会呼吸的油罐

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会呼吸的油罐
一、油品储运过程中对环境的污染

随着石油工业的发展, 石油及其产品的储运量逐年增加, 与此同时, 由石油及其产品的储运而产生的溢油、漏油以及油气、废水、废料的排放, 越来越严重地污染着环境。

油品在储运过程中主要有三种情况会对环境造成污染, 溢油事故泄漏的油品污染; 含油污水污染; 烃类气体散发到大气的污染。

防止溢油是防止油品污染环境的重要环节。经验表明, 设备失灵和人为误操作是引起溢油的主要原因, 所以选用好的设备、精心的设计、认真的管理和正确的操作, 是减少溢油事故的关键。在这方面, 已经有严格的管理规定, 近年来, 随着管理水平的不断提高, 溢油事故已经大大减少。

油品储运过程中的含油水污染, 主要来自油库区的含油雨水、油罐罐底切水, 以及油品运输过程中的压舱水。关于对工业废水的治理, 国家早已制定了若干强制性法规, 如中华人民共和国水污染防治法、石油炼制工业水污染物排放标准 ( GB 3551) 、石油化工水污染物排放标准 ( GB 4281) 、污水综合水污染物排放标准 ( GB 8978) 等, 这些法规要求工业废水必须进行处理并达到现行国家排放标准后才能对外排放。

二、油品储运过程中挥发物对人体危害

烃类气体对人体的神经系统有损害, 长期吸入含有烃类的气体, 可以导致多种疾病。最新研究结果表明, 烃类气体可以导致二次光化学污染。烃类气体在日光作用下会与空气中的氧化氮反应生成臭氧, 臭氧是化学烟雾的重要组成部分, 有强烈的刺激性, 会引起鼻腔、咽喉和肺部感染发炎, 造成呼吸困难, 如果人体长期吸入臭氧, 会给肺部造成永久性地损害。现在世界各国已经意识到烃类气体的散发对于环境的危害, 纷纷制定法律, 采取措施来限制和减少油品储运过程中的烃类气体的排放量。我国目前对油气污染所采取的治理措施还远远不够,还没有一个治理油气污染的法规, 随着环保意识越来越深入人心, 国家必将逐步采取措施来限制油品储运过程中散发出的油气对大气的污染。

三、降低溶剂储罐大小呼吸的措施

3.1储罐表面喷涂浅色涂层

小呼吸损耗量与涂层颜色有关。储罐外表喷涂银灰色或浅色的涂层,可以反射阳光,减少太阳热量吸收,降低储罐内液体原料的温度,减少储罐内原料因吸热向气态转化。由小呼吸计算公式可知,白漆的涂层系数为1.02,铅漆的涂层细数为1.39。也就是说,在其他条件相同的状况下,采用白漆作为表面涂料的储罐比采用铅漆作为表面涂料的储罐每年少排放有机废气接近40%。

3.2水喷淋

即使采用白漆作为储罐表面涂料,可大大减少太阳辐射的吸收,但不能完全避免,同时还有来自地面和空气的热辐射。这种情况下可采用水喷淋。利用水吸热汽化带走热量,可在一定程度上降低储罐表面的温度,达到缩窄气温日较差的目的。

3.3地下储罐

对比空气,土壤的比热容大,升温、将温慢,温度日变化量远小于空气。相比前两种方法,地下储罐可将环境温差缩到最小。

3.4氮封

氮封装置由快速泄放阀及微压调节阀两大部分组成。快速泄放阀由压力控制器及单座切断阀组成。储罐内压力升高至设定压力时,快速泄放阀迅速开启,将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时,开启阀门,向罐内充注氮气。采取氮封后,由储罐呼吸阀排出的气体为氮气,不会是有机溶剂蒸汽,杜绝小呼吸。

3.5浮顶罐储存

小呼吸量与储罐内平均蒸气空间高度有关。储罐内液面随着原料被使用开始下降。如储罐为固定顶罐,则平均蒸气空间高度会随之增大,小呼吸加剧。如采用浮顶罐,则罐顶随液面下降而下降,则平均蒸气空间高度基本维持不变,小呼吸较少。

3.6双管式原料输送

即槽车有两条管与储罐连通,一条是槽车往储罐输送物料的管道,另一条是储罐顶部与槽车连通的管道,大呼吸蒸汽会通过与储罐顶部连通的管道送入槽车,不会发生大呼吸。

3.7设置油气回收装置

治理油品灌装过程中的油气挥发, 最根本的手段是采取油气回收措施, 回收排放出的烃类气体。采用油气回收措施就是在油品灌装集中的地点, 设置油气回收装置, 将灌装过程中产生的油气回收, 通过装置恢复成液态, 重新送入储罐。这样不仅可以大幅度降低烃类气体排放量, 而且具有明显的经济效益。据测算, 1座周转量在20 ×104t/a的油库,设置一套油气回收装置,不到5年就可以回收全部投资。

西方发达国家早已开展了油气回收研究工作,并于20世纪70年代研制出油气回收装置。在油气回收方面,美国做得最好,不仅炼油厂和油库均采取了油气回收措施, 而且所有加油站都建立了密闭卸油和加油系统, 该系统可以将加油时从汽车油箱里排出的油气回收到地下储油罐, 将向地下油罐卸油时排出的油气回收到油罐车里, 使加油站基本无油气排放。欧共体国家的炼油厂和油库已经普遍采取了油气回收措施, 对加油站的油气污染治理工作也已经开始。根据欧共体的统一要求, 2005 年之前欧共体国家的加油站均要采取油气回收措施, 使加油站烃类气体排放达到有关标准所要求的指标。

目前, 世界上的油气回收技术有三种,吸附法油气回收技术、吸收法油气回收技术和冷凝法油气回收技术, 以这三种技术为核心派生出了许多种油气回收技术,例如,吸收加吸附法、吸收加冷凝法、吸附加冷凝法等,并且已经大规模地投入工业化应用。1993年,世界上采用的JohnZinkCo活性碳油气回收装置共1100多套;1997年,世界上采用活性碳压振再生系统的加油站达1500多个;1995年,采用NuovoPignone公司汽油蒸气回收系统的加油站,美国加州有10000 多个,德国有4500个。

我国早在20 世纪80 年代初期就进行过油气回收研究工作, 1984 年在长岭炼油厂建成了一套吸收法(用柴油作吸收剂)油气回收装置, 由于存在各种问题,这项技术未能推广。目前,国内的研究单位较少,工艺尚不成熟,应用范围较小,鉴于国外的油气回收装置投资较高, 因此有必要在国内开展油气回收装置的研究,以降低设备投资。