罐區及裝載（裝車▩▩•、裝船）系統

油氣回收處理工藝

1.1儲罐油氣收集系統

石油化工和煤化工的液態油品產品在儲罐進料發料和儲存過程☁╃，不斷地會發生VOCs的排放·│✘╃。被稱為“大呼吸”的撥出排放和“小呼吸”的撥出排放·│✘╃。“大呼吸”撥出排放是儲罐在進料時☁╃，液體進入儲罐內☁╃，罐內液位升高☁╃，擠壓罐內空間☁╃，當空間壓力超過“呼吸閥”的撥出控制壓力時☁╃，將 VOCs 氣體排放到大氣環境·│✘╃。“小呼吸”撥出排放則是隨著氣溫升高的熱脹冷縮效應☁╃，罐內液體氣體體積膨脹過程☁╃，將空間VOCs氣體排放到大氣環境·│✘╃。與撥出排放對應☁╃，還有儲罐發料過程的“大呼吸”吸入和“小呼吸”吸入空氣☁╃，稀釋罐內空間氣體濃度☁╃，加劇液麵蒸發☁╃，再次形成飽和濃度的揮發氣體☁╃，待下次發生大小撥出排放時☁╃，將VOCs氣體排放到大氣環境☁╃，同時造成液態油品化工品的損耗·│✘╃。儲罐撥出排放 VOCs☁╃，不但造成資源損失☁╃，還汙染大氣環境·│✘╃。治理儲罐區VOCs排放☁╃，不但是節約資源減少損失的需要☁╃，更是保護大氣環境的需要·│✘╃。

    1.1.1罐頂基本配置

主要有安全壓力控制的配置和防火控制的配置·│✘╃。基本的壓力保護設施有全天候呼吸閥▩▩•、單呼閥▩▩•、緊急呼吸閥·│✘╃。全天候呼吸閥是確保罐體承壓安全的基本設施☁╃，單呼閥是安裝密閉排氣系統專用的單向閥件☁╃，緊急呼吸閥是防止儲罐遇到意外情況（包括操作原因或天氣原因發生的意外情況）時☁╃，保護罐體安全的關鍵設施·│✘╃。根據罐體設計技術條件☁╃，緊急呼吸閥有呼吸式▩▩•、洩放式▩▩•、吸入式·│✘╃。

