CN115593811A - 三苯储罐尾气循环零排放方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了三苯储罐尾气循环零排放方法，包括以下步骤：步骤1：对三苯储罐表面进行处理；步骤2：多个储存有同一种物料的三苯储罐的顶部气相出口通过大呼吸控制系统相连；步骤3：将大呼吸控制系统与VOCs集中收集与储存系统相连，对三苯储罐排出的多余尾气进行集中收集储存；步骤4：在VOCs集中收集与储存系统与大呼吸控制系统之间连接尾气循环利用系统。本发明通过对三苯储罐表面进行处理，可以有效减少热传导及热辐射导致的储罐温升，从而降低储罐VOCs生成量，从源头上控制VOCs；本发明正常工况下，三苯储罐尾气在系统内循环，不需要向系统内补气或是向外排气，因此可以实现尾气的零排放，从根本上实现环保达标。
Description
技术领域
本发明属于储罐尾气治理技术领域，具体涉及一种三苯储罐尾气循环零排放方法。
背景技术
储存苯、甲苯及二甲苯等三苯类物料的储罐，在储罐进料过程中，液位上升导致气相压力升高；同时，当这些储罐温度升高时，储罐内物料挥发及气体膨胀同样会导致储罐气相压力升高。当储罐气相压力超过呼吸阀设定的排气压力时就会向外排气以防止储罐超压破裂。
其中，储存苯、甲苯及二甲苯等三苯类物料储罐排出的废气是石油、石化、化工企业空气污染的重大污染源，同时三苯储罐排出的废气也已成为厂区VOCs的主要来源之一。随着国家对环境保护的日益重视，各炼化企业需要大面积实施三苯储罐VOCs收集与治理工程。
对于储存苯、甲苯及二甲苯等三苯类物料的储罐，《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)要求苯的排放标准为4mg/m3、甲苯的排放标准为15mg/m3、二甲苯的排放标准为20mg/m3，采用吸收、吸附、冷凝、膜分离等常规的回收法油气处理工艺难以实现达标排放。因此，各炼化企业目前普遍采用催化氧化、蓄热氧化等焚烧法处理三苯物料储罐的有机废气。催化氧化、蓄热氧化等处理设施不仅建造成本高，而且由于储存三苯物料储罐气相VOCs的含量通常很低，因此为了维持焚烧所需的温度，需要消耗大量的燃料气或电能，提升了三苯罐区VOCs治理的成本。
基于以上问题，本申请提出一种三苯储罐尾气循环零排放方法，采用油罐表面处理+多储罐尾气流通、储存、补气控制结合的方法，其中油罐表面处理有效减少热传导及热辐射导致的储罐温升，从而降低储罐VOCs生成量，从源头上控制VOCs；而多储罐尾气流通、储存、补气控制使尾气在系统内循环，可以实现尾气的零排放，从而解决了现有尾气排放不达标、处理成本高、能耗大的问题。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种三苯储罐尾气循环零排放方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
三苯储罐尾气循环零排放方法，包括以下步骤：
步骤1：对三苯储罐表面进行处理，降低储罐内VOCs生成量；
步骤2：多个储存有同一种物料的三苯储罐的顶部气相出口通过大呼吸控制系统相连，使气相压力高的三苯储罐内的尾气排入气相压力低的三苯储罐内，实现不同三苯储罐之间的气相流通；
步骤3：将大呼吸控制系统与VOCs集中收集与储存系统相连，对三苯储罐排出的多余尾气进行集中收集储存；
步骤4：在VOCs集中收集与储存系统与大呼吸控制系统之间连接尾气循环利用系统，将VOCs集中收集与储存系统储存的尾气对气相压力低的三苯储罐进行补气，实现系统内循环，从而实现尾气的零排放。
优选的，所述步骤1中对储罐表面进行处理的步骤如下：
步骤11：对三苯储罐外表面进行喷砂除锈；
步骤12：在三苯储罐外表面涂覆防腐底漆；
步骤13：在防腐底漆上喷涂聚氨酯泡沫；
步骤14：采用无机胶凝材料在聚氨酯泡沫表面喷涂形成界面封闭层；
步骤15：在界面封闭层上涂覆热反射层。
优选的，所述步骤12中，三苯储罐外表面涂覆的防腐底漆的干膜厚度60～100μm。
优选的，所述步骤13中，喷涂聚氨酯泡沫的厚度3～5cm。
优选的，所述步骤15中，热反射层的涂层厚度60～100μm。
