甲醇储罐区

2024-09-09

甲醇储罐区(精选7篇)

甲醇储罐区 篇1

引言

当前化工企业使用、储存、生产过程中经常涉及到易燃液态的危险化学品, 该类物质遇到明火、高温很容易发生火灾事故。一旦发生火灾事故将造成重大人员伤亡和财产损失, 所以正确的分析火灾事故伤害范围, 对提出相应的技术措施, 预防重大事故发生有着重要的意义。

一、发生火灾的条件分析

在化工企业生产、储存、使用易燃危险化学品时由于设备损坏、管道腐蚀等容易造成危险化学品的跑、冒、滴、漏现象。工人违章操作、误操作极易导致易燃化学品短时间内大量泄漏。

易燃物质泄漏后遇明火则会发生火灾事故。如果易燃液体蒸发的气体密度比空气大, 能在较低除扩散到相当远的地方, 遇火源会着火回燃, 可能引燃泄漏的液态物质发生火灾事故。

二、火灾伤害范围分析

储存罐区按照《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) 的要求, 在储罐四周应设有防火堤, 当储罐发生泄漏, 泄漏液体在防火堤内形成液池, 遇到明火后, 在防火堤内形成可燃液体表面的自然燃烧。这种可燃液体泄漏后流到地面或防火堤内形成液池, 遇火源后燃烧形成的过程成为池火。池火分析模型一般按圆形液面计算, 其他形状的液池应换算为等面积的圆池。

具体分析时, 考虑储罐区最不利火灾情况为最大储罐一次泄漏量在防火堤内形成池火, 燃烧面积为整个防火堤平面面积, 若防火堤不是圆形, 则在分析时使用防火堤面积换算出当量直径进行分析。

例如:某化工有限责任公司生产甲醇, 已知该公司在甲醇成品罐区设置26500m3的甲醇内浮顶式储罐3座, 四周设1.2m高的砖混结构围堤, 防火堤为192m×68m, 面积13056m2。假设甲醇在储存过程中由于腐蚀穿孔、焊缝缺陷等原因造成储罐破裂, 破损引起甲醇大面积泄漏, 遇火源引发池火, 则甲醇储罐区火灾事故范围分析如下:

1. 燃烧速率

下面是广泛采用的液体单位面积燃烧速率的计算公式。

当液体沸点高于环境温度时:

当液体的沸点低于环境温度时, 如加压液化气体或冷冻液化气, 其单位面积的燃烧速度为Mf为:

式中:mf——液体单位表面积燃烧速度, kg/ (m2·s) ;

Qf——液体燃烧热, J/kg;

Cp——液体的定压比热容, J/ (kg·K) ;

Tb——液体的沸点, K;

Ta——环境温度, K;

Qv——液体在常压沸点下的蒸发热 (气化热) , J/kg。

一般燃烧速度可从手册中直接查得。经查手册得知:

甲醇的燃烧速度mf=57.6 kg/ (m2·h) =0.016 kg/ (m2·s) 。

2. 燃烧时间

池火持续时间按下式计算:

式中:t——火灾持续时间, s;

W——液池液体的总质量, kg;取值

S——液池的面积, m2;取值13056 m2;

mf——液体单位面积燃烧速度, kg/ (m2·s) 。

本项目甲醇储罐单罐容积为26500m3, 考虑充装系数0.85, 甲醇密度为0.79g/cm3, 故液池液体的总质量为17795000kg。根据上式计算得出:

本项目池火持续时间t=85184s=23.66h。

3. 火焰高度

设液池为一半径为r的圆池子, 其火焰高度可按下式计算:

式中:h——火焰高度, m;

r——液池半径, m; (甲醇储罐区的当量圆半径, 为64.5m)

ρ——周围空气密度, kg/m3;取值1.293kg/m3。

g——重力加速度, 9.8m/s2;

mf——燃烧速度, kg/m2·s。

本项目防火堤面积为13056m2, 折算为圆形液池半径为64.5m。根据上式计算得出:

本项目池火火焰高度为h=45.6m。

4. 热辐射通量

液池燃烧时放出的总热辐射通量为:

式中:Q——总辐射通量, W;

η——效率因子, 可取0.13~0.35;

Qf——液体燃烧热, J/kg; (经查数据手册, 甲醇的燃烧热为22720000 J/kg)

根据上式计算得出:

本项目液池燃烧时放出的总热辐射通量为:Q=57633940W。

5. 目标入射热辐射强度

假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出来, 则在距离池中心某一距离 (X) 处的入射热辐射强度为:

式中I—热辐射强度, W/m2;

Q—总辐射通量, W;

tc—热传导系数, 在无相对理想的数据时, 可取值为1;

X—目标点到液池中心距离, m。

6. 火灾伤害范围分析

根据目标入射热辐射强度公式, 可计算得到不同伤害程度时与液池的距离:

由此得到:

当I≥37.5 k W/m2时, 目标点到液池中心的距离为35m, 可对目标造成死亡伤害;

当37.5>I≥25 k W/m2时, 目标点到液池中心的距离为42m, 可对目标造成重伤伤害;

