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pt老虎机最大奖码头油气回收工艺设计要点分析
发布时间:2020-07-28 11:28

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  码头油气回收工艺设计要点分析 王媞 孙红彦 (中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东 广州 510230) 摘 要: 在易挥发的油品及石油产品装船过程中会从油舱内排出油气,工程项目的环境影响报告书已经 越来越明确要求要有相应的措施回收这些排出的油气,减少对大气环境的污染,但这些油气回收技术目前并 不十分完备。本文就以“中委合资广东石化 2000 万吨/年重油加工工程产品码头工程”为例,对码头油气回 收工艺设计要点进行分析。 关键词: 码头 吸收+膜分离 油气回收 The main design points analysis of oil vapor recovery technology on terminal WANG Ti SUN Hong-yan (CCCC-FHDI Engineering Co., Ltd, Guangzhou 510230, China) Abstract: The oil vapor will evaporate from oil ship when volatile oil and oil products are loading ship. Environmental impact statement of engineering project has requested to take appropriate measures to recycle the oil vapor to reduce enviromental pollution. But the measures of oil vapor recovery are not very perfect at present. This paper took “Product Port Project for Petro China/PDVSA Joint Venture Guangdong Petrochemical 20 MMTPA Refinery Project” for example and analyzed the main design points of oil vapor recovery technology on terminal. key words: terminal absorption and membrane separation oil vapor recovery 目前环保要求越来越高,要求介质密闭装船,杜绝无组织废气排放,将无组织废气改为有组织废 收稿日期:2013-09-15 作者简介:王媞(1983-),女,工程师,主要从事油气储运方面的工作。 气[2]。因此国内很多石油化工码头准备改造加装油气回收装置[1],对装船过程排出的油蒸汽进行回收 处理,以达到国家环保部门要求的排放标准。本文以“中委合资广东石化 2000 万吨/年重油加工工程 产品码头工程”为例,对该码头油气回收工艺设计要点进行分析。 1 码头油气回收 1. 1 项目概况 本工程共建设 8 个液体泊位(1#~8#)和 2 个固体泊位(9#~10#),液体泊位包括 5 万吨 级(结构为 10 万吨级)1 个、3 万吨级 2 个、1 万吨级 2 个、5000 吨级 3 个,固体泊位包括 2 万吨级 1 个、5000 吨级 1 个,用于炼厂产品装船或原料卸船。1~8#液体泊位布置如图 1 1#~8# 液体泊位平面布置图所示。各液体泊位装卸的品种如下表 1: 表 1 各液体泊位装卸品种情况表 序号 泊位号 装卸货种 泊位吨级 DWT 装船最大船型 最大装船量 DWT t/h 1 #1 汽油、柴油、航煤 5万 2 #2 汽油、柴油 3万 3 #3 汽油、柴油 3万 4 #4 汽油、柴油、航煤 1万 5 #5 汽油、柴油、沥青、正丁醇、 1万 6 #6 汽油、柴油、沥青 5000 7 #7 汽油、柴油、甲醇、辛醇 5000 8 #8 LPG、汽油、柴油 5000 5万 3万 3万 1万 1万 5000 5000 5000 2000 1400 1400 1000 1000 800 800 800 8# 7# 6# 5# 1# 2# 3# 4# 图 1 1#~8#液体泊位平面布置图 1. 