1.1.2 常壓內浮頂和拱頂儲罐的油氣收集宜採用單罐單控或直接連通方案·│✘╃。

1.1.3 對儲存介質性質差別較大☁╃，直接連通後影響安全和產品質量的儲罐☁╃，其油氣收集系統不應採用直接連通方案·│✘╃。

1.1.4 儲罐安全附件的設定應符合國家現行標準《石油化工儲運系統罐區設計規範》SH/T 3007的相關規定·│✘╃。

1.1.5 油氣收集系統應根據儲罐儲存物料的性質▩▩•、火災危險性▩▩•、儲存溫度▩▩•、排氣壓力和罐型等因素合理設定·│✘╃。

1.1.6 下列儲罐應獨立設定油氣收集系統☁╃，當其經過預處理後可與其他油氣收集系統合併設定✘₪╃☁：

    1 苯乙烯等易自聚介質儲罐；

    2 操作溫度大於90℃的高溫物料儲罐；

    3 氣相空間硫化物體積含量大於等於5%的儲罐；

    4 遇其它氣體易發生化學反應的物料儲罐；

    5 其它需要獨立設定氣相收集系統的儲罐·│✘╃。

1.1.7 對於下列發生火災風險較高的儲罐☁╃，其罐頂的油氣收集支管道上應設定具有遠端隔斷功能的閥門✘₪╃☁：

     1 儲存極度和高度危害液體的儲罐；

     2 儲罐氣相含有較高硫化物☁╃，硫化亞鐵自燃風險高☁╃，且容量大於或等於1000m3的甲B和乙A類可燃液體儲罐；

1.1.8 當多座儲罐的氣相直接連通共用一個壓力閥時☁╃，其儲存的介質應為同一品種或性質相近的物料☁╃，並應符合下列規定✘₪╃☁：

    1 對性質差別較大▩▩•、火災危險性類別不同▩▩•、影響安全和產品質量的☁╃，儲存不同種類介質的儲罐氣相不應直接連通；

    2 儲存極度和高度危害液體的儲罐不應與儲存非同類物料儲罐直接連通；

    3 不同罐組的儲罐氣相不宜直接連通；

    4 不同罐型（拱頂罐▩▩•、內浮頂▩▩•、臥式等）的儲罐氣相不宜直接連通；

    5 成品儲罐與其它儲存非同類物料的儲罐不應直接連通；

1.1.9 每座儲罐氣相支管道上應設阻火裝置☁╃，阻火裝置應靠近罐頂結合管安裝☁╃，並應設定與油氣收集主管道隔離檢修的切斷設施·│✘╃。

1.1.10 儲罐油氣排放壓力的確定應避免與呼吸閥和緊急洩放閥等設定壓力相交叉·│✘╃。

1.1.11 儲罐頂部氣相空間的操作壓力不宜低於0.2kPa☁╃，油氣排出壓力不宜低於0.8kPa且不應高於呼吸閥的撥出整定壓力☁╃，並應設定壓力就地及遠傳儀表·│✘╃。

1.1.12 油氣收集系統能力應滿足同一系統內同時執行的不同介質儲罐的小時最大排氣量的要求·│✘╃。

1.1.13 儲罐的揮發氣量應根據液體進料產生的大呼吸氣量▩▩•、氣溫升高產生的小呼吸氣量▩▩•、高溫進料導致的蒸發氣量▩▩•、高壓進料釋放的溶解氣量等確定☁╃，並應符合國家現行標準《石油庫節能設計導則》SH/T3002的相關規定·│✘╃。

1.1.14 當儲罐需要設定惰性氣體保護系統時☁╃，每座儲罐應設定單獨的保護氣閥組☁╃，且其接入口和引壓口均應位於罐頂·│✘╃。

1.1.15 儲罐的保護氣體用量應考慮物料性質▩▩•、儲罐的輸出量和氣溫變化引起儲罐溫升或溫降等因素的影響·│✘╃。對於苯乙烯▩▩•、醋酸甲酯等遇氧存在聚合▩▩•、氧化結晶等介質的儲罐☁╃，還應增設符合下列規定的安全措施✘₪╃☁：

    1 儲罐氣相空間應設定壓力低報警☁╃，報警值不應低於儲罐呼吸閥的設定負壓值；

    2 儲罐氣相空間應設定氧含量監測報警及聯鎖保護；

    3 呼吸閥帶阻火器應為耐燒型爆燃阻火器·│✘╃。

1.1.16 常壓儲罐的油氣收集管道不宜排入全廠性可燃性氣體排放系統☁╃，當受條件限制需排至全廠低壓可燃性氣體排放管網時☁╃，應符合下列規定✘₪╃☁：

1 氣體熱值和氧含量應滿足國家現行標準《石油化工可燃性氣體排放系統設計規範》SH3009的相關要求；

2 油氣收集管道上應設線上氧含量分析儀☁╃，並應設定氧濃度高高聯鎖切斷設施；

3 油氣收集管道上應採取措施防止火炬氣倒流入儲罐區油氣收集管道·│✘╃。

1.1.17 儲存設施的油氣收集管道上應設定便於操作的緊急切斷閥；當多個油氣收集系統共用一套油氣回收處理裝置時☁╃，在進入油氣回收處理裝置前應分別設定緊急切斷閥·│✘╃。

1.1.18 儲罐油氣排放至罐組收集總管的控制方案可採用切斷閥控制方案或單呼閥方案·│✘╃。為減少氮氣耗量☁╃，應合理設定氮封閥的定壓·│✘╃。單呼閥▩▩•、呼吸閥的定壓值儘可能高☁╃，便於油氣的回收處理☁╃，減少油氣排放至大氣·│✘╃。