当25>I≥12.5k W/m2时, 目标点到液池中心的距离为84m, 可对目标造成轻伤伤害;

当12.5>I≥4k W/m2时, 目标点到液池中心的距离为107m, 可对目标造成引燃木材伤害。

当I≤1.6k W/m2时, 目标点到液池中心的距离为169m, 长期辐射无不舒服感, 为安全距离。

经计算得出, 本项目甲醇储罐区火灾事故伤害半径如下:

结论

随着我国化学品的储存、生产和使用量的不断增加, 危险化学品事故的潜在危险也在急剧增加。本文采用了火灾事故后果模型对某化工厂的甲醇储罐区进行了模拟分析, 没有考虑风向、风速等现场环境, 即没有考虑现场实际的环境因素。公司管理者可以从工艺设备、建筑结构、安全管理三个方面采取控制措施, 从而降低事故的危害程度。通过对甲醇储罐区火灾事故危害半径的分析, 得出以下结论:

(1) 甲醇储罐区一旦发生火灾事故, 其伤亡半径很大, 轻伤半径为84m, 因此该化工厂应采取有效措施, 防止非特殊工作人员和重大财产在这一区域出现。

(2) 该化工厂应加强该甲醇罐区的监管措施, 切实做好这一区域的安全防控。

参考文献

[1]吴宗之, 高进东, 魏利军.危险评价方法及其应用.北京:冶金工业出版社, 2001.

甲醇储罐区 篇2

一、储罐区基本情况

该储罐区位于某市东北方向, 厂区周围单位较少, 居住人口较少, 全天活动人口较少。厂区占地面积8000m2平方米, 固定资产460万元, 内设容量55m3的锰钢卧罐10个, 其中3个甲醇汽油储罐、2个甲醇储罐、2个生产反应罐在一个防火堤内, 1个汽油储罐、1个添加剂储罐、1个石脑油储罐在一个防火堤内。本文以同一防火堤内3个甲醇汽油储罐、2个甲醇储罐、2个生产反应罐的罐区为评价单元进行危险性分析评价。该储罐区甲醇占绝对比例, 且甲醇火灾危险性大、毒性大, 所以本文以甲醇引起的火灾事故进行风险评价。

二、基于池火灾伤害的数学模型分析法

池火灾[3]指贮罐中或泄漏后的可燃液体遇火源发生的火灾。池大小与防火堤的结构尺寸有关。甲醇汽油贮罐的火灾属于池火灾伤害模型的范畴。本文采用池火灾伤害数学模型分析法进一步确定和量化了其影响程度, 被评价的甲醇汽油罐区防火堤长45m、宽20m、高约1.2m。罐体一旦破裂或由于操作失误导致外溢, 液体将会立即沿着地面流淌扩散, 一直流到防火堤边, 遇明火后会立即形成池火。

(一) 液池半径计算

可根据防护堤所围液池面积S (m2) 计算半径:R= (S/3.14) 1/2, 已知甲醇汽油罐区防火池面积S=45×20=900m2, 折算成当量圆半径R=16.9m。

(二) 火焰高度计算

H=84R[mf/p0 (2g R) 1/2]0.61, 式中H是火焰高度, m;g是重力加速度, 9.8m/s2;mf是燃烧速率, kg/ (m2s) , 甲醇mf=0.016 kg/ (m2s) ;ρ0是空气密度, 1.293kg/m3。计算得, 火焰高度H=16.6m。

(三) 液池总热辐射通量计算

Q= (πR2+2πRH) mfηHc (mf0.61+1) , 式中Q是总热辐射通量, kw;R是液池半径, m;η是效率因子, 取0.20;H是火焰高度, m;Hc是液体燃烧热, J/kg, 甲醇燃烧热Hc=22.68×106J。计算得, 辐射热通量Q=208387.1kw。

(四) 热辐射强度计算

I=Qtc/4πL2, 式中I是热辐射强度, kw/m2;tc是热传导系数, 取值为1;L是目标点到液池中心的距离, m。

火灾损失估算建立在热辐射强度与损失等级的相应关系上, 池火灾伤害数学模型分析法给出了不同热辐射强度所造成的伤害和损失的关系可参看文献[4]。

根据上式计算得到该储罐区发生泄漏后在防护墙内发生池火灾时, 火焰对于目标的热辐射强度和目标与火焰中心的距离L之间的关系, 可参看文献[4]。

根据计算分析, 可得出结论:

距该罐区中心, 半径<25m内的设施将被严重破坏, 人员将被严重烧伤。25m<半径<36m内的设施和人员也将受到不同程度损伤。36m<半径<64m内的设施和人员会受到轻微损伤。半径>64m以上的设施和人员几乎不受影响。所以, 设计时距该储罐区中心64m之内, 最好无任何设备、设施, 避免造成人员伤亡或财产损失。

四、事故预防管理

从风险分析结果看, 对于甲醇汽油罐区存在的火灾危险性, 应注意从细节入手, 通过建立完善的防火措施和严格的管理措施, 运用各种手段和对策将该罐区的事故隐患降至最低, 把“本质安全”作为该罐区安全管理的终极目标[5]。罐区内应制定严格的工艺操作规程、维修规程、加卸油规程和开停车规程等, 并严格执行各项安全操作规程。