2 设计参数 1.2.1 回收货种 根据本工程环境影响报告书的相关要求,本工程油气回收货种为:汽油和混合二甲苯。 1.2.2 油气回收装置处理量 根据各泊位货种安排和运量,综合考虑各泊位最大靠泊船型、各泊位同时靠船的可能性 以及库区装船泵配置情况,以及本工程环境影响报告书的相关要求,确定汽油装船过程中的 油气处理规模为 4600Nm3/h,混合二甲苯装船过程的油气处理规模为 700Nm3/h。 1.2.3 油气排放指标 根据本工程环境影响报告书中对油气回收装置的废气排放的标准要求按照《储油库大气 污染物排放标准》(GB20950-2007)和《广东省地方标准大气污染物排放限值》(DB44/27-2001) (与《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 的要求相同)。码头设计油气回收系统后, 预期达到以后排放指示: (1)汽油油气排放指标: 尾气排放浓度≤25g/m3; 油气处理效率≥95%。 (2)混合二甲苯排放指标: 混合二甲苯≤70mg/m3。 1.3 油气回收工艺设计要点 1.3.1 油气回收系统概述 码头油气回收系统主要由四个单元组成,分别是油气回收气相臂、船岸对接安全模块 (DSS)、集气管道和油气回收装置(VRU)。 当船靠岸后,将油轮上油气回收的对外接口与码头气相回收臂相连,经船岸对接安全模 块(DSS)后进入码头集气总管,最终将油气输送至油气回收装置(VRU)进行回收。 1.3.2 码头气相回收臂 汽油及混合二甲苯装船产生的油气需经船上的气相接口与码头输气臂相连接后,输送至 油气回收装置处理。因此,每个接卸点均需配置 1 台气相臂。1#~5#泊位各配置 1 台 12”电液 动装卸臂,6#~8#各配置 1 台 8”电液动装卸臂,装卸臂由制造厂装配绝缘法兰,配带声光报 警系统。当船舶即将漂移超过允许范围,声光报警系统报警,提醒操作工人采取相应措施, 避免事故发生。 1.3.3 船岸对接安全模块 (1)船岸对接安全模块配置的目的 不同于液相管道,气相管道中是油品和蒸气且混有其它气体(甚至氧气),油气的浓度有 可能在爆炸极限范围内,因此气相管道的安全要求应高于液相管道。油气是一种高危物质, 油气的燃烧或爆炸蔓延是极其迅速的。船岸对接安全模块能够对可能和已经发生的爆炸和燃 烧做出第一时间的阻断,防止船侧或岸侧的事故蔓延至另一端。 因此码头油气回收装置前需设置船岸对接安全模块,其目的是监测装船过程中的油气的 压力、温度等值,并对超出值做出反应,包括直接切断油气输送和调整油气输送,防止安全 事故的发生。 (2)船岸对接安全模块的配置及要求 船岸对接安全模块根据装卸点的数量进行布置,即每一个装卸点都需要单独配置一套船 岸对接安全模块,位于气相臂后侧。本工程共需配置 8 套船岸对接安全模块。 每套模块主要包括真空压力安全阀、止回阀、篮式过滤器、阻爆器、调节阀等设备,另 外还配有压力传感器、压差传感器、温度检测等仪表,在安全方面需达到 IMO MSC/Circ.677、 IMO MSC/Circ.1009 及 USCG 33CFR 154 Subpart E 的要求。 (3)船岸对接安全模块各组成设备的作用 船岸对接安全模块在入口配有真空压力安全阀,可以保护船舱压力在安全范围之内。 船岸对接安全模块内配有过滤器,可以避免油气中的杂质对阻爆器的不良影响,然后油 气会在经过阻爆器后进入下一个装置。 船岸对接安全模块出口配有阻爆器,可以避免意外危险扩散。在船岸对接安全模块中, 阻爆器主要起阻隔火焰的作用,pt老虎机最大奖,一旦船岸对接模块或者后续的油气处理系统发生火险,该阻 爆器可以起到保障后续油气处理系统或者前置船岸对接模块的安全,阻止风险的进一步扩散。 船岸对接安全模块内部设置了具有故障自动关闭功能的调节阀门,在异常工况下能及时 切断集气管路,正常工况时能配合自控系统调节阀门开度,实现对船舱压力控制。 船岸对接安全模块采用全自动控制系统,每个控制环节都有数据采集,采集到的这些数 据都可以反馈到整个码头油气回收系统的自动控制系统中去,再由自动控制系统分析数据, 判断系统的运行情况。 由于船岸对接安全模块距船舱距离较近,压力监测数据能够直接反应油舱压力。压力监 测信号送至 PLC 控制柜,系统根据监测数据调整压缩机。压力应在一定的适合范围内,压力 过高可能引起船舱呼吸阀或者船岸对接安全模块的真空压力安全阀开启排放油蒸气。压力过 低则不能顺利地将油气送至油气回收装置。 所有监测仪表及设备均采用双配置,保证监测值的准确性。船岸对接安全模块和油气输 送系统均设置紧急切断阀。同时在船岸对接安全模块系统中配备有真空压力安全阀,可以保 证在电气故障情况下,利用机械原理保证船舱压力不超过允许值。 