VOCs治理工程工况压力设计误区案例

VOCs治理工程工况压力设计误区案例 江苏某大型石化物流库。VOCs废气治理工程存在的问题现象：该油库地处长江入海口，对储罐呼吸排放的油气建设了“顶空联通置换油气回收装置”。工程建设竣工投运后，储罐进料时排放顶空联通置换油气回收装置的大量油气却不能按照“顶空联通置换油气”的气相管路走向，输送给油气回收处理装置，而在呼吸阀的呼吸排放口排放到大气环境。 《重点区域大气污染联防联控“十二五”规划》要求大力削减石化行业挥发性有机物排放，“严格控制储罐、运输环节的呼吸损耗”，首次提出原料、中间产品、成品储存设施“应安装顶空联通置换油气回收装置”。本案例为库容量35万m3的油库，计划安装顶空联通置换油气回收装置，先期试验，将两个容量为4000m3内浮顶苯储罐改造为拱顶罐，然后从罐顶呼吸阀下端的三通接出气相管路引至地面，管路汇合后连接至苯蒸气回收处理装置。投入运行后立即发现，当储罐进料（苯）时，罐顶呼吸阀阀盘频频开启，大量苯蒸气没有走气相管路输送给苯蒸气回收处理装置，而从呼吸阀“呼出”，排放到大气环境。经过测压检查发现，当储罐进料时，呼吸阀的开启压力（随机的储罐空间气体压力）达到2.0Kpa，但罐顶全天候防爆阻火呼吸阀操作压力只有+1500/-295Kpa、应急保护的压力排放吸入阀（紧急泄放装置）操作压力只有+1750/-350Kpa。开启压力受顶空联通置换气相管路的动态阻力影响而增大，操作压力小于开启压力，苯蒸气从呼吸阀口排放到大气环境，不能送入回收装置。显然，这是一个设计方面存在的问题范例。 “顶空置换”的最大差别是呼吸阀后端接入了油气回收气相管路，完全改变了呼吸阀的使用条件。然而，储罐安全附件的国内标准，有技术滞后、更新周期长、体系不完善不配套（产品标准多、应用标准少），甚至还有矛盾的客观情况。虽然最新国际标准ISO28300更新了关于石油、化工、天然气工业常压储罐呼吸量的计算方法，提供了计算模型。 关于超压问题，《石油库设计规范》GB50074修订版对低压储罐的设计压力规定为大于6.9kPa且小于0.1MPa（罐顶表压）的储罐。安装了顶空联通置换油气回收系统的储罐，在确保控制VOCs排放的范围，适当调整加大呼吸阀参数，应该有一定超压空间，但是，设计人员对储罐工况压力变化过程缺乏考量，沿用未加装“顶空联通置换油气回收系统”的普通储罐的设计思路，选择呼吸阀操作压力、启动压力，造成设计带病建设的结果。