淺談煉廠罐區(qū)油氣揮發(fā)及回收措施

石平利 劉 炬 焦洪濤 彭春玲

(中原油田分公司石油化工總廠，河南 濮陽 457165)

煉廠罐區(qū)揮發(fā)的油氣主要來源于輕質(zhì)油(汽油、石腦油等)儲罐，這些輕質(zhì)油儲罐的油品由于含有大量的輕烴組分，具有很強的揮發(fā)性，同時，由于受到工藝、技術(shù)及設(shè)備的限制，在油品輸送及儲存等過程中，為了維持儲油罐的壓力平衡而不得不排放大量油氣。

1油氣揮發(fā)的成因

引起罐區(qū)油品揮發(fā)的主要原因是油品的餾分組成，餾分組成愈輕，沸點愈低，蒸汽壓愈大，蒸發(fā)愈嚴(yán)重，蒸發(fā)損失愈大，對油料質(zhì)量影響愈嚴(yán)重。因此在儲存和輸送過程中輕質(zhì)油品越容易造成蒸發(fā)損失，汽油、石腦油的蒸發(fā)損失較大，煤油、柴油的蒸發(fā)損失稍小，潤滑油的蒸發(fā)損失可忽略不計。

2油品蒸發(fā)損失的危害

油品蒸發(fā)損失油氣的主要成分有丁烷、戊烷、苯、二甲苯、乙基苯等，多屬致癌物質(zhì)，會對人體造成一定危害。而這些油氣被紫外線照射后，會與空氣中其它氣體發(fā)生一系列光學(xué)反應(yīng)，形成毒性更大的污染物，造成大氣環(huán)境污染，威脅人類健康。

油氣揮發(fā)使儲罐的油量損耗加大，給企業(yè)帶來了一定經(jīng)濟損失，也增加了發(fā)生火災(zāi)和爆炸的危險性。如果將這部分油氣進(jìn)行回收，將減少經(jīng)濟損失，降低發(fā)生火災(zāi)和爆炸的危險性，同時也改善了周圍大氣環(huán)境污染。因此，回收這部分油氣是十分必要的。

3油品蒸發(fā)損失的組成

油品蒸發(fā)損失主要由儲罐的“大呼吸”和“小呼吸”損失組成。

3.1 大呼吸損失

當(dāng)儲罐進(jìn)油時，由于罐內(nèi)液體體積增加，罐內(nèi)氣體壓力增加，通過罐頂通氣孔及罐壁通氣孔自動排氣；當(dāng)從油罐輸出油料時，罐內(nèi)液體體積減少，罐內(nèi)氣體壓力降低，通過罐頂通氣孔及罐壁通氣孔吸進(jìn)空氣。這種由于輸轉(zhuǎn)油料致使儲罐排出油氣和吸入空氣所導(dǎo)致的損失叫“大呼吸”損失。

3.2 小呼吸損失

儲罐“小呼吸”損失，是指因儲罐溫差變化而使油品蒸發(fā)損耗。儲油罐中靜止儲存的油品，白天受太陽熱輻射使油溫升高，引起上部空間氣體膨脹和油面蒸發(fā)加劇，罐內(nèi)壓力隨之升高，油氣就逸出罐外造成損耗。夜晚或暴雨天氣等使罐區(qū)儲罐溫度下降，罐內(nèi)氣體收縮，油氣凝結(jié)，罐內(nèi)壓力隨之下降，空氣進(jìn)入罐內(nèi)，使氣體空間的油氣濃度降低。這樣反復(fù)循環(huán)，就形成了油罐的“小呼吸”損失。

4油氣回收措施

煉廠罐區(qū)輕質(zhì)油儲罐一般為內(nèi)浮頂儲罐，罐頂及罐壁四周均設(shè)置有通氣孔，罐頂部一般均安裝有液壓安全閥。在油品輸送和儲存的過程中這些設(shè)施和措施保障了儲罐的安全運行，但卻無油氣回收的作用。隨著國家環(huán)保政策的落實，人們環(huán)保意識進(jìn)一步增強，目前各大煉廠罐區(qū)油氣回收措施主要是增上油氣回收裝置或設(shè)施，而各大煉廠一般都有大型儲油庫或脫硫醇尾氣回收治理裝置，因此可將煉廠罐區(qū)揮發(fā)的油氣引至尾氣治理裝置進(jìn)行處理。如果想在不停工、不動火的情況下做好罐區(qū)油氣回收，則難度更大。因此可從以下幾個方面采取措施：

(1)通過油氣收集管線將煉廠罐區(qū)揮發(fā)的油氣進(jìn)行收集。油氣收集管線采用玻璃鋼材質(zhì)，一方面可減輕儲罐頂部及罐壁載荷，另一方面可在不停工、不動火的情況下可進(jìn)行施工，確保安全生產(chǎn)。

(2)采用玻璃鋼罩對罐區(qū)內(nèi)浮頂儲罐罐壁通氣孔進(jìn)行封閉，減少油氣揮發(fā)。

(3)為保證儲罐的正常呼吸量，在每個儲罐頂部分別設(shè)置安全閥、呼吸閥各一套，并采用碳鋼四通管線進(jìn)行連接。碳鋼四通管線通過緊固件與儲罐頂部通氣孔相連，其他三個接口分別與呼吸閥、安全閥及油氣回收管線相連。

(4)在不同儲罐區(qū)的油氣回收主管線上分別安裝壓力表，壓力表指示范圍為-1000～2000Pa。

(5)在罐區(qū)至現(xiàn)有尾氣治理裝置間鋪設(shè)油氣回收主管道或設(shè)施。油氣回收主管道沿管廊架鋪設(shè)，過路采用架空方式，距地面5m，便于廠區(qū)消防等其它車輛通行；油氣回收管道設(shè)置低點排凝。

(6)在每個儲罐的氣相聯(lián)通管道上均設(shè)置管道阻火器，阻火器應(yīng)選用安全性能高的產(chǎn)品。阻火器的安裝位置在儲罐頂部油氣回收管線和油氣回收主管道連接處。

5結(jié) 論

通過以上措施，可大幅降低煉廠罐區(qū)油氣的排放，實現(xiàn)揮發(fā)油氣的回收，減少對大氣環(huán)境的污染和對職工身體健康的危害，并解決了因油氣揮發(fā)所帶來經(jīng)濟損失和安全隱患，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

[1] 謝躍群,羅金蓮.浮頂罐大呼吸損耗公式探討[J].化工設(shè)計通訊，2015.

[2] 黃維秋,鐘秦.油氣回收技術(shù)分析與比較[J].化學(xué)工程，2005.