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化工VOCs核算、储罐部分:浮顶罐核算步骤及排放控制措施

发表时间:2018年06月28日浏览量:

关于储罐的大小呼吸介绍及固定顶罐类的VOCs排量上节已经介绍,详解化工VOCs核算(四) |储罐部分:固定顶罐大小呼吸核算方法及细节解析

浮顶罐的VOCs无组织排放主要包括边缘密封损失、浮盘附件损失、浮盘盘缝损失和挂壁损失。其中边缘密封损失、浮盘附件损失、浮盘盘缝损失属于静置损失,挂壁损失属于工作损失

 

具体来看,浮顶罐无组织排放损耗形式主要包括:边缘密封损耗、挂壁损耗、浮盘附件损耗、浮盘缝隙损耗。各损耗形式的排放机理有较大不同:①边缘密封损耗的排放机理比较复杂,通过试验研究发现风是导致边缘密封损耗的主要因素。当风向上流过浮顶罐,上风侧浮顶上方产生一个低压区,浮顶下风侧是高压区,形成的压差可引起空气进入浮顶下风侧边缘密封下方的边缘气相空间,然后在浮顶的上风侧与油气混合,并通过边缘密封吹出。气相空间油气浓度降低,为了达到新的平衡状态,会挥发出更多油气;另外风会使密封边缘和罐壁之间产生气体涡流,缝隙中的油气与空气混合,从而浓度降低,造成油品挥发,建立新的平衡。②浮顶罐的挂壁损耗与固定顶罐的大呼吸(工作损耗)类似。当储罐发料时,液位降低,浮盘随液位下降,残留在罐内壁上的液体随即蒸发,形成挂壁损耗。有支撑柱的内浮顶罐,在液面下降时,有机液体也会附着在支柱上造成损耗。③浮盘的附件损耗与边缘密封损耗机理相同,但是每个附件的相对损耗无法计算。④内浮顶与外浮顶的盘缝损耗有所区别,外浮顶罐的浮顶大多是焊接的,所以没有浮盘缝隙损耗,而内浮顶的浮盘一般为螺栓连接,会产生浮盘缝隙损耗

 

1.实测法

请参看文章:化工VOCs核算(四) |储罐部分:固定顶罐大小呼吸核算方法及细节解析

2.公式法

浮顶罐的总损耗是边缘密封、出料、浮盘附件和浮盘缝隙损耗的总和,分别如下:

L为总损耗,lb/a;LR 为边缘密封损耗,lb/a;LWD 为挂壁损耗,lb/a;LF 为浮盘附件损耗,lb/a;LD为浮盘缝隙损耗(只限内浮顶罐)

公式较为复杂,不再依次介绍,需要方程及计算过程可留言。

如下介绍利用内嵌公式表格计算

步骤一:填入油品/化学品理化参数

 

步骤二(如为内浮顶):对应填入内浮顶罐构造参数及气象参数

 

步骤二(如为外浮顶):对应填入外浮顶罐构造参数及气象参数

 

对应参数填好后,即可自动计算出VOCs排量数据。

二、浮顶罐VOCs排放控制措施





(1)边缘密封损耗占储罐总损耗的量较大。随着运行时间的变长,储罐由于变形、温度和其他外界因素的影响,边缘密封与有机液体表面之间会存在气相空间,密封程度会降低。建议增加二级密封

(2)国内浮顶储罐大多为浮筒式浮盘。浮筒式浮盘的浮顶顶板与液面存有空间,浮动时会造成油气逸散,因此该类浮盘比双层板式浮盘损耗大。建议选用先进的浮盘结构形式,如焊接式浮盘和双层板式浮盘

(3)罐壁的黏附系数由浮顶罐内壁的粗糙程度决定,而内壁的粗糙程度主要与腐蚀程度有关,建议在浮顶罐内壁采取防腐措施,并在后期的日常维护时,做好除锈工作。

(4)绝大多数储罐都会在罐体外部使用防腐涂层。防腐涂层不仅可以起到防腐的作用,还可以起到阻隔的作用,降低罐内温度的变化,从而减少油品蒸发。不同颜色的涂料对太阳热能辐射的接收能力不同,浅色可以较好的起到反射光线,降低温差的作用。建议储罐罐壁的涂料选用白色,并选用不易老化的涂料,但由于储罐一般露天放置,涂层经过长期日晒雨淋,易被破坏,所以储罐涂层应定期重刷,才能保证防腐和反射性能良好。

(5)浮顶罐的边缘密封损耗、浮盘附件损耗、浮盘缝隙损耗都与蒸汽压函数呈正相关,即日平均液体表面温度越高,损耗越大。因此建议在罐顶上安装冷却喷淋水管,在气温高的时候,对储罐不断均匀进行喷淋水冷却,水沿着罐壁流下,带走储罐所吸收的太阳辐射热,可有效降低气体空间温度和油面温度,减少损耗。

(6)末端治理方面,内浮顶依照规范做好罐顶改造,用油气回收设施进行VOCs末端控制。