1 切斷閥控制方案

儲存同類油品儲罐的氣相透過連通管道併入罐組收集總管☁╃，透過罐組收集總管送入廠區收集總管·│✘╃。

在罐組收集總管靠近油氣回收裝置的位置設定切斷閥☁╃，其開啟由收集總管上的壓力變送器進行聯鎖控制☁╃，當罐組收集總管上的壓力達到設定高限壓力值時開啟切斷閥將油氣送至油氣回收裝置進行回收；其關閉由收集總管上的壓力變送器進行聯鎖控制☁╃，當罐組收集總管上的壓力達到設定低限壓力值時關閉切斷閥·│✘╃。

2 單呼閥方案

在儲罐油氣收集管道上防爆轟型阻火器上游設定單呼閥·│✘╃。單呼閥透過罐內壓力機械操作☁╃，排氣起跳設定壓力應低於罐頂呼吸閥的呼氣起跳壓力☁╃，關閉設定壓力高於罐頂呼吸閥的吸氣起跳壓力☁╃，若儲罐設定了氮氣保護☁╃，此壓力還應高於氮氣保護的關閉壓力·│✘╃。

儲存不同介質的儲罐氣相透過油氣收集管道併入罐組收集管☁╃，不同罐組收集管在進凝液罐前合併進油氣回收處理裝置·│✘╃。並在進回收裝置前設定緊急切斷閥·│✘╃。

3 高硫高溫罐組收集總管

排放氣中含有較高濃度硫化物的罐組收集總管除滿足以上兩種方式外☁╃，管道和裝置附件應選用抗硫腐蝕的材質·│✘╃。對於需治理的含高溫廢氣的儲罐VOCs宜單獨收集☁╃，以便後續處理·│✘╃。

1.1 裝車設施油氣收集系統

裝車尾氣淨化回收技術在油品裝車過程中會有大量VOCs揮發出來☁╃，由於一般油品揮發性較高☁╃，造成企業在裝油過程中損失油品·│✘╃。造成油品揮發主要是由於鶴管錐形帽與油罐車罐口接觸不嚴造成☁╃，致使無法有效收集裝車尾氣·│✘╃。

1.2.1 鶴管與油罐車的連線應嚴密☁╃，不應洩漏油氣；密閉裝車鶴管與罐車冒口的密封壓力不應小於5kPa·│✘╃。

裝車鶴管上所設的油氣收集罩與槽車的裝油罐口需要接觸緊密▩▩•、不漏縫☁╃，從而達到密閉的效果·│✘╃。因為裝卸槽車的罐體規格各不相同☁╃，因此導致罐口尺寸不統一☁╃，因此鶴管上安裝的固定式油氣收集罩就會出現與槽車罐口不對應的情況☁╃，從而在連線處出現空隙☁╃，達不到鶴管密閉的效果；另一種影響鶴管密閉的情況是由鶴管懸臂配套的氣缸壓力不足所引起的☁╃，由於槽車裝油罐口對油氣收集罩的壓聯力度不夠☁╃，從而使收集罩被油氣自身的壓力頂而洩漏油氣·│✘╃。所以需要將鶴管進行密閉改造

