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1、出宣從案例看儲罐區VOCs治理工程設計的誤區講師:張麗Shandong Pengbo Safety&Environment Protection Services Limited#page#本課件通過儲罐區VOCs治理設施的案例,分析設計誤區或缺陷問題分析儲罐區VOCs治理設施投入運行后遇到的問題,反思項目初期設計的誤區,總結經驗,避免再發生同樣的問題。#page#目錄要關注設計儲罐區治理的豁免條件密閉收集設施設計的缺陷ONTENTS3管路壓降大于呼吸閥設定壓力的問題目錄4控制系統設計存在的安全隱患5儀表選型和安置方法存在的安全隱患組合工藝中開停機控制設計的問題山東省蓬潮安全環保服務有限公司一
2、#page#Part One01關注儲罐區治理設計的豁免條件山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#規定十二五規劃對儲罐區呼吸排放控制的要求,是環保部早在“十二五”規劃就提出來了。根據中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要制定的重點區域大氣污染聯防聯控“十二五”規劃,要求對于儲罐儲存過程的揮發性有機物排放(呼吸損耗)采取控制措施:“加強石化生產、輸送和儲存過程揮發性有機物泄漏的監測和監管;嚴格控制儲罐、運輸環節的呼吸損耗,原料、中間產品、成品儲存設施應全部采用高效密封的浮頂罐,或安裝頂空聯通置換油氣回收裝置(即儲罐尾氣聯通并回收處理)”。要求“原料、中間產品與成品應密閉儲存,
3、對于實際蒸汽壓大于2.8kpa、儲量大于100m2的有機液體儲罐,”都要采取控制措施。山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#規定中華人民共和國大氣污染防治法2016年1月1日起施行的新修訂的(中華人民共和國大氣污染防治法)規定:儲油儲氣庫、加油加氣站、原油成品油碼頭、原油成品油運輸船和油罐車、氣罐車等,應當按照國家有關規定安裝油氣回收裝置并保持正常使用。否則將受到停產整頓和重度罰款的處理?!拔窗凑諊矣嘘P規定安裝并正常使用油氣回收裝置的”,“由縣級以上人民政府環境保護主管部門責令改正,處二萬元以上二十萬元以下的罰款;拒不改正的,責令停產整治”。山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#
4、page#無組織排放的適用范圍口行業排放自身規定了VOCs無組織排放要求煉油、石化、合成樹脂等,執行行業排放標準規定口行業排放標準引用本標準全部或部分內容涂料油墨膠粘劑(儲罐、工藝除外)、制藥(儲罐、工藝、廢水除外)、農藥等,通過引用而生效口未制定行業排放標準,或行業排放標準未作規定,執行本標準VOCs無組織排放控制要求口與天氣綜合標準類似:兜底口不在適用范圍即屬于豁免范圍山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#(要求控制的儲罐)Vocs物料儲存無組織排放控制要求設計壓力大于等于0.1MPa(罐頂表壓)的儲罐。壓力儲罐設計壓力大于6.9KPa且小于0.1MPa(罐頂表壓)的儲罐。低壓儲罐設
5、計壓力小于或等于6.9KPa(罐頂表壓)的儲常壓儲罐罐服務有限公司一#page#有些條件是可以需免的豁免一:無組織排放收集無組織收集:鼓勵源頭削減,企業使用的原輔材料和產品中VOCS含量占比小于10%(質量含量),根據本標準的相關規定豁免相應的措施要求;可不要求采取無組織排放收集措施豁免二:VOCs處理措施VOCs排放控制要求10.310.3.1VOCs廢氣收集處理系統污染物排放應符合GB16297或相關行業排放標準的規定。10.3.2收集的廢氣中NMHC初始排放速率3kg/h時,應配置VOCs處理設施,處理效率不應低于80%;對于重點地區,收集的廢氣中NMHC初始排放速率2kg/h時,應配置
6、VOCs處理設施,處理效率不應低于80%:采用的原輔材料符合國家有關低VOCs含量產品規定的除外。當廢氣中NMHC初始排放速率=3kg/h(重點地區2kg/h)時,應配置VOCs處理設施,處理效率不應低于80%;Vocs去除處理:收集的廢有利于源頭削減,大源重點控制,防止稀釋達標。氣中NMHC初始排放速率2拉制要求NMHIC初始排放量可行處理技術kg/h時,收集后濃度不超2kg/h排放濃度與凈化效率燃燒(TO、CO、RTO、RCO)、吸收、吸附等大源雙達標可豁免vocs處理,濃度達標收集后濃度較高:燃燒、吸附、吸收等設計不規范的密閉收集設施有兩種情況一種是呼吸閥下端加裝三通一種在呼吸閥上方加裝
