油品罐区 VOCs 减排技术实施及管理

苏爱平

摘  要：OCs排放的控制及治理已成为人们研究的重点，某石化公司采用新技术、新材料、新结构对现有罐区的VOCs回收系统进行改造，介绍了罐区VOCs 的产生原理、项目改造技术要点。通过对罐区 VOCs 充分进行收集、回收利用，大大减少了VOCs的无组织排放量，消除了公司生产中存在的安全隐患。

关键字：VOCs;减排;环保

随着我国社会的发展，环境保护提高到国家治理方向的历史新高度。VOCs控制及治理，已成为我国环保工作的重点之一。据统计，炼化企业油品加工生产及储运过程VOCs排放量约占我国人为VOCs排放总量的20%，其中储运过程产生的VOCs约占炼厂排放总量的40%～55%。因此，对炼厂储运系统VOCs减排技术的研究和应用对环境治理具有现实意义。

某石化公司在现有VCOs治理项目基础上进行改造，实现了罐区 VOCs的密闭排放，减少了 VOCs 无组织排放量。文章介绍了项目改造的具体技术要点，及改造过程中的环保控制管理办法，技术先进、经济合理、安全适用、节省工期，可解决目前生产中存在的安全隐患，有一定的经济效益和不可估量的社会效益。

1 项目改造的技术背景及必要性

VOCs（可挥发性有机物）在大气形成的二次气溶胶——有机气溶胶，是大气中颗粒物PM2.5的重要组成部分，会导致雾霾天气[1]，必须从源头上减少VOCs的排放，保护环境。

传统油气回收（VOCs 治理）的方法主要集中在油气的处理，其方法主要有冷凝、吸收、吸附[2]、催化氧化[3]、膜分离等。这些单一工艺很难将气体处理到符合排放标准，一般采用的两种或两种以上工艺叠加，如冷凝+吸附、冷凝+催化氧化等。这些方法存在的明显缺点，建设投入较高、运行成本高、会产生难以处理废物等。

本公司中间产品罐区排放的油气，通过风机抽吸送至装置作为配风进加热炉燃烧。由于罐区 VOCs 间歇排放，且油气浓度随工况变化而不同，现有系统未对储罐进行封闭，风机抽吸的油气含空气，而氧含量随工况变化而不同，不可避免的会出现爆炸性气体，爆炸性气体送至装置加热炉存在极大的安全隐患。因此，对罐区间歇排放的 VOCs 进行治理刻不容缓。通过采用国内先进适用、成熟可靠的技术，选用的设备安全，投资少、运行成本低、不产生难以处理废物，大大减少了VOCs的无组织排放量。

2 罐区VOCs产生原理及项目改造内容

罐区油气排放，即所产生的VOCs主要源于储罐的大、小呼吸。

储罐的大呼吸是指储罐收、发储液（油）时候的呼吸，储罐收油时，由于油面逐渐升高，气相空间逐渐减小，罐内气相压力增大，当压力超过储罐安全控制压力时则需要向储罐外排气;当储罐向外发油时，因油面不断降低，罐内气相压力减小，当压力小于储罐的安全真空度时，需要向储罐内补气。储罐的小呼吸是指储液（油品）在没有收、发作业静止储存的情况下，随着环境气温、压力在一天内昼夜周期变化，罐内气相温度、储液的蒸发速度、蒸气浓度和蒸气压力也随着变化，压力超过储罐安全控制压力时则需要向储罐外排气;当压力小于储罐的安全真空度时，需要向储罐内补气。影响小呼吸的主要因素有：昼夜温差变化，储罐所处地区的日照系数，储罐的容量，大气压等。

本项目通过现有石脑油罐区 VOCs 进行收集、回收利用，达到减排环保的效果。对罐区储罐进行部分改造，封闭内浮顶罐罐壁通气孔，使储罐内油气达到密闭排放。在储罐上增加密封气入口开口、呼吸阀、紧急泄压人孔盖、压力显示和报警。罐组内增加油气汇总罐和密封气进气管，管线上增加调节阀组。增加压缩机和油气缓冲罐。

3 VOCs 减排改造项目技术要点

罐区储罐每天的大呼吸量为-561～1003 m3，每小时约为-24～42 m3 。每天的气温变化按 20℃考虑，该罐区小呼吸量约为 61 m3 /h。 根据规范要求，2000 m3储罐因大气最大温降导致罐内气体收缩所造成储罐吸入的空气量和因大气最大温升导致罐内气体膨胀而呼出的气体约为 338 m3/h。结合罐区机泵设置情况-最大卸车泵为流量 80 m3 /h，最大转油泵流量 80m3/h，油气回收压缩机流量选为 150m3/h。

3.1 VOCs产出排气流程

罐区内各储罐油气排放至罐组收集总管，收集总管及储罐系统压力通过压力调节阀控制在 600Pa 左右。当储罐系统压力超过600Pa时，油气压缩机加压后送入瓦斯系统。当储罐压力超过 1350Pa 时，储罐内油气通过呼吸阀排至收集总管及油气缓冲罐。

3.2 油气回收流程

储罐系统压力大于 600Pa 时，油气经压缩机压缩至0.5MPa 后送至瓦斯气系统，作为燃料使用。

3.3 瓦斯气补气流程

当罐组内任何一个储罐压力低于 600Pa 时，瓦斯气通过压力调节阀向罐组补气，当储罐压力高于 600Pa 时，调节阀停止补气。

3.4 氮气补气流程

当罐组内任何一个储罐压力低于 200Pa 时，氮气通过压力调节阀向储罐系统补气，当储罐压力高于 500Pa 时，调节阀关闭停止补气。

结论：

1、本项目为 VOCs 综合治理项目，在充分利用地方材料和资源前提下，积极合理的采用新技术、新材料、新结构，建筑风格统一协调;

2、项目建成后该罐区 VOCs实现了密闭排放，厂区 VOCs 无组织排放量减少，改善了当地及周边空气质量，对环境治理具有现实意义。

3、回收后的VOCs再利用，给企业带来了一定的经济效益，并具有很好的社会效益。

参考文献：

[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] 许伟， 刘军利， 孙康. 活性炭吸附法在挥发性有机物治理中的应用研究进展[J]. 化工进展， 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：蘇爱平，工程师，研究生学历，2021年毕业于辽宁石油化工大学，从事炼油化工装置生产管理工作