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(yáng) 457165)

煉廠罐區(qū)揮發(fā)的油氣主要來(lái)源于輕質(zhì)油(汽油、石腦油等)儲(chǔ)罐，這些輕質(zhì)油儲(chǔ)罐的油品由于含有大量的輕烴組分，具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，同時(shí)，由于受到工藝、技術(shù)及設(shè)備的限制，在油品輸送及儲(chǔ)存等過程中，為了維持儲(chǔ)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(diǎn)愈低，蒸汽壓愈大，蒸發(fā)愈嚴(yán)重，蒸發(fā)損失愈大，對(duì)油料質(zhì)量影響愈嚴(yán)重。因此在儲(chǔ)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(rùn)滑油的蒸發(fā)損失可忽略不計(jì)。

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(huì)對(duì)人體造成一定危害。而這些油氣被紫外線照射后，會(huì)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(chǔ)罐的油量損耗加大，給企業(yè)帶來(lái)了一定經(jīng)濟(jì)損失，也增加了發(fā)生火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)性。如果將這部分油氣進(jìn)行回收，將減少經(jīng)濟(jì)損失，降低發(fā)生火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)性，同時(shí)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(chǔ)罐的“大呼吸”和“小呼吸”損失組成。

3.1 大呼吸損失

當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)油時(shí)，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(dòng)排氣；當(dāng)從油罐輸出油料時(shí)，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(chǔ)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(chǔ)罐“小呼吸”損失，是指因儲(chǔ)罐溫差變化而使油品蒸發(fā)損耗。儲(chǔ)油罐中靜止儲(chǔ)存的油品，白天受太陽(yáng)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(chǔ)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(chǔ)罐一般為內(nèi)浮頂儲(chǔ)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(chǔ)存的過程中這些設(shè)施和措施保障了儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行，但卻無(wú)油氣回收的作用。隨著國(guó)家環(huán)保政策的落實(shí)，人們環(huán)保意識(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)，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(chǔ)油庫(kù)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(dòng)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(gè)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(chǔ)罐頂部及罐壁載荷，另一方面可在不停工、不動(dòng)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(duì)罐區(qū)內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐罐壁通氣孔進(jìn)行封閉，減少油氣揮發(fā)。

(3)為保證儲(chǔ)罐的正常呼吸量，在每個(gè)儲(chǔ)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(chǔ)罐頂部通氣孔相連，其他三個(gè)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(chǔ)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(diǎn)排凝。

(6)在每個(gè)儲(chǔ)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)揮發(fā)油氣的回收，減少對(duì)大氣環(huán)境的污染和對(duì)職工身體健康的危害，并解決了因油氣揮發(fā)所帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(jì)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.