优选的，所述步骤2中，大呼吸控制系统包括设置在每个三苯储罐顶部气相出口的气相引出线；所有气相引出线通过连通管相连通，所述连通管与油气总管的一端相连通，所述油气总管上设置排气控制阀；
所述气相引出线上设置阻火器。
优选的，所述三苯储罐的顶部设置有用来检测储罐内部气相压力的压力检测仪表。
优选的，所述气相引出线上还设置有根部阀、气相阀门；所述阻火器设置在根部阀、气相阀门之间。
优选的，所述步骤3中，VOCs集中收集与储存系统包括压缩机、储气罐；
所述压缩机的入口与油气总管相连，所述压缩机的出口与储气罐相连。
优选的，所述压缩机的入口管线上设置压缩机入口阀。
优选的，所述步骤4中，尾气循环利用系统包括尾气循环管线；
所述尾气循环管线的一端与储气罐的出口管线相连，所述尾气循环管线的另一端与排气控制阀、压缩机入口阀之间的油气总管相连通；
所述循环管线上设置循环气控制阀。
优选的，所述出口管线上设置单向阀、出气控制阀。
优选的，所述出口管线的端部还与去低压瓦斯管线相连，所述去低压瓦斯管线上设置切断阀。
优选的，所述出口管线、循环管线、去低压瓦斯管线之间通过三通相连。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过对三苯储罐表面进行处理，可以有效减少热传导及热辐射导致的储罐温升，从而降低储罐VOCs生成量，从源头上控制VOCs。
(2)本发明通过大呼吸控制系统的设置，使气相压力高的三苯储罐内的尾气排入气相压力低的三苯储罐内，从而可以降低三苯储罐的尾气排放量，从源头上减少油气损耗；通过VOCs集中收集与储存系统的设置，对三苯储罐排出的多余尾气进行集中收集储存；通过尾气循环利用系统的设置，将VOCs集中收集与储存系统储存的尾气对气相压力低的三苯储罐进行补气，实现系统内循环，从而实现尾气的零排放。
(3)本发明大呼吸控制系统、VOCs集中收集与储存系统、尾气循环利用系统的设置，正常工况下，三苯储罐尾气在系统内循环，不需要向系统内补气或是向外排气，因此可以实现尾气的零排放，从根本上实现环保达标；可以避免设置油气回收处理设施，不仅减少了设备投资，还可以降低伴烧燃料气及电能等，提高了尾气处理系统的经济性。
(4)本发明大呼吸控制系统、VOCs集中收集与储存系统、尾气循环利用系统的设置，能够维持三苯储罐气相微正压，可有效防止空气进入储罐，避免形成爆炸性气体环境，从而从本质上提升了储罐的安全性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明中大呼吸控制系统、VOCs集中收集与储存系统、尾气循环利用系统的流程示意图；
其中：
1-三苯储罐，2-根部阀，3-阻火器，4-气相阀门，5-气相引出线，51-连通管，6-油气总管，7-排气控制阀，8-压缩机入口阀，9-压缩机，10-储气罐，101-出口管线，11-单向阀，12-出气控制阀，13-去低压瓦斯管线，14-切断阀，15-循环气管线，16-循环气控制阀，17-压力检测仪表。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
三苯储罐尾气循环零排放方法，包括以下步骤：
步骤1：对三苯储罐表面进行处理，降低储罐内VOCs生成量，即从源头上控制VOCs生成量；
步骤2：多个储存有同一种物料的三苯储罐的顶部气相出口通过大呼吸控制系统相连，使气相压力高的三苯储罐内的尾气排入气相压力低的三苯储罐内，实现不同三苯储罐之间的气相流通；当某一三苯储罐进料，同时有三苯储罐出料时，进料三苯储罐气相压力升高，向外排气；而出料三苯储罐气相压力降低，需要补气；通过大呼吸控制系统，进料三苯储罐排出的气体进入出料三苯储罐，从而可以降低三苯储罐的尾气排放量，从源头上减少油气损耗；
步骤3：将大呼吸控制系统与VOCs集中收集与储存系统相连，对三苯储罐排出的多余尾气进行集中收集储存；
步骤4：在VOCs集中收集与储存系统与大呼吸控制系统之间连接尾气循环利用系统，将VOCs集中收集与储存系统储存的尾气对气相压力低的三苯储罐进行补气，实现系统内循环，从而实现尾气的零排放。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述步骤1中对储罐表面进行处理的步骤如下：
步骤11：对三苯储罐外表面进行喷砂除锈，其中喷砂除锈的处理等级为Sa2.5；