(一) 定期进行检查

按周期定期排查各个阀门连接的状态, 杜绝发生跑冒滴漏;定期检查罐体状况, 尤其是关键部位, 防止因腐蚀, 老化等原因造成罐体开裂;定期检查接地电阻, 保证其符合安全规定。

(二) 严格禁绝火种

1. 关于明火的预防

明火是引起火灾的主要火源。甲醇汽油罐区属于易燃易爆场所, 因此必须严防明火。

2. 关于电火花的预防

电火花是引起火灾爆炸的火源, 因此必须保证电器设备有足够的绝缘能力和抗暴性能, 并采用防爆设备或防暴处理。设备间导体要设跨接和接地;输运油品时要防止摩擦产生电荷积聚放电;人员在罐区内工作时要穿防静电工作服。

3. 关于撞击火花的预防

严禁穿铁钉鞋进入罐区;搬用铁器物质时严禁滑动或碰撞。

4. 关于雷电的预防

对油罐采取必要而有效的防雷措施, 需要从油罐设计上入手, 严格按照有关规范设计和设置保护设施。

参考文献

[1]梁玮.甲醇汽油的研究开发及应用现状[J].中外能源, 2006.

[2]钱新明, 陈宝智.重大危险源的辨识与控制[J].中国安全科学学报, 1994.

[3]魏新利, 李惠萍, 王自健.工业生产过程安全评价[M].北京:化学工业出版社, 2005.

[4]静国光, 高珺, 陈禹.LPG储罐区池火灾危险性分析及扑救对策[J].武警学院学报, 2006.

油品储罐区风险评价技术研究 篇3

油品储罐区目前主要采用安全检查表法进行定性评价,采用DOW化学公司的火灾、爆炸危险指数法、ICI蒙德法[1,2]进行定量评价。由于影响油品储罐区安全的因素是多方面的,而每个因素对油品储罐区的影响程度又不同,这些因素相互关联、相互制约构成一个复杂系统,利用上述方法难以对油品储罐区的安全状况做出全面的评价。因此,寻求不同的评价方法,将单个油品储罐的安全评价与储罐区整体风险状况分析相结合,实现从个体到区域全面系统的风险评价,对于油品储罐区的安全管理工作具有指导意义。

本文拟建立一种油品储罐安全现状评价的模型,即通过层次分析(AHP)—模糊综合评价法[3,4]对单个油品储罐进行安全状态评价。本方法可以全面考虑影响系统安全的各种因素,将定性和定量分析有机结合起来,尽量减少个人主观臆断所带来的弊端,使评价结果更可信。此外,结合区域定量风险评价方法对储罐区进行整体性安全评估,并结合储罐区及其周边地理信息给出个人风险等值线分布图与社会风险曲线,为油品储罐区规划、事故预防及应急救援提供依据。

2基于AHP-模糊综合评价原理的单个储罐风险评价

2.1 油品储罐评价指标体系建立

鉴于单个油品储罐安全影响因素的复杂性,并考虑到因素指标本身的特性,依据定性和定量相结合的原则,借助安全事故统计分析资料及安全工作人员、技术人员实践经验,将研究对象划分为3个层次:单个油品储罐的安全评价为目标层(A层次);人员素质、生产工艺参数、设备安全可靠性、安全管理、地理环境等因素为准则层(B层次);各个具体的指标构成决策层(C层次),通过对该层次问题的决策,即可给出单个油品储罐的安全评价等级。本模型共18个评价指标,按照属性分为5个子集,如图1。

2.2 层次分析法(AHP)原理与步骤

AHP通过分析复杂系统所包含的因素及相关关系,将问题条理化、层次化,构造一个层次分析结构模型,将每一层次的各要素两两比较,按照一定的标度理论,得到相对重要程度的比较标度并建立判断矩阵,计算判断矩阵的最大特征值及其特征向量,得到各层次要素对上层次某要素的重要性次序,从而建立权重向量[3,4]。

2.3 多层次模糊综合评价原理

(1)建立评价子目标集U:U={U1,U2,…,Un}

(2)根据层次分析法计算的结果建立子目标权重分配集A:A=(A1,A2,…,An),且满足条件0

(3)各子目标ui受各指标ui1,ui2,…,uik的影响,指标集为ui=(ui1,ui2,…,uik)(i=1,2,…,n)。

(4)根据层次分析法的计算结果,确定各指标ui的权重分配集Wi:

undefined

(5)根据油品储罐安全状况,选择若干评价集组成一个评价集合V:

