油品罐區(qū) VOCs 減排技術(shù)實施及管理

蘇愛平

摘? 要：OCs排放的控制及治理已成為人們研究的重點，某石化公司采用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)對現(xiàn)有罐區(qū)的VOCs回收系統(tǒng)進行改造，介紹了罐區(qū)VOCs 的產(chǎn)生原理、項目改造技術(shù)要點。通過對罐區(qū) VOCs 充分進行收集、回收利用，大大減少了VOCs的無組織排放量，消除了公司生產(chǎn)中存在的安全隱患。

關(guān)鍵字：VOCs;減排;環(huán)保

隨著我國社會的發(fā)展，環(huán)境保護提高到國家治理方向的歷史新高度。VOCs控制及治理，已成為我國環(huán)保工作的重點之一。據(jù)統(tǒng)計，煉化企業(yè)油品加工生產(chǎn)及儲運過程VOCs排放量約占我國人為VOCs排放總量的20%，其中儲運過程產(chǎn)生的VOCs約占煉廠排放總量的40%～55%。因此，對煉廠儲運系統(tǒng)VOCs減排技術(shù)的研究和應(yīng)用對環(huán)境治理具有現(xiàn)實意義。

某石化公司在現(xiàn)有VCOs治理項目基礎(chǔ)上進行改造，實現(xiàn)了罐區(qū) VOCs的密閉排放，減少了 VOCs 無組織排放量。文章介紹了項目改造的具體技術(shù)要點，及改造過程中的環(huán)保控制管理辦法，技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用、節(jié)省工期，可解決目前生產(chǎn)中存在的安全隱患，有一定的經(jīng)濟效益和不可估量的社會效益。

1 項目改造的技術(shù)背景及必要性

VOCs（可揮發(fā)性有機物）在大氣形成的二次氣溶膠——有機氣溶膠，是大氣中顆粒物PM2.5的重要組成部分，會導(dǎo)致霧霾天氣[1]，必須從源頭上減少VOCs的排放，保護環(huán)境。

傳統(tǒng)油氣回收（VOCs 治理）的方法主要集中在油氣的處理，其方法主要有冷凝、吸收、吸附[2]、催化氧化[3]、膜分離等。這些單一工藝很難將氣體處理到符合排放標準，一般采用的兩種或兩種以上工藝疊加，如冷凝+吸附、冷凝+催化氧化等。這些方法存在的明顯缺點，建設(shè)投入較高、運行成本高、會產(chǎn)生難以處理廢物等。

本公司中間產(chǎn)品罐區(qū)排放的油氣，通過風機抽吸送至裝置作為配風進加熱爐燃燒。由于罐區(qū) VOCs 間歇排放，且油氣濃度隨工況變化而不同，現(xiàn)有系統(tǒng)未對儲罐進行封閉，風機抽吸的油氣含空氣，而氧含量隨工況變化而不同，不可避免的會出現(xiàn)爆炸性氣體，爆炸性氣體送至裝置加熱爐存在極大的安全隱患。因此，對罐區(qū)間歇排放的 VOCs 進行治理刻不容緩。通過采用國內(nèi)先進適用、成熟可靠的技術(shù)，選用的設(shè)備安全，投資少、運行成本低、不產(chǎn)生難以處理廢物，大大減少了VOCs的無組織排放量。

2 罐區(qū)VOCs產(chǎn)生原理及項目改造內(nèi)容

罐區(qū)油氣排放，即所產(chǎn)生的VOCs主要源于儲罐的大、小呼吸。

儲罐的大呼吸是指儲罐收、發(fā)儲液（油）時候的呼吸，儲罐收油時，由于油面逐漸升高，氣相空間逐漸減小，罐內(nèi)氣相壓力增大，當壓力超過儲罐安全控制壓力時則需要向儲罐外排氣;當儲罐向外發(fā)油時，因油面不斷降低，罐內(nèi)氣相壓力減小，當壓力小于儲罐的安全真空度時，需要向儲罐內(nèi)補氣。儲罐的小呼吸是指儲液（油品）在沒有收、發(fā)作業(yè)靜止儲存的情況下，隨著環(huán)境氣溫、壓力在一天內(nèi)晝夜周期變化，罐內(nèi)氣相溫度、儲液的蒸發(fā)速度、蒸氣濃度和蒸氣壓力也隨著變化，壓力超過儲罐安全控制壓力時則需要向儲罐外排氣;當壓力小于儲罐的安全真空度時，需要向儲罐內(nèi)補氣。影響小呼吸的主要因素有：晝夜溫差變化，儲罐所處地區(qū)的日照系數(shù)，儲罐的容量，大氣壓等。