1 上裝鶴管密閉改造收集尾氣

將上裝鶴管改造成與油罐車灌裝口嚴密結合的鶴管☁╃，以收集鶴管尾氣·│✘╃。

2 上裝鶴管更換成下裝鶴管·│✘╃。

1.2.2 甲B▩▩•、乙A類可燃液體裝車應採用頂部浸沒式或底部裝載方式☁╃，頂部浸沒式裝載出油口距離罐車底部高度應小於200mm·│✘╃。

1.2.3 汽車槽車和鐵路罐車內氣相空間壓力不應低於2kPa☁╃，且不應高於罐車上呼吸閥撥出整定壓力·│✘╃。

1.2.4 油氣收集支管公稱直徑不宜小於鶴管管徑·│✘╃。

1.2.5 在油氣收集支管上和油氣回收處理裝置的入口處均應設定切斷閥·│✘╃。

1.2.6 油氣收集支管與鶴管的連線處及油氣回收處理裝置的入口處均應設定阻火器·│✘╃。

1.2.7 裝車設施油氣收集總管的管徑應根據油罐車的承壓能力▩▩•、油氣回收處理裝置及油氣收集管道的壓力損失☁╃，經統一水力計算後確定·│✘╃。

1.2.8 裝車設施的油氣收集管道上應設定便於操作的緊急切斷閥☁╃，該閥應設定在裝車臺外☁╃，與裝車臺邊緣的距離不應小於10 m·│✘╃。

1.3 裝船設施油氣收集系統

由於港口在進行液體散貨裝船作業中油品揮發的VOCs會從船艙的通氣管或呼吸閥直接排出且由於碼頭裝船效率高▩▩•、裝船量大因此油氣揮發的問題會更加突出·│✘╃。

1.3.1 易揮發性石油化工液體物料裝船設施應設定液相裝船臂和氣相返回臂☁╃，氣相臂與油氣收集系統應密閉連線·│✘╃。

1.3.2 船艙內氣相空間壓力不應低於5kPa☁╃，且不應高於船舶上呼吸閥撥出整定壓力·│✘╃。

1.3.3 裝船設施應設定安全可靠的船岸安全裝置☁╃，並應滿足國家現行標準《碼頭油氣回收船岸介面安全裝置》JT2013-31和《碼頭油氣回收設施建設技術規範》JTS196-12的相關規定·│✘╃。

