储罐区VOCs治理规范和方法(之二)

储罐区VOCs治理规范和方法----之二：误区、问题、改进参考张丽邹松林摘要：储罐区对储罐呼出排放VOCs的治理，主要方法是安装顶空联通气相管路，管路汇集后的末端配置油气回收装置，实现杜绝罐顶气排放VOCs，油气回收处理装置的尾气达标排放。项目实施技术的关键点，主要有罐顶联通管路布局、管道规格选型、罐顶安全附件的参数设置、其他如氮封和防火防爆配置系统按照规范要求配套。任一环节实施不当，都会直接影响罐区VOCs的治理效果。完善储罐区VOCs治理项目，应及时总结和改进实施过程遇到的问题。关键词：误区、连通管路、系统压降、控制区间储罐区对储罐呼出排放VOCs的治理，主要方法是安装顶空联通气相管路，管路汇集后的末端配置油气回收装置，实现杜绝罐顶气排放VOCs，油气回收处理装置的尾气达标排放。项目实施技术的关键点，主要有罐顶联通管路布局、管道规格选型、罐顶安全附件的参数设置、其他如氮封和防火防爆配置系统按照规范要求配套。任一环节实施不当，都会直接影响罐区VOCs的治理效果。完善储罐区VOCs治理项目，应及时总结和改进实施过程遇到的问题。储罐区储罐排放VOCs治理项目中遇到的问题，有的是系统方案设计有误区、有的是管道规格选择和架构布局压降大、有的是罐顶安全附件设置参数的区间有缺陷、有的是群罐防火防爆配置选型不合规，等等，致使罐区VOCs治理项目实施后达不到预期效果。随着环保对罐区VOCs排放治理的要求越来越严厉、完成期限越来越紧迫，总结实施过程遇到的问题，为后实施企业完善储罐VOCs治理项目的实施方案，很有必要。1，系统方案设计误区：误区之一是认为只要是储罐就需安装罐顶密闭排气系统（即，收集罐顶气的密闭气相管路系统）。关于储罐区罐顶安装密闭排气系统的范围，一个是固定顶罐，一个是储存苯、甲苯、二甲苯的内浮顶罐。分别见于GB31570和GB31571在第5.2条的“c）”款。这两个标准同时规定“采用固定顶罐，应安装密闭排气系统至有机废气回收或处理装置”，其大气污染物排放应符合表3、表4（或表4、表5）的规定。另据《石化行业挥发性有机物综合整治方案》（环发〔2014〕177号）中“二-（四）-4”要求“苯、甲苯、二甲苯等危险化学品应在内浮顶罐基础上安装油气回收装置等处理设施”，（要安装油气回收装置等处理设施，就必须安装罐顶密闭排气系统）。因此，并不是所有储罐都必须安装罐顶密闭排气系统的管路。误区之二，忽视了国家标准关于浮盘密闭要求的作用和意义，GB31570和GB31571在第5.2.3条的同时规定：“储存真实蒸气压≥5.2kPa但＜27.6kPa的设计容积≥150m3的挥发性有机液体储罐，以及储存真实蒸气压≥27.6kPa但＜76.6kPa的设计容积≥75m3的挥发性有机液体储罐应符合下列规定之一：a）采用内浮顶罐；内浮顶罐的浮盘与罐壁之间应采用液体镶嵌式、机械式鞋形、双封式等高效密封方式。b）采用外浮顶罐；外浮顶罐的浮盘与罐壁之间应采用双封式密封，且初级密封采用液体镶嵌式、机械式鞋形等高效密封方式。”内浮顶罐的浮盘与罐壁之间的密封技术符合国家标准规定的，应该视为储罐VOCs控制达标。目前，有的炼油厂已经着手改造内浮顶罐浮盘的型式和密封方法，将原来“组装浮筒式内浮盘”改为“全接液砖式蜂巢内浮盘”（或称为“全接液蜂窝式内浮盘”），再做好浮盘密封，达到国家标准要求，就视为储罐VOCs排放控制符合规范。误区之三是实施方案简单化，认为只要用管道把储罐空间连通成为一体就好了，在连接方法上，也有不同的做法，有的直接从储罐顶开孔，连接上气相管路；还有的是在呼吸阀与罐顶接管的法兰之间安装三通，然后接上排气管路；还有的给呼吸阀戴上“敞口式收集罩”，24h不停顿地抽吸呼吸阀呼出气体和呼吸阀周围的空气。