7、抽氣吸氣罩山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#儲罐區VOCs治理,首先必須做好密閉收集浮頂罐固定頂罐密閉收集要求罐體應保持完好,不應有孔洞、縫隙浮頂邊緣密封不應有破損儲罐附件開口(孔),除采樣、計量、例行檢查、維護和其它正?;顒油?,應密閉8支柱、導向裝置等儲罐附件穿過浮頂時,應采取密封措施88除儲罐排空作業外,浮頂應始終漂浮于儲存物料的表面8自動通氣閥在浮頂處于漂浮狀態時應關閉且密封良好,僅在浮頂處于支撐狀態時開啟邊緣呼吸閥在浮頂處于漂浮狀態時應密封良好,并定期檢查定壓是否符合設定要求8除自動通氣閥、邊緣呼吸閥外,浮頂的外邊緣板及所有通過浮頂的開孔接管均應浸入液面下定期檢查呼吸閥的定壓
8、是否符合設定要求不符合以上規定,應記錄并在90日內修復或排空儲罐停止使用。如延退修復或排空儲罐,應將相關方案報生態環境主管部門確定山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#實際實施中遇到一些達不到密閉收集技術要求成G-58常見在呼吸閥底部安裝三通,再連接氣相管路山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#呼吸閥下加三通做密閉收集VOCs的傳輸系統,連接管理規格小呼吸閥下加三通的問題連通管規格小、壓降大儲罐排放的VOCs,因為呼吸閥出口后端的壓降(阻力)大于呼吸閥呼出壓力,VOCs都走呼吸閥排放口排放,而達不到密閉收集和傳輸VOCs的目的。山東省蓬潮安全環保服務有限公司#page#采用吸氣罩收
9、集罐頂排放氣,在收集罩后端安裝抽吸風機不停抽吸吸氣管集氣罩固定螺絲8微壓呼吸閥閥門阻火器儲罐抽吸風機24h不能停機,結果抽吸了大量空氣山東省蓬潮安全環保服務有限公司#page#正確的密閉收集方法儲罐在儲存過程、進料作業過程都必須做好密閉。密閉收集設施屬于項目實施范圍的工作,應在通過呼吸閥或單呼閥出口以法蘭連接氣相管,計算(或實地測試)氣相管路壓降值,調整呼吸閥或單呼閥定值參數,確保收集設施密閉和vocs傳輸順暢。山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#THREEPart03管路壓降大于呼吸閥設定壓力的問題山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#儲罐罐頂附件都有設計定壓值電上山東省蓬潮安
10、全環保服務有限公司#page#帶氮封的常壓儲罐,各個附件定壓值,1,儲罐設計壓力(2.0kpa)(G)5,須封閥2,緊急泄放閥:(1)氨封閥關閉壓力0.5kpa(G):10%(1)緊急泄放閥全開啟壓力1.98kpa(G):10%(2)緊急泄放閥設定壓力1.80kpa(G):(超壓值為10%,啟閉壓(3)氨封閥開啟壓力0.2kpa(G):90%差為15%)6,大氣壓力0.0kpa(G):(3)緊急泄放閥回座壓力1.62kpa(G):90%7,呼吸閥(真空)(4)緊急泄放閥泄漏壓力1.53kpa(G):85%(1)呼吸閥泄漏壓力-0.225kpa(G):10%3,呼吸間(2)呼吸閥回座壓力-0.2
11、55kpa(G)(1)呼吸閥全開啟壓力1.485kpa(G):10%(3)呼吸閥設定真空-0.3kpa(G):85%(超壓值為10%,啟閉壓差為15%)(4)呼吸閥全開(2)呼吸閥設定壓力1.35kpa(G):(超壓值為10%,啟閉壓差為15%(3)呼吸閥座壓力1.15kpa(G):85%呼吸閥開啟壓力定壓值1.485kpa,(4)呼吸閱泄漏壓力1.01kpa(G):75%4,壓控閥(單呼閥當后端傳輸VoCs的氣相管路壓降大(1)壓控間(單呼閥)全開啟壓力0.99kpa(G):10%于1.485kpa時,VOCs的排放氣就不(5)質控閥(單呼閥)設定壓力0.90kpa(G):(超壓值為10%言
12、閉壓差為15%)能輸送到后端治理系統(6)壓控閥(單呼閥)回座壓力0.765kpa(G):85%(7)壓控問(單呼閥)泄漏壓力0.675kpa(G):75%山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#設計治理系統,首先要清楚各個附件設定的定壓值設計儲罐區VOCs排放氣的治理系統,首先要調查清楚罐頂各個附件定壓值,考慮收集管路的壓降(注意氣速、管徑選型),防止管路壓降大于各個附件定壓值,以后VOCs氣體不能順暢通過氣相管路輸送到末端治理設備山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#罐頂空間壓力2000pa,大于呼吸閥定壓值1500pa儲罐進米時,罐頂壓力顯示數據為2000pa全天候防爆阻火呼吸
