淺談石油庫罐區(qū)罐頂氣的治理方法

黃康邦

淺談石油庫罐區(qū)罐頂氣的治理方法

黃康邦

（南京金凌石化工程設(shè)計有限公司廣州分公司，廣東廣州 510000）

石油庫罐區(qū)的罐頂氣一般含有大量的烴類、苯、甲苯及硫化氫等可燃或有毒的氣體，隨著油罐的大小呼吸，直接或間接地排放到大氣，如此會對周邊的環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，對現(xiàn)場操作人員及周邊居民的健康產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，并且浪費(fèi)資源?，F(xiàn)國內(nèi)很多油庫的油罐都是直排大氣，如不增加治理設(shè)施或不對原有治理設(shè)施及時升級改造，則無法再滿足國家新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，更是與國家的發(fā)展策略背道而馳。目前，關(guān)于石油庫罐區(qū)罐頂氣的排放及治理，無論是從管理還是從后期的治理而言，方法是多種多樣的，主要討論罐頂氣的治理方法及各種方法的利與弊。

油庫；罐區(qū)；罐頂氣；排放；治理；環(huán)保

1　緒論

環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及人們生活水平的提高，人們的環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，環(huán)境保護(hù)已從基本國策發(fā)展為國家發(fā)展策略。我國早在1987年9月就制定了《大氣污染防治法》，不久后又頒布了《環(huán)境保護(hù)法》、《大氣污染防治法》（修正案），編制了一系列新的國家標(biāo)準(zhǔn)控制油氣排放，如《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297—1996），《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554—1993），《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》（GBZ2—2002），近年又更新了標(biāo)準(zhǔn)《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31570—2015）。根據(jù)上述新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，有機(jī)廢氣排放的具體指標(biāo)：非甲烷總烴＜120mg/ m3，苯＜4mg/m3，甲苯＜5mg/m3，二甲苯＜20mg/m3，效率＞97%等等，均已達(dá)毫克級別的要求。

早期建設(shè)的很多石油庫罐區(qū)的儲罐是直排大氣的，有的后期增加氮封后排放大氣，有的增加了鋁浮盤以減少油品的揮發(fā)等等，但是排放出來的氣體依舊超標(biāo)，無法滿足環(huán)保的規(guī)范要求，那么就需要對罐排放出來的氣體進(jìn)行治理。

2　治理方法

因儲罐種類繁多，排放出的有機(jī)罐頂氣污染物種類亦繁多，且特性各異，故需針對不同的污染物采用不同的治理工藝方法，較為常用的方法有：冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法、生物法、低溫等離子法等，以下對各方法作簡要的介紹和對比。

2.1冷凝法

本方法是把罐頂氣導(dǎo)入冷凝器進(jìn)行冷凝，罐頂氣中的含有的有機(jī)氣體會冷凝成凝液，把凝液回收至儲罐內(nèi)，其他無害氣體直接排放。此冷凝法要求廢氣中有機(jī)物濃度高，一般有機(jī)物濃度要達(dá)到幾萬甚至幾十萬ppm，而且要求組分比較單一，對于有機(jī)氣體的種類多或含量低的罐頂氣并不適用。

2.2吸收法

吸收法可分為化學(xué)吸收和物理吸收，大部分罐頂氣不宜采用化學(xué)吸收。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力，且自身的揮發(fā)性低，需滿足吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用的要求。有機(jī)氣體含量達(dá)到中等以上的罐頂氣適合本方法，但要選擇一種廉價高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難，同時會產(chǎn)生二次污染，總體的凈化效果不夠理想。

2.3燃燒法

本方法亦稱為熱氧化法或熱力燃燒法，是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將排放出來的罐頂氣加熱到一定溫度（700～800℃），駐留一定的時間（0.3～0.5s），使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o害物質(zhì)。如周邊的裝置有燃燒爐，則可將罐頂氣引至燃燒爐進(jìn)行燃燒，但需要進(jìn)行風(fēng)險評估，須在不影響燃燒爐的正常工況及其溫度場的前提下進(jìn)行。若周邊沒有燃燒爐，那么需要新建一套燃燒裝置，但能耗非常高，且運(yùn)行不穩(wěn)定。如廠內(nèi)有火炬燃燒，那么也可以排放到火炬，但是會產(chǎn)生二次污染，而且浪費(fèi)能源。

