环氧乙烷贸易交接计量差量分析及预防

环氧乙烷贸易交接计量差量分析及预防

王尧

中韩（武汉）石油化工有限公司,湖北 武汉 430000

摘要:环氧乙烷作为一种具有特殊物理、化学特性的有机化工产品，在贸易交接中普遍存在计量差量的情况。本文通过对不同卸车工艺流程和装车计量方式的研究，将计量差量进行计算分析，提出了几个可行的措施。

关键词：环氧乙烷；计量；差量；措施

1 环氧乙烷的特点

环氧乙烷（EO）又名氧化乙烯，在常温常压下，沸点10.7℃，因此在10.7℃以上时，EO液体很易挥发成气体，其饱和蒸汽压随着温度的升高而升高，低于10.7℃挥发量较少，为无色易燃气体,在低温时EO为无色易流动液体，是一种易燃易爆、有毒的致癌物质。由于环氧乙烷的这些特性，决定其在运输过程必须采用压力槽车，设计压力为0.8MPa,并且不易长途运输，可调配的市场存量较少。随着近几年国内大型乙烯项目的投产，EO产能剧增，为了积极应对市场冲击，我们必须保证为客户提供质优量足的EO产品。

2 环氧乙烷贸易双方的计量分歧

我们比对地磅与流量计的计量数据，发现地磅数据普遍比流量计数据偏小（表1中10车差量为0.312％），已经超过了正常计量允差（±0.3%），说明EO以地磅作为贸易交接手段会对企业的利益造成不小的损失。

表1 EO流量计量与买卖双方地磅称量数据比对表

为降低企业的损失，改用质量流量计作为EO贸易交接的计量手段，则客户计量投诉率明显上升，客户投诉大部分差量已超过0.3%（表1中10车环氧乙烷相对误差已为0.422%），从供需双方数据比对来看，已经超过计量交接协议中约定的计量允差（±0.3%），故双方对交接量存在较大分歧。

3 环氧乙烷装卸车工艺及计量方式的研究

为查找差量存在的原因，我们对环氧乙烷的装卸工艺和计量方式进行了分析。

环氧乙烷采用上装上卸的方式进行物料装卸，氮气充压密封，为控制槽车的压力，装卸过程均需连接气相线，在充装过程中随着液相EO充入槽车，槽车内气相被排入气相回收线（当气相阀开启后），流程见图1。

图1 环氧乙烷装车工艺流程图

一般用户卸车采用二种方式:

第一种是使用泵卸车：将储罐的气、液相接口与槽车的气、液相接口分别连接，开泵卸车，卸车后槽车中仍存有一定量的环氧乙烷气体无法卸净。

第二种是利用氮气压力卸车：将槽车的气、液相接口分别与接卸台的气、液相接口连接好，利用氮气与槽车的压差卸车，如卸车干净，空槽内基本全为氮气。

目前客户卸车过程通常采用汽车衡过磅计量，而生产企业装车计量方式一般有二种：质量流量计计量及汽车衡过磅计量。

质量流量计计量：以质量流量计的计量数据作为贸易交接量，在装车过程中控制不好，极易使槽车内的混合气体中环氧乙烷送回至企业的气相回收线，从而造成用户实收量与交接量差量，用户的利益受损。

汽车衡称重计量：以汽车衡称重数据作为贸易交接量，卸车后的槽车内带有一定的压力气体，在充装环氧乙烷时，车内的气体大部分被液相环氧乙烷置换，造成过磅量小于实发量，生产企业的利益受损。

由于在充装与卸车过程中槽车内不同的介质相互交换，这与传统的密闭装卸计量存在很大不同，因此不管采用何种卸车工艺和计量方式，单纯的用一种计量方式均无法完全做到计量公平、公正，这给准确计量EO带来了很大挑战。

4 环氧乙烷计量差量的计算及分析

单从计量器具来讲，两种装车计量器具精度都很高，我们对此进行详细的计算。

4.1 装车前槽车中的气体计算及分析

现在我们以某客户载货量约25t，体积为34.68m3的槽车为例。装车前，槽车压力表2kg/cm2，即绝对压力3kg/cm2，装前温度10.7℃，氮气分子量28，EO分子量为44.05，饱和蒸汽压为101.08kPa，见表2。

表2 不同温度下环氧乙烷饱和蒸气压

下面我们针对客户的卸车方式不同计算装车前空槽车内所含的气体量。

根据气液二相气体的计算方法，对槽车内气体总量及环氧乙烷量进行分析：

表3为第一种方式（泵卸法）卸完后槽车内各组分气体的质量。

表3：装车前空槽车内的气体分析

第二种方式（氮压法）卸完后槽车内气体的质量为：

可见同一个槽车，使用混合气工艺卸货，空车重量比用纯氮气卸货量增加了23.54 kg(在10.7℃时)，净重就比纯氮气置换量少了23.54kg。且因空槽车中残存EO气体无法完全卸净，客户实际收入储罐中的EO量少了64.65kg。

