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石油VOC治理氮封系統(tǒng)改造方案

石油天然氣產(chǎn)業(yè)面臨著雙重挑戰(zhàn)，即向低碳能源過渡時減少空氣污染和氣候變化風(fēng)險，同時需要擴(kuò)大石油能源為全球人口提供經(jīng)濟(jì)和社會效益。隨著VOC治理政策的推行，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不斷趨嚴(yán)，減少排放面臨越來越大的挑戰(zhàn)。越來越多的用戶開始監(jiān)測排放值，控制排放量，以達(dá)到環(huán)保要求。而在罐區(qū)排放控制技術(shù)中，升級改造罐頂閥門，可以減少揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)和有毒有害氣體的排放，幫助用戶合規(guī)運(yùn)行。

石油VOC治理氮封系統(tǒng)改造方案罐區(qū)現(xiàn)場問題之VOC排放問題

石油天然氣產(chǎn)品是多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔铩Ｔ谑偷拈_采、煉制、儲運(yùn)等過程中，石油天然氣、石化企業(yè)都需要儲罐儲存原油、中間原料、成品油等液體，在裝載、泵入泵出及溫度變化過程中，一部分較輕的低碳組分會揮發(fā)到大氣中，而這些揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排放是大氣污染的主要來源之一。

當(dāng)儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。當(dāng)微壓調(diào)節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa，壓力可按分段設(shè)定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。以原油儲運(yùn)為例，當(dāng)原油從分離器到原油儲罐傳輸時，原油壓力下降并閃蒸釋放出甲烷等輕質(zhì)組分，并在原油儲罐的液位上升或溫度上升時，排放揮發(fā)性氣體。如果疏于管理這些VOC氣體排放，會造成大氣污染。

石油VOC治理氮封系統(tǒng)改造方案解決方案

為了更好的實現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排的目標(biāo)，用戶需要優(yōu)化儲罐的壓力控制方案，可以從以下三方面著手：

(1)檢查現(xiàn)場罐頂閥門參數(shù)，找到優(yōu)化升級的突破口

•氮封閥、蒸發(fā)氣回收閥、呼吸閥、緊急泄放閥等是否能嚴(yán)密關(guān)斷？呼吸閥在設(shè)定值的75%和90%時的泄露量時多少？

•氮封閥、蒸發(fā)氣回收閥、呼吸閥、緊急泄放閥等選型是否合理？是否額定流量過大造成頻繁開啟？

•所用產(chǎn)品是否性能可靠，是否有泄露，所用材料是否符合工況要求？呼吸閥閥座是否由于結(jié)晶導(dǎo)致無法正常開啟？

•呼吸閥選用聚苯硫醚(PPS)材質(zhì)的閥塞和閥座可以適用嚴(yán)寒地區(qū)或易結(jié)晶工況。
雙導(dǎo)向設(shè)計和PPS材質(zhì)閥塞和閥座保證呼吸閥優(yōu)良密封性并具有優(yōu)良的抗化學(xué)腐蝕性能及防凍防凝結(jié)特

(2)檢查罐頂閥門的設(shè)定點及工作區(qū)間是否合理，確保氮封閥、蒸發(fā)氣回收閥、呼吸閥、緊急泄放閥的工作區(qū)間無重疊

•罐頂各閥門壓力設(shè)定依次升高，檢查所用閥門各層級的設(shè)計和選用是否合理？

•呼閥的回座壓力是否高于蒸發(fā)氣回收閥的工作壓力？

•各級閥門設(shè)定值是否合理？達(dá)到需要的流量時候的壓力值是否在下一級壓力設(shè)定值的75%以下。

(3)制定升級改造計劃

•如所用閥門出現(xiàn)異常泄露、工作區(qū)間重疊或頻繁開啟等問題，需升級涉及閥門

•收集升級閥門的工況參數(shù)數(shù)據(jù)，確保層級保護(hù)設(shè)計合理，并選擇合適的替換方案

•如需要對罐頂閥門進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，考慮增加無線儀表對現(xiàn)場機(jī)械閥門進(jìn)行異常情況監(jiān)測。

•定期對儲罐進(jìn)行系統(tǒng)化調(diào)研，確保各閥門儀表穩(wěn)定運(yùn)行以保證運(yùn)營效率?