1.3.4 油氣收集系統設計應符合下列規定✘₪╃☁：

1 與氣相臂連線處應設定阻火器和遠端切斷閥；

2 油氣收集支管道上應設定壓力與溫度監測和烴濃度與氧濃度線上分析儀表·│✘╃。

3 當油氣壓力或溫度超過設定值時☁╃，應聯鎖切斷遠端切斷閥·│✘╃。

1.3.5 裝船設施的油氣收集系統應設定緊急切斷閥；緊急切斷閥宜設在棧橋根部陸域側☁╃，距碼頭前沿的距離不應小於20m·│✘╃。

1.4 油氣回收處理裝置

罐區及裝載尾氣特點✘₪╃☁：①濃度高☁╃，組分複雜；②理化性質跨度較大☁╃，存在不安全因素較多；③安全風險點分佈較大·│✘╃。

針對廢氣的理化特點☁╃，油氣進入處理裝置前☁╃，首先進入吸收工段的預吸收塔·│✘╃。預吸收塔能將油氣蒸汽吸收下並將油氣總體濃度由高濃度降至低濃度·│✘╃。

廢氣首先經過油洗塔除去大部分溶於油的物質☁╃，洗滌後的廢氣被送入緩衝罐☁╃，均衡氣體流量和濃度☁╃，均衡後的氣體進入三級冷凝回收·│✘╃。

     經過冷凝回收後的部分不凝氣☁╃，經過稀釋後☁╃，進入到RTO/CO裝置進行焚燒☁╃，處理後的廢氣達標排放

工藝流程圖

Aspen Plus 工藝模擬

工藝優點

油洗+冷凝✘₪╃☁：

1 裝置安全可靠☁╃，高濃度廢氣始終在低溫下執行☁╃，可以去除高濃度有機廢氣☁╃，不會發生安全問題；

2 可回收部分具有回收價值的有機物；

3 “一機兩掛”☁╃，避免結冰問題·│✘╃。

RTO/CO

1 安全高效☁╃，淨化效率徹底；

2 執行穩定☁╃，可以有效去除VOCs；

3 不產生二次汙染·│✘╃。

安居樂GRTO主要特點✘₪╃☁：

1）以IDI專案為代表創行業99.9%的VOCs淨化效率；

2）零洩露提升閥技術保障超高的淨化效率；

3）以住友專案為代表創低於1mg/Nm3的近零排放成功案例；

4）先進的安居樂“G”技術保障了工藝安全☁╃，10年零事故；

5）國家環保部鑑定的“國際領先”的安全型的GRTO蓄熱式焚燒爐技術；

6）入選2018年國家環境保護重點推薦技術名錄·│✘╃。

7）入選國家環保部科技成果轉化平臺·│✘╃。

1.4.1 製冷系統的設計

1 設定自動除霜☁╃，冷凝後的油水混合物應設定油水分離裝置☁╃，水冷凝器的製冷裝置應採取防凍措施；

2 採取保冷措施；

3 冷凝風機選用防爆軸流風機·│✘╃。

1.4.2 進催化燃燒和蓄熱燃燒裝置處理的油氣中有機物濃度符合下列規定✘₪╃☁： 

1 油氣中有機物濃度應低於其爆炸下限的25%；

2  當油氣中有機物濃度高於或等於爆炸下限的25%時☁╃，應採取預處理措施使其濃度降低至爆炸下限的25%以下方可進入催化燃燒反應器處理；

3  對於含有混合有機物的油氣☁╃，其控制濃度應低於最易爆組分或混合氣體爆炸極限下限的 25%·│✘╃。

1.4.3 催化燃燒裝置的設計應符合下列規定✘₪╃☁：

1  催化燃燒裝置的淨化效率不應低於97%；

2  油氣中不得含有引起催化劑中毒的介質或組分；

3  催化劑的設計使用壽命不應小於1年；

4  催化劑的工作溫度應低於700℃；

5  催化燃燒裝置應進行整體保溫☁╃，裝置主體外表面溫度不應高於60℃；

6  反應器催化劑中間床層應設定溫度檢測報警及過熱保護措施；

7  反應器應設定防爆洩壓裝置☁╃，且設計壓力不應小於1.0MPa；

8  裝置進氣管道上應設定雙向爆轟阻火器☁╃，排氣管道上應設定管端爆燃阻火器；

9  催化反應器▩▩•、電加熱器等材質宜選用耐溫不鏽鋼材料；

10 反應器進口管道上應設定烴濃度檢測儀☁╃，並應設定快速切斷閥和失電自動關閉功能·│✘╃。

1.4.4 蓄熱燃燒裝置的設計應符合下列規定✘₪╃☁：

1  遇氧易發生反應▩▩•、易聚合的有機物油氣不應採用蓄熱燃燒法進行處理；

2  進入蓄熱燃燒裝置的油氣流量▩▩•、 溫度▩▩•、 壓力和油氣濃度不宜出現較大波動；

3  兩室蓄熱燃燒裝置的淨化效率不宜低於 95%☁╃，多室或旋轉式蓄熱燃燒裝置的淨化效率不應低於98%；

4  蓄熱燃燒裝置的熱回收效率不應低於90%；

5  進入蓄熱燃燒裝置的油氣中顆粒物濃度應低於5mg/m3☁╃，並應嚴格控制含有焦油▩▩•、 漆霧等黏性物質；

6  燃燒室內襯耐火絕熱材料宜選用陶瓷纖維；

7  蓄熱體宜選用蜂窩陶瓷或組合式陶瓷等規整材料；蓄熱體支架應採用高強度▩▩•、防腐耐溫材料；

8  蓄熱體比熱容不應低於750 J/kg·K☁╃，可承受1200℃的高溫衝擊☁╃，使用壽命不應低於40000 h；蓄熱室進出口溫差不宜大於60 ℃；

9  輔助燃料應選用天然氣▩▩•、液化氣等清潔燃料；

10  燃燒器應具備溫度自動調節的功能；

11 蓄熱燃燒裝置應進行整體內保溫☁╃，外表面溫度不應高於60℃；

12 環境溫度較低及溼度較大時應採取保溫▩▩•、 伴熱等防凝結措施；

13 當處理含氮有機物造成煙氣氮氧化物排放超標時☁╃，應採用選擇性催化還原法（SCR）等脫硝工藝進行後處理；

14 當處理含硫或含鹵素有機物產生二氧化硫▩▩•、鹵化氫時☁╃，應採用吸收等工藝進行後處理；

15 燃料供給系統應設定高低壓保護和洩漏報警裝置；壓縮空氣系統應設定低壓保護和報警裝置·│✘╃。

16 蓄熱燃燒裝置應具有過熱保護功能·│✘╃。

17 換向閥宜採用提升閥▩▩•、旋轉閥▩▩•、蝶閥等型別☁╃，其材質應具有耐磨▩▩•、耐高溫▩▩•、耐腐蝕等效能☁╃，洩漏率應低於0.2%·│✘╃。