undefined

(6)请若干专家对各指标通过投票进行评价,得到评价矩阵Ri

undefined

(7)求得各子目标得综合评价向量Bi:Bi=Wi·Ri(i=1,2,…,n)。

(8)形成子目标评价矩阵B=(B1,B2,…,Bn)T。

(9)求总目标评价向量C:C=A·B。

(10)根据储存油品的闪点确定校正系数f,见表1。

(11)取最大隶属度或根据加权计算法,乘以校正系数并对比表2得到油品储罐安全等级[5]。

2.4 实例分析

本研究选取某石油化工公司储罐进行AHP-模糊综合评价法的实例计算。该储罐为内浮顶储罐,容积200m3,材质碳钢,储罐高度8.3m,储存油品为汽油。

2.4.1 储罐评价指标确定及量化

图1中已经确定了5个一级指标、18个二级指标用于储罐安全现状评价。

undefined

以生产工艺因素为例,按照标度理论[3],并结合油品储罐区事故案例分析构造判断矩阵,计算各因素的权重。

undefinedundefined

undefined

由于CR=0.019<0.1,则判断矩阵赋值合理。同样方法,可计算其他因素权重。

C层次各指标权重分配如下:

undefined

B层次单因素权重分配如下:

undefined

2.4.2 储罐综合评价及评价结果

将综合评价指标分为5个等级,借鉴专业安全工作人员和现场工作人员的经验,对各评价指标打分,构造模糊矩阵如表4。

undefined

同理可得B1、B3、B4、B5,B层次评价矩阵RB:

undefined

由B层次单因素权重分配Wu=(0.18,0.29,0.20,0.09,0.24)与评价矩阵RB计算得出二级评价结果,并归一化:

undefined

采取表2中加权值进行加权计算,得出安全评价值为:

undefined

根据模糊综合评价结果可得出结论,该储罐安全等级属于一般级。

3 储罐区整体风险评价

本文对储罐区的整体风险评价主要基于储罐区个人风险与社会风险研究,利用个人风险等值线分布图与社会风险曲线描述储罐区整体风险状况,为区域规划、事故预防及应急救援提供依据。

3.1 个人风险

个人风险(individual risk)[6,7,8,9]是指评价区域内的所有危险源,因各种潜在事故造成区域内某一固定位置的人员个体死亡的概率,通常用每年个人死亡率表示。我国目前还没有权威部门制定的个人风险标准,表5列举了世界各地不同权威部门使用的针对人群成员的个人风险标准。

3.2 社会风险

社会风险(social risk)[6,7,8]用于描述事故发生概率与事故造成的人员受伤或死亡人数的相互关系,是指同时影响许多人的灾难性事故的风险,这类事故对社会的影响程度大,易引起社会的关注。社会风险与区域内的人口密度密切相关,通常用社会风险曲线(F-N曲线)表示,图2为各国家及地区的社会风险图[11]。

3.3 区域定量风险评价在油品储罐区的应用

将上述评价方法用于该储罐区的风险评价中。该储罐区目前已有三个罐组建成投入使用,一罐组有汽油储罐14只,均为200m3。二罐组有柴油储罐6只,均为1000m3。三罐组为甲苯储罐4只,均为1000m3。该储罐区的个人风险等值线和社会风险曲线分别见图3、图4。

由图3可见,参考英国健康和安全委员会土地利用规划中风险区域的个人风险标准及相应各风险区域的土地利用类型[12],1.0×10-5次/年的个人风险等值线覆盖范围超出了储罐区边界,并覆盖到了储罐区南侧运输道路与居民区,以及北边运河的部分区域,因覆盖区域车、船流量与人口密度较大,明显超过允许人数25人,存在严重安全隐患,需采取相应的安全保护措施降低风险。

由图4可见,该储罐区柴油与二甲苯储罐,由于储存数量较大且距离运输道路与南侧店铺及居民区较近,一旦发生事故后果严重,已超出社会风险容许标准[11],因此企业应采取一定的措施降低风险,以确保该类储罐的风险控制在合理水平。

4 结论

(1)储罐区的风险评价对于油品仓储企业是一项非常重要的工作。通过对油品储罐区单个储罐与储罐区整体不同层次的风险评价,可更加全面地了解储罐区的风险状况,有利于油品储罐区规划,管理及事故预防等。

(2)建立了单个油品储罐的安全评价指标体系,采用层次分析-模糊综合评价方法,实现了单个油品储罐的安全状况分级。

(3)提出了区域风险评价模型,可用于油品储罐区的整体风险评价。利用此模型与开发的风险评价软件,对某油品储罐区进行了风险评价,给出了该储罐区的个人风险等值线分布图与社会风险曲线,对风险超出可接受水平的储罐提出了相应建议。

摘要:本文通过分析影响储罐安全的五大因素18项指标,系统建立了单个油品储罐的安全评价指标体系,采用层次分析-模糊综合评价方法,实现单个油品储罐的安全状况分级。并结合区域定量风险评价方法,实现对油品储罐区的整体风险评价。以某油品储罐区为例,利用建立的指标体系与区域风险评价方法,给出了单个储罐安全等级以及储罐区个人风险等值线分布图和社会风险曲线。更全面的给出了储罐区单个储罐与罐区整体不同层次的风险状况,为油品储罐区规划,管理及事故预防和应急救援提供依据。