步骤12：在三苯储罐外表面涂覆防腐底漆；
步骤13：在防腐底漆上喷涂聚氨酯泡沫；
步骤14：采用无机胶凝材料在聚氨酯泡沫表面喷涂形成界面封闭层；
步骤15：在界面封闭层上涂覆热反射层；通过设置热反射层，可以有效减少热传导及热辐射导致的储罐温升，从而降低储罐VOCs生成量，从源头上控制VOCs。
实施例3：
在实施例2的基础上，所述步骤12中，三苯储罐外表面涂覆的防腐底漆的组分包括防锈颜料、成膜树脂、表面活性剂。
其中防锈颜料、成模树脂、表面活性剂均为现有材料，防锈颜料可以采用氧化铁颜料，成模树脂可以采用环氧改性有机硅树脂，表面活性剂采用阴离子表面活性剂。
优选的，所述步骤12中，三苯储罐外表面涂覆的防腐底漆组分中，
防锈颜料的质量百分比为35％；
成膜树脂的质量百分比为62％；
表面活性剂的质量百分比为3％。
优选的，所述步骤12中，三苯储罐外表面涂覆的防腐底漆的干膜厚度60～100μm。
实施例4：
在实施例2的基础上，所述步骤13中，喷涂聚氨酯泡沫的厚度3～5cm。
实施例5：
在实施例2的基础上，所述步骤15中，热反射层的组分包括丙烯酸树脂、钛白粉和水；
丙烯酸树脂的质量百分比为60％，钛白粉的质量百分比为12％，水的质量百分比为28％。
优选的，所述步骤15中，热反射层的涂层厚度60～100μm。
实施例6：
在实施例1基础上，所述步骤2中，大呼吸控制系统包括设置在每个三苯储罐1顶部气相出口的气相引出线5；所有气相引出线5通过连通管51相连通，所述连通管51与油气总管6的一端相连通，所述油气总管6上设置排气控制阀7；
所述气相引出线5上设置阻火器3。
优选的，所述三苯储罐1的顶部设置有用来检测储罐内部气相压力的压力检测仪表17。
优选的，所述气相引出线5上还设置有根部阀2、气相阀门4；所述阻火器3设置在根部阀2、气相阀门4之间。
多个储存有同一种物料的三苯储罐1经由每个储罐罐顶的气相引出线5连接到连通管51，构成气相连通管线。各三苯储罐1气相空间经由气相连通管线构成一个整体，储罐尾气可在各个三苯储罐1罐顶流通。
当多个三苯储罐1内尾气相互流通而不需补气或者排气时，排气控制阀7为关闭状态。当某一三苯储罐进料，同时有三苯储罐出料时，进料储罐气相压力升高，向外排气；而出料储罐气相压力降低，需要补气，进料三苯储罐排出的气体进入出料三苯储罐，实现尾气在不同三苯储罐之间的流通，从而可以降低三苯储罐的尾气排放量，从源头上减少油气损耗。
实施例7：
在实施例6基础上，所述步骤3中，VOCs集中收集与储存系统包括压缩机9、储气罐10；
所述压缩机9的入口与油气总管6相连，所述压缩机9的出口与储气罐10相连。
优选的，所述压缩机9的入口管线上设置压缩机入口阀8。
油气总管6上设有排气控制阀7，各三苯储罐1罐顶设有压力检测仪表17，通过压力检测仪表17采集的压力信号控制排气控制阀7的打开或者关闭。
当各个三苯储罐1内尾气经相互流通之后其内部气相压力依然较高，且达到需要排气的开启压力时，排气控制阀7、压缩机入口阀8打开，罐组向外排气；启动压缩机9，罐组排出的尾气经压缩机9加压至0.2～1.0MPa后送入储气罐10储存，此时储气罐10的出口关闭。
经排气之后，各个三苯储罐1内尾气经相互流通之后其内部气相压力下降，且达到不需排气的关闭压力时，关闭压缩机9、压缩机入口阀8、排气控制阀7，罐组停止向外排气。
实施例8：
在实施例7基础上，所述步骤4中，尾气循环利用系统包括尾气循环管线15；
所述尾气循环管线15的一端与储气罐10的出口管线101相连，所述尾气循环管线15的另一端与排气控制阀7、压缩机入口阀8之间的油气总管6相连通；
所述循环管线15上设置循环气控制阀16。
优选的，所述出口管线101上设置单向阀11、出气控制阀12。
优选的，所述出口管线101的端部还与去低压瓦斯管线13相连，所述去低压瓦斯管线13上设置切断阀14。
优选的，所述出口管线101、循环管线15、去低压瓦斯管线13之间通过三通相连。
多个三苯储罐1、气相引出线5、油气总管6、压缩机9、储气罐10、尾气循环管线15构成一个气体流通通道。