2.4催化法

本方法是把排出的罐頂氣加熱到200～300℃，經(jīng)過催化床催化燃燒轉(zhuǎn)化成無害無臭的二氧化碳和水，以達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)如下：起燃溫度低，節(jié)約能源；凈化率高，無二次污染；工藝簡單，操作方便，安全性好；裝置體積小，占地面積少；設(shè)備的維修與折舊費(fèi)較低。本方法法適用于高溫、中高濃度的有機(jī)罐頂氣治理，但對于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)罐頂氣的治理存在設(shè)備投資大、運(yùn)行成本較高的缺點(diǎn)。

2.5吸附法

吸附法具體可以分為3種：活性炭直接吸附法，吸附-回收法、新型吸附-催化燃燒法。

活性炭直接吸附法：將罐頂氣直接通過活性炭的吸附。本方法可達(dá)到90%以上的凈化率，設(shè)備簡單、投資小，但不能對吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生，要求經(jīng)常更換活性炭以保證凈化效果，導(dǎo)致裝卸、運(yùn)輸?shù)冗^程中造成二次污染，并且需要經(jīng)常更換活性炭，材料損耗大，一次性投資成本低，后期的運(yùn)行費(fèi)較高。

吸附-回收法：利用活性炭等吸附劑吸附罐頂氣中的有機(jī)廢氣，當(dāng)接近飽和后采用過熱蒸汽反吹活性炭進(jìn)行脫附，蒸汽與脫附出來的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離，使氣體達(dá)標(biāo)排放，凝液可以回收。本方法凈化效率較高，但要求提供必要的蒸汽量，在工藝技術(shù)上仍有待于提高，一次性投資成本也較大。

新型吸附-催化燃燒法：用新型的活性炭（多為蜂窩炭或纖維炭）吸附濃縮低濃度的罐頂氣，在吸附接近飽和后引入熱空氣將活性炭加熱，用于脫附原吸附的罐頂氣，脫附出來的罐頂氣進(jìn)入催化燃燒床進(jìn)行無焰燃燒凈化處理，熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用或增設(shè)二級換熱器進(jìn)行熱能回收。本法吸取了吸附法和燃燒法的優(yōu)點(diǎn)，克服了各自單獨(dú)使用的缺點(diǎn)，解決了治理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的難題，但一次性投資成本相對較大。

2.6生物法、低溫等離子法等等

目前國外也開發(fā)出一些新的工藝技術(shù)：生物法、低溫等離子法等，此類方法對于處理罐區(qū)儲罐排放出來的罐頂氣來說尚未成熟，還處在研究階段。

3　方法的選擇

不同種類的儲罐區(qū)排出不同的氣體，治理的方法也不盡相同，具體選用哪一種方法，需要根據(jù)儲罐排出氣體的類型進(jìn)行選擇，下面對上述各種方法進(jìn)行比較，以便清楚各種方法的使用情況，具體如表1所示。

表1　各種方法的使用情況

在選用儲罐區(qū)治理的方法時，不但要考慮氣體的類型，還需考慮周邊的配套設(shè)施。

On the oil Depot Tank Tank Top Gas Treatment Method

Huang Kang-bang

The oil depot tank tank top gas generally contains a large amount of hydrocarbons，benzene，toluene and hydrogen sulfide and other flammable or toxic gases，along with the size of the tank to breathe，directly or indirectly emitted into the atmosphere，and so will the surrounding serious pollution of the environment，health site operator and the surrounding residents of a serious threat and a waste of resources.Now many domestic oil depot tanks are straight row of the atmosphere，if not increase treatment facilities or not timely upgrading existing treatment facilities，can no longer meet the requirements of the new national standards，and it is contrary to national development strategies.At present，the oil depot tank on top of the tank and control gas emissions，either from management or from the late governance，the methods are varied，tank top gas treatment methods discussed in the main article discuss various methods the pros and cons.

depot；tank；tank cap gas；emissions；governance；environmental protection

TE988.2

A

1003-6490（2016）06-0018-02

2016-05-20

黃康邦（1988—），男，廣東高州人，助理工程師，主要從事油氣儲運(yùn)工程設(shè)計的工作。