匡顺强

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    超临界乙烯在长距离管道输送中的工程问题

    匡顺强

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    概述了物质超临界状态的定义并介绍了超临界流体的物性。通过Aspen Plus软件模拟了某两化工厂之间的超临界乙烯互送管线，确定了该互送管线的合理的起始输送温度范围并建议地面以上管道保冷。通过Aspen Plus软件设计规定功能，模拟分析出新增的超临界乙烯输送管线只需提高设计压力而无需另外考虑设置热膨胀安全阀。

    超临界状态；乙烯；超临界条件；长距离输送；Aspen Plus流程模拟软件

    纯物质根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、固体等状态变化，如果提高温度和压力，来观察状态的变化，那么会发现，如果达到特定的温度、压力，会出现液体与气体界面消失的现象，该点被称为临界点。在临界点附近，会出现流体的密度、黏度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象[1]。

    物质的压力和温度同时超过它的临界压力(Pc)和临界温度(Tc)的状态，或者说，物质的对比压力(P / Pc)和对比温度(T / Tc)同时大于1的状态称为该物质的超临界状态[2]。

    超临界流体具有许多独特的性质，如黏度、密度、扩散系数、溶剂化能力等性质随温度和压力变化十分敏感：黏度和扩散系数接近气体，而密度和溶剂化能力却接近液体。超临界流体由于液体与气体分界消失，即使提高压力也不液化。超临界流体的物性兼具液体性质与气体性质。它基本上仍是一种气态，但又不同于一般气体，是一种稠密的气态。其密度比一般气体要大两个数量级，与液体相近。它的黏度比液体小，但扩散速度比液体快(约两个数量级)，所以有较好的流动性和传递性能[3]。

    利用超临界流体的这种较好的流动性和传递性，工业上已实现将天然气[4-5]、乙烯(乙烯的超临界条件为5.04 MPa / 9.2 ℃)等转变为超临界态后在管道中长距离输送，这样既可以节省动力，又可以增加运输速率，具有很好的经济效益。

    本文简单介绍了乙烯的主要物理性质，根据乙烯的主要物理性质并利用软件分析解决了超临界乙烯输送过程中的两个工程问题：乙烯输送条件的确定和乙烯输送管线的热膨胀。

    1 乙烯的主要物理性质及工程核算软件

    1.1 乙烯的主要物理性质

    乙烯是现代石油化学工业最重要的基础原料之一，在常温、常压下为无色可燃性气体，具有烃类特有的臭味，微溶于水 ......