关键词:油品储罐区,层次分析(AHP),模糊综合评价,个人风险,社会风险

参考文献

[1]代利明,陈玉明.几种常用定量风险评价方法的比较[J].安全与环境工程,2006,13(4):95-98DAI Li-ming,CHEN Yu-ming.Comparison on Several Familiar Methods of Quantitative Risk Assessment Safety and Environmental Engineering.2006,13(4):95-98

[2]吉尚伟,张耀伟.道化学火灾、爆炸指数分析法在油库安全评价中的应用[J].辽宁化工,2009,38(7):503-506JI Shang-wei,ZHANG Yao-wei.Application of Dow Chemical Fires and Explosive Index Analysis Method in Oil Depot Safety E-valuation,Liaoning Chemical Industry,2009,38(7):503-506

[3]彭伟,肖国清,等.AHP-模糊综合评价方法在煤气站安全现状评价中的应用[J].中国安全生产科学技术,2009,5(2):93-97PENG Wei,XIAO Guo-qing,et al.Application of AHP-Fuzzy comprehensive evaluation method In coal-gas station safety status.Journal of Safety Science and Technology,2009,5(2):93-97

[4]韩利,梅强,陆玉梅,等.AHP-模糊综合评价方法的分析与研究[J].中国安全生产科学技术,2004,14(7):86-89HAN Li,MEI Qiang,LU Yu-mei,et al.Analysis and Study on AHP-Fuzzy Comprehensive Evaluation.Journal of Safety Science and Technology,2004,14(7):86-89

[5]陈锦灿.确定安全评价等级的方法[J].劳动保护科学技术,1996,16(2):38-39CHEN Jin-can.Determine Safety Evaluation Rating Method.Sci-ence and Technology of Labour Protection,1996,16(2):38-39

[6]吴宗之,多英全,魏利军,等.区域定量风险评价方法及其在城市重大危险源安全规划中的应用[J].中国工程科学,2006,8(4):46-49WUZong-zhi,DOUYing-quan,WEI Li-jun,et al.Quantitative Ar-ea Risk Assessment Method and its Application in Land Use Safety Planning for Major Hazard Installations.Engineering Science,2006,8(4):46-49

[7]贾伟,朱建新,高增梁,等.区域定量风险评价方法及其在化工园区中的运用[J].中国安全科学学报,2009,19(5):140-146JIA Wei,ZHU Jian-xin,GAO Zeng-liang,et al.The method of Quantitative Area Risk Assessment and its application in the chem-ical industrial park.China Safety Science Journal,2009,19(5):140-146

[8]高建明,刘骥,曾明荣,等.我国生产安全领域个人风险和社会风险标准界定方法研究[J].中国安全科学学报,2007,17(10):95-99GAO Jian-ming,LIU Ji,ZENG Ming-rong,et al.Determination of Individual Risk and Social Risk Standard About Work Safety China Safety Science Journal,2007,17(10):95-99

[9]王海龙,包其富,李学盛,等.基于多米诺效应的油品储罐区个人风险研究[J].中国安全生产科学技术,2009,5(5):55-58.WANG Hai-long,BAO Qi-fu,LI Xue-sheng,et al.Research on In-dividual Risk of Based on Domino Effect.Journal of Safety Science and Technology,2009,5(5):55-58

[10]IEC commission.Functional safety-safety instrumented system for the process industry sector[M].ISA,2003

[11]American Institute of Chemical Engineers.Center for Chemical Process Safety:Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis[M].New York:Wiley-AIChE,2000

大型储罐区消防应急管理研究 篇4

随着经济的发展, 石油的需求量必然会越来越多, 我国的石油产量也越来越多, 从而需要储备的石油量也必然增长, 这样就不可避免地增加了石油及其产品的储存风险, 万一在这一过程中发生了问题, 势必会造成重大经济损失和人员伤亡。据有关部门统计, 仅在最近50年间, 在国内国外一共发生了此类事故达二百多起, 均造成了重大损失, 比如, 黄岛油库事故致使17人死亡, 所造成大经济损失至少有三千多万, 实在是令人震惊不已, 因此, 人们对储罐区的消防安全投入更多的关注。本篇论文着重介绍了大型石油储罐的设计、维护及其管理方面的一些应对举措, 以保证大型石油储罐的消防安全, 从而可以解决实际工程问题。

2 某一大型油库概况及其消防系统

2.1 该油库简介

该油库位于沿海地区, 与某大型石化公司相邻。该油库建设的10万平方米的地上钢质外浮顶原油储罐有50多座, 并由管子道和若干个输油码头连接在一起。罐区一组一组地布置开来, 并设计了合理防火间距, 该间距为0.4D。

2.2 该油库消防系统

根据有关要求和设计规范, 为维护油库储罐区的安全, 在储罐区内设立了好几种消防系统, 其中主要有:

消防给水系统。它应用的是一种独立的稳高压消防水系统。其恒压变速变频泵的压力为0.75兆帕。同时还建立了3000平方米的专用消防水罐, 共2座。并设有水泵2台, 稳压泵1台。

