一、問題的提出
環氧乙烷常溫常壓下為無色易燃氣體，低溫時是無色易流動液體。環氧乙烷罐車一般為專用，設計壓力為 0.8MPa， 物料裝卸采用上裝上卸方式，裝卸過程需接氣相。
目前生產企業裝車一般有汽車衡過衡和質量流量計兩種計量方式。
如以汽車衡過衡計量，因用戶卸車后的罐車內帶有一定的壓力氣體，在裝運環氧乙烷時，車內的氣體在充裝過程中會被液相環氧乙烷置換，造成實發量大于過衡量(交接量)，生產企業的利益受損。
如以質量流量計計量，質量流量計的計量數據為生產企業的實發量，但對部分用戶而言，罐車內為環氧乙烷與氮氣的混合氣體，在裝車過程中如操作方法不合理，易使混合氣體中環氧乙烷回至生產企業的廢氣處理，從而造成用戶實收量與交接量差量用戶的利益受損。
二、原因分析
1.用戶卸車采用兩種方式
①使用烴泵卸車:將罐車的氣、液相接口分別與儲罐的氣、液相接口連接，卸車后的罐車內為儲罐內混合氣體(環氧乙烷與氮氣)。
②利用氮壓力卸車:將罐車的氣、液相接口分別與接卸臺的氣、液相接口接好利用壓差卸料，卸車后的罐車內帶有一定壓力的氮氣。
2.理論計算分析
(1)空罐車內氣體質量計算
①環氧乙烷的物理特性:環氧乙烷易汽化，常溫常壓下為無色易燃氣體，低溫時是無色易流動液體。沸點為10.7℃。不同溫度下環氧乙烷飽和蒸氣壓見表2-4-1
式中m--質量，kg;
V--體積，m3;
p--罐車壓力(g)，MPa;
t--溫度,℃;
M--氣體物質摩爾質量，g/mol。
②混合氣體的體積分數計算公式:
式中vi--環氧乙烷氣體占混合氣體的體積分數,%;
ps--混合氣體中環氧乙烷平衡分壓，即飽和蒸氣壓，MPa;
p--罐車壓力(g)，MPa。
以某物流公司罐車體積V=34.68m3,壓力p=0.3MPa，溫度t=(0-30)℃范圍工藝條件下，按照上述公式計算罐車中氣體質量，見表2-4-2
說明:當罐車內全為氮氣時，氣體質量最小;當罐車內混合氣體環氧乙烷達平衡壓力時，氣體質量最大。
(2)裝車過程環氧乙烷回收量計算
通常，環氧乙烷裝車的介質溫度均為-5℃，環氧乙烷裝車過程罐車氣相接裝車站氣相管線，并控制一定裝車壓力，當批量控制器輸入裝車量后，裝車的液相電動閥打開，開始裝車，罐車內壓力升高，當高于控制壓力時，氣相閥打開(圖2-4-1)。
由于環氧乙烷氣體在低溫、高壓條件下易冷凝，因此在裝車過程中空罐車會有一定量的環氧乙烷冷凝。在不同操作條件下，冷凝量和回收量可進行如下理論計算:
根據實際裝車工藝條件，空車溫度為10℃混合氣體，在實際裝車過程中可冷卻至0℃左右，計算裝車過程冷凝量、回收量。
①冷凝量計算:
空車溫度為10.7℃的混合氣體在實際裝車過程中可冷卻至0℃左右條件。
根據表2-4-2中，10.7℃、0℃兩種狀態下，混合氣體中環氧乙烷差量即是冷凝量。
冷凝量=65.34-44.10=21.24(kg)
②裝車后氣體質量計算:
某物流公司罐車體積34.68m為例，裝車后車內氣體溫度為0℃、壓力為0.55MPa(g)，氣體摩爾質量見表 2-4-2。
按環氧乙烷物料罐車安全裝載率為80%，裝車后車內氣體體積=罐車體積
x(1-0.8)=6.936(m)。
根據公式(2-4-1)計算裝車后氣體質量，環氧乙烷和氮氣的混合氣體量約為60.94kg，其中環氧乙烷量為 14.32kgo
③裝車過程環氧乙烷氣體回收量計算:
裝車前罐車氣體中環氧乙烷量指在10.7℃條件下，混合氣體中環氧乙烷質量; 裝車后罐車氣體中環氧乙烷量在 0℃條件下，混合氣體中環氧乙烷質量。
環氧乙烷氣體回收量=裝車前罐車氣體中環氧乙烷量-裝車后罐車后氣體量環氧乙烷量-冷凝量=65.34-2124-14.32=29.78(kg)