如下图示：（上图，罐顶直接连接密闭排气管道；中图，呼吸阀下端加装三通，连接密闭排气管道；下图。安装敞口式收集罩）给呼吸阀加装敞口式吸气罩，24h不停吨地抽吸呼吸阀呼出排放气体，同时也24h不停吨地抽吸呼吸阀周围的空气2，管道规格选择和架构布局压降大安装罐顶密闭排气系统的管路，应在单呼阀呼出端连接。采用单呼阀，罐顶安全附件会有吸附阀、单呼阀、紧急泄压阀，（见下左图），设置控制压力的区间范围会有点拥挤（区间范围嫌窄），有的项目对此采用了简化方法，只用呼吸阀，不用单呼阀，改造呼吸阀为保留吸入口，呼出口改为法兰式接口，连接罐顶密闭排气系统的管路（见下图右图）。从单呼阀连接罐顶密闭排气系统管路保留呼吸阀吸入口，呼出口接管在实际实施项目中，罐顶配置呼吸阀、紧急泄放阀加单呼阀的组合方式，实际操作中，顾忌单呼呼出压力和呼吸阀呼出压力两者之间的区间压力距离小，不易控制，因此，将呼吸阀改造为保留吸入口、呼出口改为法兰接管的方式：改造实例图片如：目前实施储罐区VOCs治理项目遇到的一个普遍的问题是，在实施储罐区罐顶安装密闭排气系统管路后，管路长度、直径、布局的弯路，还有管路中阻火器等，所形成的阻力（显示为管路排气过程的压降）超过了所有安全附件设定的控制压力，导致排放的VOCs不能顺城密闭排气管路排放。如，较多项目的单呼阀设置呼出压力为1500pa、呼吸阀设置呼出压力为1750pa，而密闭排气系统的管路及管路中阻火器等形成的阻力大于2000pa，导致储罐排放DEVOCs气体不能顺从管路传输到后端VOCs处理装置，而走阻力小的呼吸阀（1750pa）或“紧急泄放阀”（2000pa）呼出口，排放到大气环境。3，关于安全附件设置的参数区间范围在储罐罐顶安装密闭排气系统后，罐顶安全附件有呼吸阀、单呼阀、氮封控制阀、紧急泄放阀等等，各个附件的控制压力设置，要有合理的区间范围，避免控制压力（开启或关闭）重叠或参数距离太小，导致罐顶安全附件的动作不准确，失去保护作用。2016年10月25日发布的《石油化工储运罐区VOCs治理项目油气连通工艺实施方案及安全措施指导意见》给出了参考数据：氮封阀压力定值为200pa开、500pa关，呼吸阀压力定值为1350-1485pa开启、1010-1150回座，单向阀压力定值为900-990pa开启、675-765pa回座，紧急泄放阀压力定值为1800-1980pa开启、1530-1620pa回座。4，群罐防火防爆配置选型不合规罐区实施VOCs治理项目，罐顶安装密闭排气系统，将群罐联通，人们担心的最大问题是群罐防火防爆的安全管理。因此，在经历化学品罐区多次发生泄漏、火灾或爆炸事故后，2014年7月16日国家安监局“安监总管三司〔2014〕68号”通知，要求“立即暂停使用多个化学品储罐尾气联通回收系统，经安全论证合格后方可投用”。除了对多个化学品储罐尾气联通须经安全论证，相应的规定还有：“各储罐VOCs气相支线靠近储罐位置、废气处理装置入口等必须设置阻爆轰型阻火器，材质应选用不锈钢。”在实际实施项目中发现的问题是，有的油库在储罐气相支线管路上安装的阻火器，只是组爆燃型阻火器，且材质也不符合要求。如右图所示：5，结语为贯彻实施新《大气污染防治法》，发挥科学技术在煤化工行业气体污染防治中的支撑作用，提高行业废气处理的整体技术水平和创新能力，考察分析已经实施的储罐区VOCs治理项目所取得的经验和遇到的问题，吸取经验焦旭，完善储罐VOCs治理项目的实施方案刻不容缓。