当各个三苯储罐1内尾气经相互流通之后其内部气相压力依然较底，且低到需要补气的压力值时，打开循环气控制阀16、单向阀11、出气控制阀12和排气控制阀7，通过储气罐10向相应的三苯储罐1补气，使其维持微正压。当三苯储罐压力上升到停止补气压力值时，关闭循环气控制阀16、单向阀11、出气控制阀12和排气控制阀7，停止向三苯储罐补气。
正常工况下，三苯储罐尾气在系统内循环，不需要向系统内补气或是向外排气，因此可以实现尾气的零排放，从根本上实现环保达标。同时可以维持系统微正压，防止空气进入，形成爆炸性气体环境，因此可以提升系统的本质安全。
当系统存在只进料不出料等工况时，三苯储罐尾气通过去低压瓦斯管线13排往瓦斯系统。
本发明实施例8中大呼吸控制系统、VOCs集中收集与储存系统、尾气循环利用系统共同作用的过程如下：
当多个三苯储罐1内尾气相互流通而不需补气或者排气时，排气控制阀7为关闭状态，此时VOCs集中收集与储存系统、尾气循环利用系统关闭，只有大呼吸控制系统工作：当某一三苯储罐进料，同时有三苯储罐出料时，进料储罐气相压力升高，向外排气；而出料储罐气相压力降低，需要补气，进料三苯储罐排出的气体进入出料三苯储罐，实现尾气在不同三苯储罐之间的流通，从而可以降低三苯储罐的尾气排放量，从源头上减少油气损耗。
当各个三苯储罐1内尾气经相互流通之后其内部气相压力依然较高，且达到需要排气的开启压力时，此时尾气循环利用系统关闭，大呼吸控制系统、VOCs集中收集与储存系统工作：排气控制阀7、压缩机入口阀8打开，罐组向外排气；启动压缩机9，罐组排出的尾气经压缩机9加压至0.2～1.0MPa后送入储气罐10储存，此时储气罐10的出口关闭；经排气之后，各个三苯储罐1内尾气经相互流通之后其内部气相压力下降，且达到不需排气的关闭压力时，关闭压缩机9、压缩机入口阀8、排气控制阀7，罐组停止向外排气。
当各个三苯储罐1内尾气经相互流通之后其内部气相压力依然较底，且低到需要补气的压力值时，此时VOCs集中收集与储存系统关闭，大呼吸控制系统、尾气循环利用系统工作：打开循环气控制阀16、单向阀11、出气控制阀12和排气控制阀7，通过储气罐10向相应的三苯储罐1补气，使其维持微正压；当三苯储罐压力上升到停止补气压力值时，关闭循环气控制阀16、单向阀11、出气控制阀12和排气控制阀7，停止向三苯储罐补气。
具体地，当压力检测仪表17检测的三苯储罐1内的气相压力在0.2kPa～1.5kPa范围内时，排气控制阀7为关闭状态，此时VOCs集中收集与储存系统、尾气循环利用系统关闭，只有大呼吸控制系统工作。
当压力检测仪表17检测的三苯储罐1内的气相压力大于1.5kPa时，此时打开排气控制阀7、压缩机入口阀8，关闭循环气控制阀16，罐组向外排气；启动压缩机9，罐组排出的尾气经压缩机9加压至0.6MPa后送入储气罐10储存，此时储气罐10的出口关闭；当压力检测仪表17检测的三苯储罐1内的气相压力达到0.7kPa时，关闭压缩机9、压缩机入口阀8、排气控制阀7，罐组停止向外排气。
当压力检测仪表17检测的三苯储罐1内的气相压力小于0.2kPa时，打开循环气控制阀16和排气控制阀7，通过储气罐10向三苯储罐1补气，使其维持微正压。当压力检测仪表17检测的三苯储罐1内的气相压力值上升至停止补气压力值0.5kPa时，关闭循环气控制阀16和排气控制阀7，停止向储罐补气。
本发明大呼吸控制系统、VOCs集中收集与储存系统、尾气循环利用系统的设置，大呼吸控制系统使气相压力高的三苯储罐内的尾气排入气相压力低的三苯储罐内，从而可以降低三苯储罐的尾气排放量，从源头上减少油气损耗；VOCs集中收集与储存系统对三苯储罐排出的多余尾气进行集中收集储存；尾气循环利用系统将VOCs集中收集与储存系统储存的尾气对气相压力低的三苯储罐进行补气，实现系统内循环，从而实现尾气的零排放。正常工况下，三苯储罐尾气在系统内循环，不需要向系统内补气或是向外排气，因此可以实现尾气的零排放，从根本上实现环保达标；可以避免设置油气回收处理设施，不仅减少了设备投资，还可以降低伴烧燃料气及电能等，提高了尾气处理系统的经济性。同时，本发明大呼吸控制系统、VOCs集中收集与储存系统、尾气循环利用系统的设置，能够维持三苯储罐气相微正压，可有效防止空气进入储罐，避免形成爆炸性气体环境，从而从本质上提升了储罐的安全性能。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (14)