裝車過程環氧乙烷冷凝量分析見表2-4-3。
(3)質量流量計與汽車衡的數據理論差量分析
質量流量計與地磅量理論差量=裝車前罐車內氣體質量-冷凝量-裝車后氣體質量①裝車前空罐車全為氮氣條件下，則兩種計量方式理論差量最大。
根據表2-4-2，在10.7℃、0.3MPa(g)時，裝車前空罐車內氮氣質量為165.22kg。裝車后氣體體積6.936m3、溫度0℃、壓力0.55MPa(g)，根據式(2-4-1)計算裝車后氣體質量55.73kgo
最大理論差量=裝車前罐車內氮氣質量-裝車后罐車內氮氣質量=165.22-55.73=109.49(kg)
②如裝車前空罐車為環氧乙烷和氮氣的混合氣體，因裝車過程有環氧乙烷冷凝，則理論差量最小。
根據表2-4-2，在10.7℃、0.3MPa(g)時，裝車前空罐車內混合質量為188.98kg。裝車后氣體體積為6.936m3、溫度為0℃、壓力為0.55MPa(g)，根據式(2-4-1)計算裝車后混合氣體質量為60.94kg
最小理論差量=裝車前罐車內氣體質量-冷凝量-裝車后氣體質量=188.98-2124-6094=106.8(kg)
理論差量分析見表2-4-4。
以上差量分析，僅對氣體壓力為0.3MPa(g)空罐車的裝車進行理論分析，不同壓力、不同車型、不同氣溫狀態差量也有所不同。
三、解決措施
①以質量流量計的計量數據為生產企業實際發貨量，計量方式合理。但由于在裝車過程氣相需放至廢氣處理裝置，所以裝車時必須控制盡可能高的壓力，建議控制裝車壓力在0.4MPa(g)以上，采用低溫、高壓方法，將混合氣體的環氧乙烷冷凝，盡可能降低廢氣處理裝置氣體中環氧乙烷含量。
②因環保需要，裝車過程罐車內氣體回至生產企業廢氣處理裝置，生產企業約有(29.78~44.13)kg環氧乙烷回收，雖然這些環氧乙烷回收價值遠不夠廢氣處理運行成本，但計量角度扣除這部分量應是合理的。
③由于環氧乙烷裝車溫度為-5℃介質，停用時管線內介質溫度隨氣溫升高而升高，管線內環氧乙烷易汽化，從而使質量流量計產生較大計量誤差;質量流量計內的測量管溫度頻繁變化，易產生應力，導致流量計零位漂移，所以建議裝車管線增加循環線，保證經過質量流量計介質溫度穩定，始終保持管線滿管，計量數據準確、可靠。
④因公路裝車有大批次、小批量、非連續性的工況特點，如有操作不當或工藝條件變化，易產生計量誤差，引起計量糾紛，因此對環氧乙烷裝車應以質量計量計數據交接、汽車衡數據比對，根據實際工藝操作條件，設置合理的差量范圍。如超出此差量范圍，應及時查找原因，及時糾錯，保證每批次的計量數據準確、可靠。
⑤個別用戶原用氮氣卸車，氮氣卸車會造成該公司環氧乙烷儲罐內壓力升高，當升至一定壓力時儲罐內氣體需放空。因為環保上不允許，故改用儲罐內混合氣體卸車。但儲罐無保冷及制冷設施，卸車后的空車內為環氧乙烷和氮氣的混合氣體，這部分環氧乙烷在下個車次裝車過程中冷凝，而目前用戶的卸車方式不同、同一車又給不同用戶運輸，這部分環氧乙烷冷凝量可能間接留給其他用戶。所以用環氧乙烷儲罐混合氣體卸車的用戶，相對氮氣卸車的用戶而言，卸車時環氧乙烷損耗相對較大，環氧乙烷實收量與提單量(交接量)差量大，建議這部分用戶適當增加保冷及制冷設施投資，或者實行專車專運。
⑥因環氧乙烷罐車采用上裝上卸方的操作方法，選用性能好的泵尤其重要，以保證卸車干凈。
四、應用效果
某公司環氧乙烷裝車以質量流量計計量，扣除企業回收量后，質量流量計與汽車衡差量約90kg。對生產企業10x10t環氧乙烷裝置而言，每年可避免 360t環氧乙烷損失。同時，客戶改變卸車方式、專車專用后，實收量與提單量基本一致，保證計量公平、公正。