水喷淋冷却系统。把水喷淋消防冷却系统设置在罐壁周围。

泡沫灭火系统。应用平衡压力比例和泡沫灭火系统采用液体上喷射泡沫的灭火方式。

火灾监控与数据采集处理系统。火灾监控是由智能消防监控和消防报警两大步骤组成, 主控室设有主控计算机, 消防站值班室设有监控客户机。它们分别检测由灌区油品蒸罐的浓度、罐内油品的温度而引起的油库事故的指标值, 而且加强了对油罐的防雷、防静电、防腐蚀等安全措施的研究。

3 大型石油储存设备火灾危险性分析及其具体体现

(1) 如果每个石油储罐的直径超过80米, 那么火灾产生的辐射就会显著增强。现如今在我国已经建成的石油应急储备库中, 单个储罐体积往往都集中于10万立方米左右, 储罐直径也超过80米。油罐敞开式燃烧事故一旦发生其所产生的辐射无疑将会严重影响周围油罐。据统计可知, 如果汽油的储油罐体积为2万立方米左右, 直径为40.5米左右, 整个储油罐面遇火燃烧的话, 此时就会较大的辐射热, 其辐射热为143300KW, 产生的危害距离远远超过17.44米, 这与《石油库设计规范》的规定大不相符, 油罐之间的最小防护距离应为0.4D。实际上, 大型石油储罐的最小值也远远超过该油罐的直径约一倍, 一旦油罐面发生燃烧, 其产生的辐射热将迅速增长, 并有可能对邻近的油罐以及其他基础设施造成难以预计的损失和破坏。

(2) 如果储罐的体积较大, 高度较高, 地基和罐壁承受的压力也大, 油罐发生事故的可能性也就增大。为实现石油便于装卸的目的, 库区往往建在沿海地区, 而沿海地区非常容易遭受各种复杂环境的影响。大型石油储罐的体积往往超过10万立方米, 罐壁和地基承受的压力都很大, 如果它再受到自然灾害 (海啸、地震等) 的影响, 储罐地基基础很有可能发生沉陷, 而且这种沉陷分布极不均匀。有时还会导致油罐破裂, 引起较大的油品的瞬时泄漏量。例如, 日本三菱石油水岛炼油厂出现了重大事故, 引发了储罐地基基础的不均匀沉陷, 进而使得罐底、罐壁一同受压而破裂, 油品瞬时大量流出, 并冲毁防火堤。实际上, 此类事故在我国也曾发生过。

(3) 油罐发生泄漏事故的重要原因是腐蚀, 虽然我们对油罐采取了一系列防腐措施, 但这只能治标, 不能治本。如果单个油罐体积增大, 油品储量较多, 腐蚀性的成分就会增多, 使油罐腐蚀的速度逐渐变大。有时某些反应还会放出大量的热, 使得油罐内部的温度升高火灾泄漏事故的发生率可能会增加。随着周围温度的升高, 加快了反应的进行, 进一步增加了放出的热, 如果某个部位聚积了大量的热, 其温度会明显升高, 火灾和爆炸的发生率会增加。

4 大型储罐消防安全的注意问题及其措施

结合工程实例, 我们分析了大型石油储罐火灾危险性和油库事故的类型、发生方位、原因等之后, 应对大型储罐管理运行过程中的下列问题予以注意:

(1) 加强管理力度, 避免由各种人为因素造成的油库火灾事故。据火灾统计可知, 由于对火管理不严格, 火灾的事实故发生率较大, 因此, 减少油库事故最有效的方法是, 实现管理科学化、规范化, 培养员工的安全责任意识。

(2) 要把牢设计关, 把油罐设计的先天隐患扼杀在萌芽中。在大型油罐设计过程中, 一定要规规矩矩地按照设计规范去做。如果设计过程中有些规范要求不能满足实际工程情况, 可以借鉴国外相关设计规范, 比如美国等发达国家的相关规范中的要求。

(3) 加强移动消防设备的管理, 严格培训技术人员。不管固定消防设备安设的多么合理, 万一储罐发生爆炸, 固定消防设备免不了遭受毁坏的命运。此时, 需要安设强大的移动消防设备, 并加强它们之间的协调与管理。由于大型移动设备操作难度大, 技术要求高, 为安全使用起见, 需要培训专职消防人员。

5 结束语

我国石油供需现状总体较好, 石油储备呈现大型化, 为此, 我们可以了解到大型石油及其产品储罐应满足以下安全技术方面的技术措施:

储罐的容量越大, 在一定程度上, 储罐发生事故的概率会明显增加, 要加强大型石油及其产品储罐的研制。

通过分析了400多例石油火灾事故, 发现主要事故类型为原有火灾事故。其中在油库的各个工作区中, 火灾发生率较高的区域为收发油作业区和储存区;火灾发生较多的部位是油罐;电气和明火是引起火灾的主要原因。随着经济的发展, 这类事故发生了明显的改变。对上述隐患加以检控, 并研究其发生的新规律, 进而做出科学决策。