13、閥儲罐呼吸閥號ZFQ-II規格DN20呼出壓力只有出壓力出廠編號1500pa呼入壓力出廠日期12年3上海順發煉化設備廠呼吸排放油氣不能輸送到油氣回收裝置,從開啟壓力小的緊急泄放閥排放了#page#Part FOUR04連接管路設計存在的安全隱患山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#連接管路的設計,必須從技術上做好安全防爆隨著提標,越來越多的項目采用了組合工藝的系統,比如“冷凝+RTO”“冷凝+RCO”等等。一個“冷凝+RTO”組合系統,冷凝設備安置在庫區、RTO設備由于防爆距離考慮,安置在距離冷凝設備有一定距離的位置,因此氣相傳輸管路有一定長度
14、。西北地區陜西某煉油廠,將冷凝余氣送往RTO處理,設計的氣相連接管路,采用了“方型管”設備投運一段時間以后,發生了RTO閃爆的事故,引起閃爆的原因,是“方型”氣相連接管路的“直角”區域積聚的靜電引發了閃爆的發生。山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#Part FIVE05儀表選型和安置方法存在的安全隱患山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#VOCs治理系統的控制儀表安裝位置不正確,產生的問題控制儀表安裝位置不正確發生閃爆;2020年4月某公司儲罐區VOCs治理系統,由于可燃氣體儀表選型不當,co(催化楚燒)單元發生閃爆,造成板換損壞;2020年6月某公司未設置可燃氣儀表,順丁橡膠C
15、O(催化燒)單元閃爆,人孔蓋炸掉,造成一名維護人員輕傷事故。為啥聯鎖不能起到保護作用,工藝處置及聯鎖設置的設計應該如何考慮#page#問題之一-儀表選型不正確問題一:可燃氣體檢測儀表選型不正確可燃氣體儀表常用于現場固定式可燃氣檢測,現場多選擇為擴散的催化燃燒式,而在線可燃氣氣體檢測儀表因選擇自吸紅外式,因為VOCs治理設施(如油氣回收設施)可燃氣在線檢測儀表吸入口多是微負壓狀態,選擇擴散式很難檢測到,而催化燃燒式由于油氣回收氣體中可燃氣濃度高,催化劑的使用壽命會大幅降低,當油氣中氧含量較低時,也可能影響到檢測的準確性山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#問題之二-儀表安裝方法和安裝位置不
16、正確1.嚴格的工藝管控。嚴格控制上游排放物中攜帶輕經介質及其他易揮發可燃介質,對上游裝置可燃氣濃度變化工況進行詳細分析,并嚴格控制,在工藝變化可能造成進入CO單元可燃氣濃度超標前,提前處理。2.合理選擇儀表形式。由于可燃氣體儀表本身的測量原理,儀表的響應時間普遍偏長,擴散式要求60秒,自吸式要求30秒,作為聯鎖儀表,必須快速響應,因此該表應選擇自吸式,不得選擇擴散式;由于催化燃燒式需要一定量的氧濃度,而油氣管線中氧濃度無法保證時,應選擇紅外式,不得選擇催化燃燒式3.合理的選擇儀表引線。儀表引線的長度及直徑直接影響到表的響應時間,因此在現場安裝過程中易選擇8的不銹鋼引線,引線過細,介質流速無法滿
17、足,引線過粗,響應時間太長。4.合理的選擇儀表安裝位置。針對現場響應時間無法滿足的問題,將在線檢測儀表移動至前段或者通過增加管道直徑降低流速,通過充分的計算并保留一定的安全余量。山東省建潮安全環保服務有限公司一#page#Part SIX06組合工藝中開停機控制設計的問題山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#在設計控制系統出現的問題還有一些儲罐區治理系統在設備工藝選型方面,采用了“冷凝+吸附”組合工藝。遇到的問題有:一是冷凝的啟動沒有設置提前開機,儲罐呼出VOCs進入治理裝置時,沒有得到降溫,就進入了吸附單元,由于VOCs濃度高,吸附床不但很快飽和,吸附熱溫升很快使吸附床發生悶熱,出現安
18、全事故二是罐區進料和設備沒有停機沒有形成連鎖,當冷凝機組停機,罐區進料還未完成或者是剛剛完成,管道里面還是高濃度的尾氣,VOCs得不到冷凝降溫高濃度進入吸附單元,吸附床很快飽和,在線監測檢測到尾氣濃度超標并立即報警。#page#冷凝機組沒有設置提前開機,未經冷凝的高濃度油氣的吸附熱使吸附罐發生悶燒事故的現場“冷凝+吸附”控制設計,沒有設置冷凝機組提前開機,高濃度VOCs直接進入吸附罐,吸附熱導致吸附罐燜燃-見照片未經冷凝的高濃度油氣直接進入吸附罐,發生燜燃事故山東省蓬潮安全環保服務有有限公司#page#冷凝停機后,尾氣濃度超標某煤化工企業儲罐區VOCs排放氣采用了“冷凝+吸附”組合治理工藝尾氣安裝了在線監測儀表設計遺留的問題:冷凝單元沒有設計延遲停機,冷凝單元一停機,進入吸附單元的冷凝余氣濃度很高,并造成尾氣超標,在線監測報警。山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#小結以上是從儲罐排放vocs治理項目運行現場發現的問題,對于密閉收集設施的設計、我們的主導思想是針對現場發現的問題及對設計誤區的分析,分享經驗。山東省蓬潮安全環保服務有限公司一#page#page#