隨著我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和能源消耗的迅速攀升，中國(guó)的石油資源供應(yīng)日趨緊張。同時(shí)油品在儲(chǔ)運(yùn)、生產(chǎn)過程中存在大量的油氣揮發(fā)，給油氣資源帶來較大的損失，并很大程度的造成了環(huán)境污染。治理主要方法是安裝罐頂聯(lián)通氣相管路和末端油氣回收裝置或其他處理技術(shù)，使油氣回收處理裝置后的尾氣達(dá)標(biāo)排放。安裝罐頂聯(lián)通管路系統(tǒng)，必須正確選用儲(chǔ)罐保護(hù)的罐頂配置、合理設(shè)置氮封和各種保護(hù)配置的壓力控制區(qū)間、穩(wěn)妥做好群罐防火防爆的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目建設(shè)的背景

根據(jù)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中“石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案”，中原油田某半成品油罐區(qū)、輕烴罐區(qū)需要增上VOCs治理設(shè)施。這些罐區(qū)在儲(chǔ)運(yùn)過程中會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生大量油氣，如果不進(jìn)行有效的回收利用，一方面會(huì)造成較大的油氣損失、減少經(jīng)濟(jì)效益，另一方面也會(huì)帶來極大的環(huán)保問題及安全隱患。

目前中原油田某半成品油罐區(qū)最大呼氣量為183.56m3/h，輕烴罐區(qū)最大呼氣量為81.15m3/h，目前罐區(qū)沒有進(jìn)行回收，VOCs直接排入大氣，不滿足大氣排放特別排放限值要求。

項(xiàng)目建設(shè)的必要性

為切實(shí)改善空氣質(zhì)量，大力推進(jìn)石化行業(yè)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的污染治理，根據(jù)《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》中“苯、甲苯、二甲苯等危險(xiǎn)化學(xué)品應(yīng)在內(nèi)浮頂罐基礎(chǔ)上安裝油氣回收裝置等處理設(shè)施”；同時(shí)根據(jù)《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31570-2015）《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31571-2015）中對(duì)大氣污染物排放控制指標(biāo)的要求，中原油田石化總廠半成品油罐區(qū)、輕烴罐區(qū)增上VOCs治理設(shè)施是非常有必要的。

工藝技術(shù)比較

目前，國(guó)內(nèi)VOCs治理工藝技術(shù)主要有多種：活性炭吸附真空再生技術(shù)、膜分離法治理技術(shù)、冷凝法治理技術(shù)、氧化破壞類工藝、油氣收集去低壓瓦斯或加熱爐焚燒技術(shù)等。

(1)回收工藝對(duì)比，列表如下

(2)項(xiàng)目工藝選擇

通過對(duì)多種VOCs治理工藝的分析，采用罐頂氣收集去低壓瓦斯技術(shù)運(yùn)行能耗低、維護(hù)量小、系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可以有效的控制排放指標(biāo)，是適合罐區(qū)呼吸氣回收治理的工藝。

技術(shù)路線為：罐頂氣收集-送低壓瓦斯管網(wǎng)；擬將各罐區(qū)罐頂油氣分別集中連通，經(jīng)引風(fēng)機(jī)升壓后進(jìn)低壓瓦斯管網(wǎng)，并在此技術(shù)方案基礎(chǔ)上優(yōu)化完善。

丨罐頂氣收集去低壓瓦斯工藝技術(shù)方案丨

(1)罐頂呼吸氣收集系統(tǒng)

罐頂油氣回收系統(tǒng)將所有的儲(chǔ)罐通過管路連接，為了保證罐區(qū)的安全需要在所有儲(chǔ)罐合理設(shè)置氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)，在罐頂出口處加裝阻火器（阻爆轟型）和切斷閥。同時(shí)需要在罐頂設(shè)置呼吸閥和安全泄壓設(shè)施。

(2)VOCs治理工藝原理及流程

為便于將罐區(qū)的呼吸氣需保留儲(chǔ)罐頂呼吸閥，完善氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)，將每個(gè)儲(chǔ)罐區(qū)分成不同的連通罐組，每個(gè)罐設(shè)置一套氮封系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)罐補(bǔ)氮。

罐頂油氣通過各儲(chǔ)罐油氣支管上的切斷閥、阻火器進(jìn)入油氣總管。為保證油氣的輸送，油氣主管線上配置變頻控制的油氣輸送風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出口去低壓瓦斯收集系統(tǒng)。

風(fēng)機(jī)啟停和出口切斷閥與風(fēng)機(jī)進(jìn)口壓力、風(fēng)機(jī)進(jìn)口氧含量、風(fēng)機(jī)出口壓力、風(fēng)機(jī)出口溫度連鎖，保護(hù)VOCs治理系統(tǒng)正常運(yùn)行。

回收系統(tǒng)風(fēng)機(jī)前設(shè)置分液罐，可以起到分液作用，回收管線各低點(diǎn)排液進(jìn)入分液罐，罐內(nèi)凝液通過氮?dú)鈮核椭林付ǖ墓蕖?/p>

(3)安全措施

①對(duì)罐區(qū)儲(chǔ)罐增設(shè)氮封設(shè)施，保證各罐區(qū)氮封系統(tǒng)的合理設(shè)置及有效運(yùn)行。

②相同油品儲(chǔ)罐之間設(shè)置有氣相聯(lián)通管道，每臺(tái)儲(chǔ)罐油氣出口均設(shè)置管道阻爆型阻火器，材質(zhì)選用不銹鋼。阻火器選用阻火性能良好的產(chǎn)品，須通過現(xiàn)行的ISO16852國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和GB/T13347規(guī)定的測(cè)試要求，并出具第三方試驗(yàn)驗(yàn)證文件且阻力降不應(yīng)大于0.3KPa。

③在儲(chǔ)罐油氣出口（引風(fēng)機(jī)入口遠(yuǎn)端）安裝氧氣在線檢測(cè)儀器，同時(shí)將氧氣在線檢測(cè)器與風(fēng)機(jī)出口管道控制閥門連鎖，當(dāng)氧含量達(dá)到高濃度值時(shí)報(bào)警，連鎖關(guān)閉引風(fēng)機(jī)，同時(shí)向系統(tǒng)補(bǔ)充氮?dú)?，直至檢測(cè)指標(biāo)達(dá)到設(shè)定要求。氧含量監(jiān)測(cè)信號(hào)引入控制室，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?？刂剖以O(shè)氧含量超標(biāo)報(bào)警儀。

結(jié)論

綜上所述，罐頂油氣收集去低壓瓦斯工藝可行，滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，項(xiàng)目改造實(shí)施后，正常情況下能夠?qū)崿F(xiàn)零排放，減少對(duì)環(huán)境的污染，滿足大氣污染物特別排放限值要求（非甲烷總烴去除效率≥97%）。故本次設(shè)計(jì)選用“罐頂氣收集去低壓瓦斯工藝技術(shù)方案”。