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储油罐广泛应用于石油石化站场中,储油罐的 挥发气通过呼吸阀直接排放到大气中,这部分挥发 出的有机物不仅造成了能源的浪费和环境污染,也 存在较大的安全隐患。随着 《大气污染防治行动计 划》 的 颁 布 , 国 家 对 挥 发 性 有 机 物 (VOCs ) 的 排 放有了更加明确的限制,各省环保部门也制定了更 为严格的治理要求 [1] 。因此,充分利用站内设备设 施,回收储油罐挥发性有机物,提高原油商品率, 降低环境污染势在必行。 由于现用大部分储油罐均为常压罐,溶解在原 油中的伴生气在储存和运输过程中会挥发出来,又 称 挥 发 性 有 机 物 (VOCs ) , 这 类 重 要 的 空 气 污 染 物,通常沸点在 50~260 ℃、室温下饱和蒸气压超 过 133.3 Pa 的有机化合物, 包括烃类、卤代烃、芳 香烃、 多环芳香烃等。 某站库通过对部分储罐进行呼吸损耗测试,其 中 56 座储罐总呼吸损耗量为 23 513 m 3 /d,充分回收 这 些 挥 发 性 有 机 物 , 合 理 利 用 能 源 , 消 除 环 境 污 染,已成为安全环保生产的首要任务。 1 储油罐挥发性有机物回收技术 1.1 储油罐油气损耗的类型 储油罐的挥发气按照挥发原理分为油罐自然通 风 损 耗 、 “ 小 呼 吸 ” 损 耗 、 “ 大 呼 吸 ” 损 耗 三 种 类 型,损耗数量最大的是“大、小呼吸”损耗,约占 损耗的 98.3% [2-4] 。 一是自然损耗是由于罐顶孔眼高度不同而造成 的空气从上部孔眼进入罐内,罐内油品蒸汽随混合 气体从下部孔眼挤出或从罐顶另一孔眼流出而造成 的损耗。二是小呼吸损耗是指在油罐静止储存时, 由于罐内气体空间温度的昼夜变化和储罐内外壁的 温差引起的损耗。三是大呼吸损耗是储罐在收发油 和装卸油过程中因罐内液位上升或下降造成的呼吸 损耗,这部分呼吸损耗占总体损耗的 95%左右。影 响储油罐油气损耗的主要参数包括呼吸气体流量、 温 度 、 压 力 、 组 分 以 及 环 境 温 度 和 大 气 压 力 等 [5] 。 其中自然通风损耗和小呼吸损耗与环境和储油罐的 设计有关,通常情况下损耗量较小,不好控制;而 大 呼 吸 损 耗 因 为 占 比 较 大 , 是 治 理 挥 发 气 的 主 要 对象。 1.2 损耗气量的确定 1.2.1 自然通风损耗的计算 自然通风损耗的基本公式就是瓦辽夫斯基·契 尔尼金 [6] 公式:该公式是利用克拉伯龙方程在三个 假设条件下推导得出的 [7] ,适用于各种呼吸损耗的 通用公式,是油罐蒸发损耗的基本关系式。 Δ G = é ë ê ù û ú V 1 ( ) 1 - C |
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