劉井新
(中國(guó)石油大慶石化公司銷售儲(chǔ)運(yùn)中心,黑龍江大慶163714)
根據(jù)《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》規(guī)定[1],含苯汽車棧橋應(yīng)進(jìn)行油氣回收,規(guī)定大氣污染物排放限值為:苯4 mg/m3,甲苯15 mg/m3,二甲苯20 mg/m3,非甲烷總烴120 mg/m3。
VOCs治理主要采用油氣回收技術(shù),包括油氣收集系統(tǒng)和末端油氣回收裝置?;谄嚄虻陌踩?、物料介質(zhì)及出廠量不同,面臨運(yùn)行成本高、控制不穩(wěn)定,設(shè)備設(shè)施不不符合治理要求等諸多問題。針對(duì)石油化工汽車棧橋的特點(diǎn),以及當(dāng)前國(guó)內(nèi)汽車棧橋油氣收集及回收系統(tǒng)的現(xiàn)狀,結(jié)合案例,對(duì)汽車棧橋裝車鶴管進(jìn)行改造,適用于老油氣回收與新建苯油氣回收裝置的情況,提高了汽車棧橋油氣收集管網(wǎng)系統(tǒng)安全性和壓力控制穩(wěn)定性,對(duì)石油化工棧橋VOCs治理的實(shí)施具有重要的參考價(jià)值[2]。文中結(jié)合汽車棧橋設(shè)備和油氣回收系統(tǒng)改造的實(shí)際情況,介紹了汽車棧橋化工產(chǎn)品裝車過程中油氣回收裝置活性炭吸附單元改造后的應(yīng)用情況。
通過改造棧橋裝車鶴位10套裝車鶴管,和原有油氣回收裝置的吸附單元,達(dá)到減少裝車過程中揮發(fā)性有機(jī)物排放的目的,使非甲烷總烴排放低于120 mg/m3要求,去除率達(dá)到95%以上。
汽車裝車棧橋共設(shè)10個(gè)鶴位,每個(gè)鶴位擁有1套定量密閉裝車控制系統(tǒng)及附屬安全報(bào)警設(shè)施,10組鶴管并用1套油氣回收設(shè)施。
2.2.1裝車系統(tǒng)工藝原理出廠產(chǎn)品經(jīng)管道進(jìn)入裝卸界區(qū)后,經(jīng)遠(yuǎn)程切斷閥門、過濾器進(jìn)入裝卸棧橋,再進(jìn)入定量裝車控制系統(tǒng),經(jīng)裝車鶴管進(jìn)入罐車,裝車過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性油氣送至油氣回收設(shè)施進(jìn)行液化回收處理。
2.2.2油氣回收系統(tǒng)工藝原理采用冷凝加活性碳吸附原理回收揮發(fā)氣體。氣體經(jīng)鶴位氣相線送至油氣回收裝置,首先利用尾氣吸收單元將尾氣送入換熱器低溫冷凝單元,經(jīng)過2級(jí)冷凝,將尾氣中的大部分可回收氣冷凝為液體,通過氣液分離單元,將冷凝的液體送入回收液儲(chǔ)存單元。將冷凝后氣體送入吸附單元,通過活性炭進(jìn)行吸附處理。處理達(dá)標(biāo)后排至大氣,工藝流程見圖1。
圖2 油氣回收系統(tǒng)工藝流程
2.3.1裝車系統(tǒng)弊端(1)棧橋鶴位采用上裝鶴管,與槽車口接觸部分采用圓錐形膠墊密閉,由于槽車口設(shè)有呼吸閥,膠墊不能與槽車口完全密閉,裝車時(shí)揮發(fā)氣逸散到空氣中,造成能源損耗,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響;(2)不能完全密閉,空氣中的水氣及氧氣進(jìn)入油氣收集系統(tǒng)管線,給油氣回收設(shè)施安全運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。危險(xiǎn)化學(xué)品揮發(fā)氣與氧氣混合一定濃度條件下易引發(fā)著火爆炸等危害。
2.3.2油氣回收系統(tǒng)弊端(1)大量水氣進(jìn)入吸附單元,影響活性炭活性,造成尾氣不達(dá)標(biāo)。解吸過程中真空泵吸入帶液氣體,致使真空泵運(yùn)行異常,故障率上升,提高維修成本,影響油氣回收設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行;(2)凝結(jié)水影響3通電動(dòng)閥運(yùn)行,北方冬季油氣含水易造成電動(dòng)閥銹蝕卡澀;(3)吸附單元吸附解吸效果不理想,影響氣體達(dá)標(biāo)排放。
2.4.1裝車工藝優(yōu)化將10套常壓鶴位上裝鶴管改為下裝式鶴管,減少揮發(fā)氣向大氣的散逸濃度,杜絕空氣中的水氣吸入油氣回收系統(tǒng),裝車過程中實(shí)現(xiàn)完全密閉裝車[3]。
2.4.2油氣回收吸附單元工藝優(yōu)化油氣回收系統(tǒng)在原有冷凝+2級(jí)吸附工藝基礎(chǔ)上增加為3級(jí)切換吸附?;钚蕴?jī)?chǔ)罐A、B、C按照程序設(shè)定交替組合2個(gè)吸附1個(gè)解吸。活性炭?jī)?chǔ)罐A、B、C罐頂增設(shè)熱氮連接線,定期充入熱氮,提高解吸效果,將原真空泵更新為穩(wěn)定耐用的螺桿泵[4,5]。
2018年將原有油氣回收裝置的吸附單元改造為3組活性炭?jī)?chǔ)罐單元交替吸附解吸,2019年將常壓鶴位上裝鶴管改為下裝式裝車鶴管。改造后現(xiàn)場(chǎng)巡查無(wú)異味,氣體檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)10套裝車鶴管裝車作業(yè)過程爆炸氣及氧含量值均為0%和20.9%。通過2019年夏季和冬季油氣回收設(shè)施標(biāo)定環(huán)保采樣,改造后的油氣回收實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
原有油氣回收裝置經(jīng)過改造并投用后,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,油氣總回收率達(dá)到92%以上,油氣回收裝置投用當(dāng)年不僅實(shí)現(xiàn)降本增效,而且解決了裝車過程尾氣排放,保護(hù)環(huán)境,消除了裝車過程中的安全隱患,該套裝置操作簡(jiǎn)單,使用范圍廣,環(huán)保效果好,經(jīng)濟(jì)效益顯著,具有廣泛的推廣價(jià)值。