4.2 装车过程槽车中的气体计算及分析

由于EO气体在低温、高压条件下可以冷凝，在装车过程，空槽车中会有一定量的EO气体冷凝，通常环氧乙烷装车的介质温度均为-5℃，一般根据实际装车工艺条件，如空槽车温度为10℃混合气体，一般在实际装车过程中能冷却至0 ℃左右；如空槽车温度为20℃以上混合气体，在实际装车过程中能冷却至10 ℃左右。

我们对10.7℃的空槽车的冷凝量进行理论计算（冷却温度约为0℃）：

EO冷凝量=10.7℃混合气中EO量-0℃混合气中EO量=64.65-43.65=21（kg）

冷凝后，EO气相在槽车中的质量含量

4.3 装车结束槽车中的气体计算及分析

环氧乙烷装车过程，有部分混合气体送至气相回收线，槽车内气体排入回收线是汽车衡量小于质量流量计交接量的主要原因，我们对该车环氧乙烷装车过程气体回收量进行计算：

EO回收量=原槽车气体中EO量-装车后槽车气体量×EO含量-冷凝量

装车后气体重量计算：

该车装载环氧乙烷25t，环氧乙烷的标准密度：0.8711g/cm3,计算出EO的液相体积,则装车后混合气体体积。

根据气液二相气体的计算公式，计算装车后气体质量：

第一种方式（泵卸法）卸完再充装后，车内混合气体的质量约为

第二种方式（氮压法）卸完再充装后，车内氮气的质量约为

最终计算EO回收量=64.65-21-35.86×0.26=34.33(kg)

4.4 质量流量计与汽车衡的理论差量计算及分析

质量流量计计量量与汽车衡过磅量的理论差量=装车前槽车内气体量-装车后气体量-冷凝量

即卸车方法一（泵卸法）的理论差量=186.31-35.86-21=129.45(kg)

卸车方法二（氮压法）的理论差量=162.77-32.78=129.99（kg）

表4 理论差量分析

表4所示为理论差量分析，仅对载货量约25t，体积为34.68m3，装卸货为10.7℃的环氧乙烷槽车为例，气体压力为3kg/cm2空槽车的装车进行理论分析，不同压力、不同车型、不同温度状态差量也有所不同。

5 环氧乙烷计量方式的选择

通过上面的计算及分析，槽车内气体排入回收管网是地磅量小于质量流量计交接量的主要原因，但绝大部分的回收量是氮气，故以质量流量计的计量数据作为贸易交接数据更为合理。但由于在装车过程槽车内气体回至生产企业气相回收线，生产企业约有20~30kg环氧乙烷回收，这些环氧乙烷回收价值远不够废气处理运行成本。从客户角度考虑，这些环氧乙烷气体确实回至企业，由企业承担这部分量相对合理。因此，建议在上述理论差量基础上扣除这部分量，合理平均差量100kg较合适。

6 减小差量的可行措施

1）生产企业充装时降低槽车内气相温度，减少EO气化，同时增加在装车气相回收管线上压力控制阀的开启压力，将开启压力参数从250kPa设置更高，尽可能的减少车内EO气相进入回收管网。

2）根据工艺情况，适当的放慢装车速度，增加装车时间。在气相压力控制阀自动开启之前，让气相温度得到了有效的冷却，同样可以减少EO气相排入回收管网，这一方式在气温高的时候效果特别明显。

3）要求客户尽量控制卸后槽车压力，充装前的压力越低，气相阀开启的就越晚，可以装EO量就越多，使槽车的气相可以得到充分的冷却，减少EO排出量，从而提高计量准确性。

4）客户使用氮压卸车工艺，既可以有效的提高EO的卸车量，缩小两种贸易交接方式计量数据的差异，又可以减少充装时客户槽车内未卸净EO气相排入回收管网带来的损失。

5）用储罐内混合气体卸车的客户建议采用专车专运的方式。在充装中能将车内未卸净气相EO冷凝，部分未被回收的气相，也可在卸车时将上次未卸净的EO气相回收入库。因此专车专运也可以增加客户EO的卸车量。

7 结束语

由于环氧乙烷的特殊物性，在贸易交接中计量方式不同存在的偏差无法避免，要想做到既不让企业的利益受损失，也不要顾客的利益受损失，只能转变观念，加强计量管理和技术的革新，加强贸易双方的沟通与协作，才能使计量做到真正公平、公正。