加强设计、维护管理及人员培训的力度, 杜绝不必要的消防安全问题。

摘要:在现代社会中, 从许多工程实践中, 我们对大型石油储罐的储存和转运过程中存在的不安全因素进行了仔细研究。最近几十年来, 我们收集了大量关于大型石油储罐火灾情况的数据, 分析了此类事故的类型、发生地、原因及其趋势。在分析有关各方面的情况后, 我们可以对此作出科学的消防应急管理措施, 进而把大型石油储罐的设计、维护、管理等方面的经验上升为理论, 以用于解决实际工程中存在的各种复杂问题。

关键词:储罐,消防,管理

参考文献

[1]张栋.大型石油罐区泄漏火灾事故环境风险评价应用研究[D].北京:首都经济贸易大学2007[1]张栋.大型石油罐区泄漏火灾事故环境风险评价应用研究[D].北京:首都经济贸易大学2007

[2]范继义.油库千例事故分析[M].北京:中国石化出版社, 2009[2]范继义.油库千例事故分析[M].北京:中国石化出版社, 2009

[3]辛言.2007-2008年中国石油原产量[J].国际石油经济, 2006[3]辛言.2007-2008年中国石油原产量[J].国际石油经济, 2006

石油化工储罐区防渗技术的应用 篇5

1 石油化工储罐区介绍

石油化工企业储罐区主要是石化企业储存油气区域, 作为日常管理的重点, 其中涉及大量油罐, 由于储罐底板区域在产生泄漏后, 不易发现, 安全隐患问题严重, 直接污染地下水及土壤, 而且不能够进行及时处理, 对水质及土壤结构产生消极影响。因此, 加强对进行防渗管理, 在很大程度上能够避免环境污染, 是贯彻落实科学发展的重要体现[1]。

2 储罐区防渗技术应用

为了能够有效提高我国石化储罐区防渗技术, 增强整个储罐区防渗能力, 应积极借鉴国外经验, 结合石化企业储罐区实际情况, 将刚性与柔性防渗技术有机结合, 制定一条适合我国石化企业防渗方案, 确保储罐区能够全面、系统的实现防渗目标。目前, 我国石化企业普遍选择的刚性材料是钢纤维抗渗混凝土, 柔性则是HDPE土工膜, 二者具有防渗系数高、性能强等优势, 受到石化企业广泛的关注, 并在防渗工作得到广泛推广和普及。

(1) 防渗技术在罐基位置的应用为了能够强化罐基部位强度, 可以选择环墙式结构, 增加多种不同性质的结构层, 来增强其抗渗性能, 主要通过以下步骤完成结构的设置, 首先, 挖除耕土, 重新填土并进行压实处理, 保证土层压实度达到标准, 避免原来耕土压实不牢影响防渗效果;其次, 在其上铺设一定厚度的细砂, 同样采取压实工艺, 避免土层及砂层在日后使用中下沉现象的发生, 增强整个防渗层的承重力;最后, 防渗结构层可以选择中间带有土工膜的无纺布, 避免砂粒等对土工膜的破坏, 主要防渗材料选择软性HDPE土工膜。由此可见, 罐基底部是由底板、沥青砂、砂粒等多种材料构成, 能够在各个环节吸收渗漏物。另外, 为了能够避免罐基渗漏问题, 还可以设置渗滤液导管, 收集渗出液体, 能够根据渗出情况进行相应的处理[2]。

(2) 防渗技术在地坪中的应用油罐储运区地坪基础构成相对简单, 除了管道基础、地下污油等部分之外, 其他部分没有构筑物, 且地表负载能力较小, 基本上没有车辆通过, 在对上层进行设计时, 可以适当降低其厚度。地坪防渗处理要将刚性与柔性技术相结合, 底部可以同样采取基础层设置方式, 将砂粒层、水泥以及钢纤维混凝土结合到一起, 有效增强结构防渗性能, 避免受到外界温度等因素的影响出现缝隙, 影响防渗性能。除了上述两个重点部分外, 还需要加强对一些特殊部分的管理。

(3) 固定周围防渗层在进行防渗处理过程中, 如果对特殊部位处理不当, 会影响整体防渗效果。罐基部分与地坪中间设置HDPE保护膜, 可避免渗漏的渗透, 增强整个防渗层的连续性, 但是其端部等部分的处理也十分重要。因此, 针对罐基底部环墙式设置, 在完成土工膜设置之后, 要采用膨胀螺栓结合钢板压条加以固定, 避免其发生移位, 影响防渗效果, 另外, 渗漏介质极有可能穿透防护膜污染地下, 需要在墙与土工膜之间进行密封处理, “细节决定成败”, 石化企业要重视对每一个环节的监督和控制, 确保整个防渗系统尽善尽美, 避免由于小细节的疏漏影响防渗效果, 污染环境。石化企业储罐区防火也是工作的一部分, 为了避免由于防渗系统受到火灾等情况的破坏, 应在防护膜与防火堤之间采用钢板进行固定, 将缝隙填实, 有效增强其防渗强度。

