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如何通过改进罐顶阀门来减少VOCs排放

2022-06-02 13:54:16 东莞市中仁环保科技有限公司 阅读

很多炼化、化工企业都在积极采取行动减少其罐区大小呼吸产生的VOCs排放。罐区排放控制技术中,通过检查现场阀门参数及工作状态,升级改造罐顶阀门,选择优化储罐的压力控制方案,可以有效减少VOCs排放。

采用先进的储罐压力控制方案,大大减少罐内的产品损失,减少过量排放造成的罚款,有效帮助企业达到标杆企业绩效。而在罐区排放控制技术中,升级改造罐顶阀门,可以减少VOCs排放,帮助用户合规运行。

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罐区现场问题之VOCs排放问题

以原油储运为例,当原油从分离器到原油储罐传输时,原油压力下降并闪蒸释放出甲烷等轻质组分,并在原油储罐的液位上升或温度上升时,排放挥发性气体。如果疏于管理这些VOCs排放,不仅会造成大气污染,也造成物料的大量损失。

解决方案

为了更好的实现保护环境、节能减排的目标,用户需要优化储罐的压力控制方案,可以从以下三方面着手:

1、检查现场罐顶阀门参数,找到优化升级的突破口

• 氮封阀、蒸发气回收阀、呼吸阀、紧急泄放阀等是否能严密关断?呼吸阀在设定值的75%和90%时的泄露量时多少?  

• 氮封阀、蒸发气回收阀、呼吸阀、紧急泄放阀等选型是否合理?是否额定流量过大造成频繁开启?

• 所用产品是否性能可靠,是否有泄露,所用材料是否符合工况要求?呼吸阀阀座是否由于结晶导致无法正常开启?

• 呼吸阀选用聚苯硫醚(PPS)材质的阀塞和阀座可以适用严寒地区或易结晶工况。

2、检查罐顶阀门的设定点及工作区间是否合理,确保氮封阀、蒸发气回收阀、呼吸阀、紧急泄放阀的工作区间无重叠

• 罐顶各阀门压力设定依次升高,检查所用阀门各层级的设计和选用是否合理?

• 呼阀的回座压力是否高于蒸发气回收阀的工作压力?

• 各级阀门设定值是否合理?达到需要的流量时候的压力值是否在下一级压力设定值的75%以下。

3、制定升级改造计划

• 如所用阀门出现异常泄露、工作区间重叠或频繁开启等问题,需升级涉及阀门

• 收集升级阀门的工况参数数据,确保层级保护设计合理,并选择合适的替换方案

• 如需要对罐顶阀门进行远程监测,考虑增加无线仪表对现场机械阀门进行异常情况监测。

• 定期对储罐进行系统化调研,确保各阀门仪表稳定运行以保证运营效率?

对于采用固定顶或内浮顶的常压或低压储罐,当液位变化或温度变化时,需控制储罐内气相空间的压力,通常采用氮封阀、蒸发气回收阀、呼吸阀、紧急泄放阀控制罐内气相压力,防止储罐超压,以确保储罐及人员安全。

储罐的氮封系统包括氮封阀和蒸发气回收阀,维持储罐内的微压力。呼吸阀的呼阀压力设定值比蒸发气回收阀高,吸阀设定比氮封阀设定点低,在氮封系统或储罐异常时,达到设定点时开启超压泄放。紧急泄放阀或紧急吸入阀是最后一道防线,在出现火灾或系统故障导致的压力骤升或骤降时超压泄放。

每个阀门控制不同的压力区间,选择合适的产品可靠工作则尤为中要。氮封阀建议选择专门适用氮封工况的氮封阀。呼吸阀的材料和设计应确保其能够严密关断直到达到设定点的90%开始泄露,减少不必要VOC排放。实践证明很多现场问题多是所用产品性能不达标,如阀座和密封面设计不当、尺寸过大或与其他阀门设定值冲突等原因造成了不必要的泄漏。因此,确保选择合适的阀门产品,可以大幅度具有不同设定点的罐顶阀门控制储罐的呼吸,防止出现超压和负压减少VOC排放。

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具有不同设定点的罐顶阀门控制储罐的呼吸,防止出现超压和负压

对于罐顶压力设备进行定期的巡检,及时发现和解决问题。但是由于设备都安装在很高的罐顶,人工巡检很难经常性进行,且巡检人员的安全性无法保证。如果对紧急泄放阀、呼吸阀、氮封阀等进行自动监测,就可以及时有效的掌握阀门的开启状态和动作时间,以及提前预测可能发生事故的故障点。自动监测对于现场工作人员的安全尤其重要,通过降罐顶阀门的数据采集并传输到控制室,进行监测和预测性分析,优化了储罐的日常维护工作。

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来源:VOCs减排工作站