石油VOC治理氮封系統(tǒng)改造方案

對于采用固定頂或內(nèi)浮頂?shù)某夯虻蛪簝蓿?dāng)液位變化或溫度變化時，需控制儲罐內(nèi)氣相空間的壓力，通常采用氮封閥、蒸發(fā)氣回收閥、呼吸閥、緊急泄放閥控制罐內(nèi)氣相壓力，防止儲罐超壓，以確保儲罐及人員安全。

儲罐的氮封系統(tǒng)包括氮封閥和蒸發(fā)氣回收閥，維持儲罐內(nèi)的微壓力。呼吸閥的呼閥壓力設(shè)定值比蒸發(fā)氣回收閥高，吸閥設(shè)定比氮封閥設(shè)定點低，在氮封系統(tǒng)或儲罐異常時，達(dá)到設(shè)定點時開啟超壓泄放。緊急泄放閥或緊急吸入閥是最后一道防線，在出現(xiàn)火災(zāi)或系統(tǒng)故障導(dǎo)致的壓力驟升或驟降時超壓泄放。
每個閥門控制不同的壓力區(qū)間，選擇合適的產(chǎn)品可靠工作則尤為中要。氮封閥建議選擇專門適用氮封工況的氮封閥。呼吸閥的材料和設(shè)計應(yīng)確保其能夠嚴(yán)密關(guān)斷直到達(dá)到設(shè)定點的90%開始泄露，減少不必要VOC排放。實踐證明很多現(xiàn)場問題多是所用產(chǎn)品性能不達(dá)標(biāo)，如閥座和密封面設(shè)計不當(dāng)、尺寸過大或與其他閥門設(shè)定值沖突等原因造成了不必要的泄漏。因此，確保選擇合適的閥門產(chǎn)品，可以大幅度減少VOC排放。具有不同設(shè)定點的罐頂閥門控制儲罐的呼吸，防止出現(xiàn)超壓和負(fù)壓

石油VOC治理氮封系統(tǒng)改造方案產(chǎn)品特點

（2）氮封裝置供氮，泄氮壓力設(shè)定方便，可在連續(xù)經(jīng)營的條件下進(jìn)行。
（3）壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。
（4）采用無填料設(shè)計，閥桿所受磨擦力小、反應(yīng)迅速、控制精度高。
（5）供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達(dá)100:1，減壓效果好、控制精度高。
（6）為確保儲罐的安全，需在罐頂設(shè)置呼吸閥。
（7）呼吸閥公起安全作用，避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。

石油VOC治理氮封系統(tǒng)改造方案
對于罐頂壓力設(shè)備進(jìn)行定期的巡檢，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。但是由于設(shè)備都安裝在很高的罐頂，人工巡檢很難經(jīng)常性進(jìn)行，且巡檢人員的安全性無法保證。如果對緊急泄放閥、呼吸閥、氮封閥等進(jìn)行自動監(jiān)測，就可以及時有效的掌握閥門的開啟狀態(tài)和動作時間，以及提前預(yù)測可能發(fā)生事故的故障點。自動監(jiān)測對于現(xiàn)場工作人員的安全尤其重要，通過降罐頂閥門的數(shù)據(jù)采集并傳輸?shù)娇刂剖遥M(jìn)行監(jiān)測和預(yù)測性分析，優(yōu)化了儲罐的日常維護(hù)工作。

石油VOC治理氮封系統(tǒng)改造方案結(jié)論
隨著石油和天然氣行業(yè)的發(fā)展，必須對整個產(chǎn)業(yè)鏈中所有潛在排放源進(jìn)行管理及控制排放。很多企業(yè)都在積極采取行動減少揮發(fā)性有機(jī)化合物VOC和有害物排放，為創(chuàng)造安全環(huán)保的環(huán)境不斷努力。儲罐是石油化工廠凝縮油介質(zhì)儲存常用的壓力容器,實現(xiàn)儲罐壓力的穩(wěn)定控制,既是企業(yè)保證安全生產(chǎn)的需要,也是企業(yè)減少VOCs排放,環(huán)保節(jié)能的要求.針對儲罐壓力控制,介紹了儲罐進(jìn)出料相關(guān)工藝流程,對比了補(bǔ)壓閥,放空閥均采用兩位式自動切斷閥的控制方案和采用線性特性控制閥的控制方案,后一種控制方案手段靈活,控制精度高,并給出一些優(yōu)化建議.

罐區(qū)排放控制技術(shù)中，通過檢查現(xiàn)場閥門參數(shù)及工作狀態(tài)，升級改造罐頂閥門，選擇優(yōu)化儲罐的壓力控制方案，可以有效減少揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)和有毒有害氣體的排放。采用*儲罐壓力控制方案，大大減少罐內(nèi)的產(chǎn)品損失，減少過量排放造成的罰款，有效幫助企業(yè)達(dá)到企業(yè)績效。