3 4 2 1 1—阻爆器,2—过滤器,3—压力线 码头船岸对接安全模块实例 码头船岸对接安全模块由厂商成撬提供,详见“图 2 码头船岸对接安全模块实例”。 1.3.4 油气集气总管 本工程由于油气回收装置设置在陆域,距离码头装卸点较远,集气管较长,所以在进入 下一个模块前,需设置过滤器,阻爆器,切断阀,以保障油气处理模块中设备的安全。 1.3.5 油气回收装置 本工程将油气回收装置布置在码头引桥和陆域连接处。回收的介质为汽油、混合二甲苯, 拟设置两套油气回收装置对以上 2 种介质分别进行回收,回收后的介质经各自的回液管道送 回后方库区储油罐,由于回收的量相对于汽油量极小,对汽油的品质不产生影响。 本工程油气回收方案为膜法油气回收[3],主要是贫油吸收+膜分离。需采用 2 套膜法油 气回收单元装置,对汽油、混合二甲苯装船过程排放的油气分别处理,处理后达到国家排放 标准。油气回收装置为厂商成撬提供的产品。 (1) 汽油油气回收装置 油气进入回收装置首先经过液环压缩机,该模块还设置压力监测、温度监测等仪表。该 模块主要作用是将收集到的油气输送至油气回收装置进行处理。压缩机采用变频控制方式, 可以根据实际工况信号来控制压缩机的转速,从而调节油气流量,再配合船岸对接模块对船 舱压力准确控制,实现了油气的安全输送。 在装船过程中,进入膜法油气回收系统中的汽油蒸汽/空气的混合物,经液环压缩机加 压至操作压力(通常为 2~2.3 bar g)。压缩后的气体与环液一同进入喷淋塔中部。在塔内可 将环液与压缩气体分离。 气态的油气在塔内由下向上流经填料层与自上而下喷淋的液态汽油对流接触,液体汽油 会将大部分油气吸收,形成地富集的油品。富集的油品包括喷淋液体汽油和回收的油气,在 压力的作用下返回汽油贮罐。剩下的油气/空气混合物以较低的浓度经塔顶流出后进入膜分 离器。 膜分离器由一系列并联的安装于管路上的膜组件构成(数量取决于装置的设计产量)。 真空泵在膜的渗透侧产生真空,以提高膜分离的效率。膜分离器将混合气分体成两股—含有 少量烃类的截留物流和富集烃类的渗透流。净化的截留物流浓度低于排放标准可以直接排入 大气。 渗透流循环至膜法油气回收系统(VRU)的压缩机入口,与收集的排放油气相混合,进 行上述循环。 如上所述,汽油的回收是在喷淋塔中完成的。一是因为蒸汽带压,二是因为渗透物流再 循环造成的物流富集。这就导致进入喷淋塔的物流为两相流-烃蒸汽和液态烃。系统利用罐 区内的液体汽油作为压缩机的密封液和吸收塔的吸收剂,不会造成二次污染。 由罐区进入油气回收系统的一定质量的液体汽油,经过喷淋吸收后,以较多的质量流量 流出油气回收系统。这样,实现了油气的回收,而且对油品的品质没有影响。 经过上述油气回收装置处理后排放的油气浓度≤25 g/m3; (2) 混合二甲苯油气回收装置 混合二甲苯油气回收处理的工艺流程与汽油回收工艺流程不同处在于,在后端需增加净 化处理系统,采用变压吸附单元(PSA),主要是为了达到《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中的排放标准,处理后排放的混合二甲苯油气浓度≤70mg/m3。 1.3.6 油气回收装置外工艺 由于本油气回收装置需要采用贫油对油气回收装置的吸收塔从顶进行喷淋吸收回收的 油气分子,需要给油气回收装置提供低标号的汽油作为贫油。贫油供应需由后方库区考虑, 其用量为 240m3/h,入口压力约 0.3barg,温度为 30℃。从油气回收装置析出富油通过富油泵 送回后方库区。 2 结语 本文以“中委合资广东石化 2000 万吨/年重油加工工程产品码头工程”为例,对该码头 油气回收工艺设计要点进行分析。主要结论如下: (1)码头油气回收系统主要由四个单元组成,分别是油气回收气相臂、船岸对接安全模 块(DSS)、集气管道和油气回收装置(VRU)。 (2)码头上需设置船岸对接安全模块。 (3)当油气回收装置距离码头装卸点较远时,在油气回收装置前,需设置过滤器,阻爆 器,切断阀,以保障油气处理模块中设备的安全。 (4)膜法油气回收用于汽油蒸气、苯类蒸气的回收可以达到国家要求的大气污染物排放 标准。 参考文献: [1] 潘立楠. 油气回收技术的比较. 民营科技,2008(10). [2] 于丽原. 油气回收系统在轻质油装船过程中的应用. 科技创新导报,2010 NO.24. [3] 膜分离技术在油气回收过程中的应用. 油气田地面工程第 28 卷第 6 期,2009.6 [4] 《水运工程》杂志. 第一作者联系方式:王媞,,。

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