應用技術
作者：丁成揚
摘要 本文介紹了二氧化碳的低溫液化過程和低溫充裝、儲運工藝，分析了多種儲運方式的特點，並結合作者多年來在二氧化碳低溫儲存方麵所做的研究探索積累的實踐經驗，提出了二氧化碳低溫儲運安全方麵的一些先進經驗。
關鍵詞 二氧化碳；低溫儲運；槽車槽船；安全
中圖分類號U41 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）48-0112-02
二氧化碳作為一種重要的工業產品，廣泛應用於化工、焊接、鑄造、保鮮等領域，隨著社會需求的增加正日益受到重視。二氧化碳的儲運以液相為主，分為常溫高壓氣瓶和低溫低壓儲罐。目前已廣泛采用低溫儲運技術，儲運溫度為-20℃~-30℃，壓力1.5MPa~2.5MPa，與常溫氣瓶方法相比，這種方法存在充裝速度快，運輸效率高，操作簡便和汙染環境小等優點。
經過多年的開發與研究，江蘇華揚液碳有限責任公司已經掌握了二氧化碳分離與提純的一係列有效手段，在二氧化碳的低溫低壓儲運方麵也取得了較大的突破，積累了豐富的實踐經驗。
1二氧化碳低溫液化儲存
1.1二氧化碳的臨界性質
二氧化碳的臨界溫度為-31.16℃，臨界壓力為7.16 MPa。在臨界溫度以上，不管施加多大的壓力，都無法使氣體液化，故而要想實現二氧化碳的液化儲存，必然要使用到低溫液化的方法。
1.2二氧化碳的液化儲存
當氣體二氧化碳被加壓到臨界壓力之上，並冷卻至臨界溫度之下時就開始液化。在實際工況中，二氧化碳液化過程的實質就是對二氧化碳氣體同時進行加壓和冷卻，使其迅速液化的過程。根據二氧化碳在不同的溫度下具有不同的飽和蒸汽壓的性質，可得溫度和壓力這兩個狀態函數之一處於一般狀態下，而來強化另一個狀態函數，以便在工業中能夠更加的實現液化過程。這樣就出現了目前在工業生產中采用的低溫液化和高壓液化兩種液化過程。
對於高壓液化的液體二氧化碳，應采用中高壓的儲存容器；而低溫液化的液體二氧化碳，可采用中低壓的儲存容器，但其對應的設計溫度較低，容器也應選用低溫板材。
目前，在二氧化碳提純裝置中，為提高製冷效率，二氧化碳可在製冷機組的空調工況下液化，液化溫度在0℃以上，對應的工作壓力相對較高。而在液體二氧化碳的成品儲存和運輸過程中，多使用低溫儲運的方式，一般情況下二氧化碳的工作溫度為-20℃，容器的設計壓力為2.5MPa。
結合筆者多年來在二氧化碳低溫儲存方麵所做的研究探索以及實踐經驗，在保證低溫液體二氧化碳儲存方麵應注意以下幾點：
1）江蘇華揚液碳有限責任公司目前使用的二氧化碳儲存容器主要有500m3球罐，120m3槽罐和73m3槽罐，其使用壓力為1.3MPa~2.0MPa，溫度為-20℃左右，故而罐體的選材需要特別選用低溫材料，並采用隔熱層保溫；
2）120m3和73m3槽罐對應的二氧化碳提純工藝流程中高壓的液體二氧化碳閃蒸進入儲罐後，造成儲罐壓力上升及不凝性氣體在罐內分壓的增加。所以必須設置壓縮機將罐內的氣相抽回流程，保證儲罐內的壓力穩定；
3）二氧化碳是酸性氣體，溶於水後形成碳酸，對容器內壁有較強的腐蝕作用，所以必須保證進入儲罐的成品二氧化碳的濃度，並且定期對二氧化碳儲罐進行檢測，保證安全運行；