1.三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对三苯储罐表面进行处理，降低储罐内VOCs生成量；
步骤2：多个储存有同一种物料的三苯储罐的顶部气相出口通过大呼吸控制系统相连，使气相压力高的三苯储罐内的尾气排入气相压力低的三苯储罐内，实现不同三苯储罐之间的气相流通；
步骤3：将大呼吸控制系统与VOCs集中收集与储存系统相连，对三苯储罐排出的多余尾气进行集中收集储存；
步骤4：在VOCs集中收集与储存系统与大呼吸控制系统之间连接尾气循环利用系统，将VOCs集中收集与储存系统储存的尾气对气相压力低的三苯储罐进行补气，实现系统内循环，从而实现尾气的零排放。
2.如权利要求1所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述步骤1中对储罐表面进行处理的步骤如下：
步骤11：对三苯储罐外表面进行喷砂除锈；
步骤12：在三苯储罐外表面涂覆防腐底漆；
步骤13：在防腐底漆上喷涂聚氨酯泡沫；
步骤14：采用无机胶凝材料在聚氨酯泡沫表面喷涂形成界面封闭层；
步骤15：在界面封闭层上涂覆热反射层。
3.如权利要求2所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述步骤12中，三苯储罐外表面涂覆的防腐底漆的干膜厚度60～100μm。
4.如权利要求2所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述步骤13中，喷涂聚氨酯泡沫的厚度3～5cm。
5.如权利要求2所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述步骤15中，热反射层的涂层厚度60～100μm。
6.如权利要求1所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述步骤2中，大呼吸控制系统包括设置在每个三苯储罐顶部气相出口的气相引出线；所有气相引出线通过连通管相连通，所述连通管与油气总管的一端相连通，所述油气总管上设置排气控制阀；
所述气相引出线上设置阻火器。
7.如权利要求6所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述三苯储罐的顶部设置有用来检测储罐内部气相压力的压力检测仪表。
8.如权利要求7所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述气相引出线上还设置有根部阀、气相阀门；所述阻火器设置在根部阀、气相阀门之间。
9.如权利要求8所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述步骤3中，VOCs集中收集与储存系统包括压缩机、储气罐；
所述压缩机的入口与油气总管相连，所述压缩机的出口与储气罐相连。
10.如权利要求9所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述压缩机的入口管线上设置压缩机入口阀。
11.如权利要求10所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述步骤4中，尾气循环利用系统包括尾气循环管线；
所述尾气循环管线的一端与储气罐的出口管线相连，所述尾气循环管线的另一端与排气控制阀、压缩机入口阀之间的油气总管相连通；
所述循环管线上设置循环气控制阀。
12.如权利要求11所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述出口管线上设置单向阀、出气控制阀。
13.如权利要求12所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述出口管线的端部还与去低压瓦斯管线相连，所述去低压瓦斯管线上设置切断阀。
14.如权利要求13所述的三苯储罐尾气循环零排放方法，其特征在于，所述出口管线、循环管线、去低压瓦斯管线之间通过三通相连。
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