本項目通過現(xiàn)有石腦油罐區(qū) VOCs 進行收集、回收利用，達到減排環(huán)保的效果。對罐區(qū)儲罐進行部分改造，封閉內(nèi)浮頂罐罐壁通氣孔，使儲罐內(nèi)油氣達到密閉排放。在儲罐上增加密封氣入口開口、呼吸閥、緊急泄壓人孔蓋、壓力顯示和報警。罐組內(nèi)增加油氣匯總罐和密封氣進氣管，管線上增加調(diào)節(jié)閥組。增加壓縮機和油氣緩沖罐。

3 VOCs 減排改造項目技術(shù)要點

罐區(qū)儲罐每天的大呼吸量為-561～1003 m3，每小時約為-24～42 m3 。每天的氣溫變化按 20℃考慮，該罐區(qū)小呼吸量約為 61 m3 /h。 根據(jù)規(guī)范要求，2000 m3儲罐因大氣最大溫降導(dǎo)致罐內(nèi)氣體收縮所造成儲罐吸入的空氣量和因大氣最大溫升導(dǎo)致罐內(nèi)氣體膨脹而呼出的氣體約為 338 m3/h。結(jié)合罐區(qū)機泵設(shè)置情況-最大卸車泵為流量 80 m3 /h，最大轉(zhuǎn)油泵流量 80m3/h，油氣回收壓縮機流量選為 150m3/h。

3.1 VOCs產(chǎn)出排氣流程

罐區(qū)內(nèi)各儲罐油氣排放至罐組收集總管，收集總管及儲罐系統(tǒng)壓力通過壓力調(diào)節(jié)閥控制在 600Pa 左右。當儲罐系統(tǒng)壓力超過600Pa時，油氣壓縮機加壓后送入瓦斯系統(tǒng)。當儲罐壓力超過 1350Pa 時，儲罐內(nèi)油氣通過呼吸閥排至收集總管及油氣緩沖罐。

3.2 油氣回收流程

儲罐系統(tǒng)壓力大于 600Pa 時，油氣經(jīng)壓縮機壓縮至0.5MPa 后送至瓦斯氣系統(tǒng)，作為燃料使用。

3.3 瓦斯氣補氣流程

當罐組內(nèi)任何一個儲罐壓力低于 600Pa 時，瓦斯氣通過壓力調(diào)節(jié)閥向罐組補氣，當儲罐壓力高于 600Pa 時，調(diào)節(jié)閥停止補氣。

3.4 氮氣補氣流程

當罐組內(nèi)任何一個儲罐壓力低于 200Pa 時，氮氣通過壓力調(diào)節(jié)閥向儲罐系統(tǒng)補氣，當儲罐壓力高于 500Pa 時，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉停止補氣。

結(jié)論：

1、本項目為 VOCs 綜合治理項目，在充分利用地方材料和資源前提下，積極合理的采用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)，建筑風格統(tǒng)一協(xié)調(diào);

2、項目建成后該罐區(qū) VOCs實現(xiàn)了密閉排放，廠區(qū) VOCs 無組織排放量減少，改善了當?shù)丶爸苓吙諝赓|(zhì)量，對環(huán)境治理具有現(xiàn)實意義。

3、回收后的VOCs再利用，給企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟效益，并具有很好的社會效益。

參考文獻：

[1] Domingo， J.L.， Rovira， J.， Vilavert， L.， et al. （2015） Health Risks for the Population Living in the Vicinity of an Integrated Waste Management Facility： Screening Environmental Pollutants. The Science of the Total Environment， 518， 363-370.

[2] 許偉， 劉軍利， 孫康. 活性炭吸附法在揮發(fā)性有機物治理中的應(yīng)用研究進展[J]. 化工進展， 2016， 35（4）： 1223-1229.

[3] Liu， P.， Wei， G.， He， H.， et al. （2019） The Catalytic Oxidation of For-maldehyde over Palygorskite-Supported Copper and Manganese Oxides： Catalytic Deactivation and Regeneration. Applied Surface Science， 464， 287-293.

作者：蘇愛平，工程師，研究生學歷，2021年畢業(yè)于遼寧石油化工大學，從事煉油化工裝置生產(chǎn)管理工作