油品罐區 VOCs 減排技術實施及管理

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、新材料、新結構對現有罐區的VOCs回收系統進行改造，介紹了罐區VOCs 的產生原理、項目改造技術要點。通過對罐區 VOCs 充分進行收集、回收利用，大大減少了VOCs的無組織排放量，消除了公司生產中存在的安全隱患。

關鍵字：VOCs;減排;環保

隨著我國社會的發展，環境保護提高到國家治理方向的歷史新高度。VOCs控制及治理，已成為我國環保工作的重點之一。據統計，煉化企業油品加工生產及儲運過程VOCs排放量約占我國人為VOCs排放總量的20%，其中儲運過程產生的VOCs約占煉廠排放總量的40%～55%。因此，對煉廠儲運系統VOCs減排技術的研究和應用對環境治理具有現實意義。

某石化公司在現有VCOs治理項目基礎上進行改造，實現了罐區 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要點，及改造過程中的環保控制管理辦法，技術先進、經濟合理、安全適用、節省工期，可解決目前生產中存在的安全隱患，有一定的經濟效益和不可估量的社會效益。

1 項目改造的技術背景及必要性

VOCs（可揮發性有機物）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，會導致霧霾天氣[1]，必須從源頭上減少VOCs的排放，保護環境。

傳統油氣回收（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，建設投入較高、運行成本高、會產生難以處理廢物等。

本公司中間產品罐區排放的油氣，通過風機抽吸送至裝置作為配風進加熱爐燃燒。由于罐區 VOCs 間歇排放，且油氣濃度隨工況變化而不同，現有系統未對儲罐進行封閉，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，對罐區間歇排放的 VOCs 進行治理刻不容緩。通過采用國內先進適用、成熟可靠的技術，選用的設備安全，投資少、運行成本低、不產生難以處理廢物，大大減少了VOCs的無組織排放量。

2 罐區VOCs產生原理及項目改造內容

罐區油氣排放，即所產生的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;當儲罐向外發油時，因油面不斷降低，罐內氣相壓力減小，當壓力小于儲罐的安全真空度時，需要向儲罐內補氣。儲罐的小呼吸是指儲液（油品）在沒有收、發作業靜止儲存的情況下，隨著環境氣溫、壓力在一天內晝夜周期變化，罐內氣相溫度、儲液的蒸發速度、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，儲罐所處地區的日照系數，儲罐的容量，大氣壓等。

本項目通過現有石腦油罐區 VOCs 進行收集、回收利用，達到減排環保的效果。對罐區儲罐進行部分改造，封閉內浮頂罐罐壁通氣孔，使儲罐內油氣達到密閉排放。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。罐組內增加油氣匯總罐和密封氣進氣管，管線上增加調節閥組。增加壓縮機和油氣緩沖罐。

3 VOCs 減排改造項目技術要點

罐區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，該罐區小呼吸量約為 61 m3 /h。 根據規范要求，2000 m3儲罐因大氣最大溫降導致罐內氣體收縮所造成儲罐吸入的空氣量和因大氣最大溫升導致罐內氣體膨脹而呼出的氣體約為 338 m3/h。結合罐區機泵設置情況-最大卸車泵為流量 80 m3 /h，最大轉油泵流量 80m3/h，油氣回收壓縮機流量選為 150m3/h。

3.1 VOCs產出排氣流程

罐區內各儲罐油氣排放至罐組收集總管，收集總管及儲罐系統壓力通過壓力調節閥控制在 600Pa 左右。當儲罐系統壓力超過600Pa時，油氣壓縮機加壓后送入瓦斯系統。當儲罐壓力超過 1350Pa 時，儲罐內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

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

3.3 瓦斯氣補氣流程

當罐組內任何一個儲罐壓力低于 600Pa 時，瓦斯氣通過壓力調節閥向罐組補氣，當儲罐壓力高于 600Pa 時，調節閥停止補氣。

3.4 氮氣補氣流程

當罐組內任何一個儲罐壓力低于 200Pa 時，氮氣通過壓力調節閥向儲罐系統補氣，當儲罐壓力高于 500Pa 時，調節閥關閉停止補氣。

結論：

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、新材料、新結構，建筑風格統一協調;

2、項目建成后該罐區 VOCs實現了密閉排放，廠區 VOCs 無組織排放量減少，改善了當地及周邊空氣質量，對環境治理具有現實意義。

3、回收后的VOCs再利用，給企業帶來了一定的經濟效益，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性有機物治理中的應用研究進展[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年畢業于遼寧石油化工大學，從事煉油化工裝置生產管理工作