管道作为及时了解和掌握渗漏情况的重要通道, 与环墙紧密相连, 管道与管靴之间如果密封不好, 会从接口处渗漏。因此, 要进行密封处理, 确保整个防渗系统的完整性。

3 加强对口储罐区的实时监测

由于储运区整体结构较为复杂, 包括各类管道, 例如:含油污水管道等, 这些管道如果出现泄漏现象, 也直接污染地下水及土壤, 影响水质, 破坏土壤结构, 且难以及时处理。因此, 加强对储罐区进行实时监督和控制显得尤为重要, 相关负责人要结合企业实际情况, 制定监测和监督方案, 将定期检查与抽查相结合, 注重细节检查, 监测地下情况, 从源头上避免渗漏问题的发生, 提高石化企业管理水平, 更好地落实环境保护目标[3]。

4 结语

根据上文所述, 石化企业防渗是一项系统、复杂的工程, 在避免环境污染等方面具有重要作用。因此, 石化企业管理者要重视防渗工作, 并采取柔性与刚性技术相结合的方式, 结合实际情况, 进行防渗层设置, 并注重对细节的管理, 增强整个防渗系统性能, 有效避免污染物渗透, 从而促进石化企业可持续、健康发展。

参考文献

[1]田鹏飞, 张富珍, 蒋蔚琪.防渗技术在石油化工项目中的应用[J].石油化工安全环保技术, 2010, 18 (03) :259-261.

[2]彭振河.石油化工项目地下管网锁膜防渗工程实施技术[J].中国石油和化工标准与质量, 2012, 20 (05) :12-14.

甲醇罐区的火灾危险性分析及防控 篇6

关键词:甲醇罐区,火灾,防控

前言

甲醇 (CH3OH) 是一种重要的化工基础原料, 同时也是一种清洁的液体燃料, 具有非常广泛的用途, 对国民经济的发展具有重要价值。甲醇工业的发展已有近百年的历史, 特别是进入本世纪以来, 发展更加迅猛。甲醇同时也是一种危险化学品, 易燃、易爆、易挥发, 有毒有害, 有麻醉作用。因此, 做好甲醇罐区的防漏, 杜绝火灾对保障企业安全生产、维护人民群众生命财产安全具有重要意义。

一、甲醇罐区的组成和作用

以某企业50万吨/年甲醇装置为例, 配套的甲醇罐区由中间罐区、成品罐区和装车站台组成。

中间罐区的组成和作用:中间罐区设置有两台1500立方米的粗甲醇贮罐、两台1000立方米的精甲醇计量贮罐和一台1500立方米的杂醇油贮罐。当甲醇精馏工序生产不正常或停车时, 中间罐区的粗甲醇贮罐可接收这期间甲醇合成工序生产的粗甲醇, 缓冲甲醇合成工序和甲醇精馏工序之间出现的这种暂时性不协调, 精馏工序生产正常后, 中间罐区的粗甲醇再经粗甲醇泵升压后送往精馏工序。精馏工序生产的精甲醇产品和杂醇油等进入中间罐区进行暂时贮存。

成品罐区的组成和作用:成品罐区设置有三台容积为10000立方米的精甲醇贮罐。作用是调节甲醇生产与销售之间出现的不平衡, 当甲醇外销遇到问题时, 可以确保贮存前面工序生产的15天左右的精甲醇。

装车站台由五台装车泵、鹤管、火车定量装车控制系统、汽车定量装车控制系统和相应管道组成, 装车站台的作用是完成甲醇的计量销售。

二、甲醇罐区的火灾危险性分析

甲醇罐区储存的主要危险介质是粗甲醇和精甲醇。甲醇在常态下为液体, 常温常压下即有很强的挥发性。甲醇的粘度较低, 有很强的流动性, 因此极易随风扩散, 即使无风时, 因为甲醇蒸气的密度比空气密度略大, 甲醇蒸气也会快速沿地面扩散, 并易积聚在地势低洼地带。可燃性方面, 甲醇属甲类火灾危险性可燃液体, 属中闪点可燃液体, 易燃。[1]因此, 在甲醇储存过程中, 如遇泄漏、溢流等突发状况, 甲醇很快就会扩散至周围, 如遇明火, 极易引起火灾, 进而引发爆炸。

三、甲醇罐区的火灾事故后果模拟分析

根据该甲醇罐区的布置情况, 在145 m×76 m的一防火堤内, 排列有7个甲醇罐和1个杂醇油罐。一旦甲醇储罐大量泄漏, 并在防火堤内燃烧, 将引起池火灾事故。现对甲醇罐区池火灾事故的影响进行模拟计算。

1、甲醇罐区池当量半径r的计算

式中:r—池当量半径, m;S—为火池面积, 按甲醇贮罐防火堤内面积计, m2;

L—为防火堤长度, m;W—为防火堤宽度, m。

2、池火灾的火焰高度h按下式计算[2]:

g—重力加速度, 9.8 m/s2;dm/dt—燃烧速度, k g/m2·s。

当液池中的可燃液体的沸点高于周围的环境温度时, 液体表面上单位面积的燃烧速度按下式计算[3]:

式中:dm/dt—燃烧速度, kg/ (m2·s) ;

H c—甲醇燃烧热, 经查, 取值22.69*103 k J/k g;

Cp—甲醇的比定压热容, 经查, 取值1.855 k J/ (k g·K) ;

Tb—甲醇的的沸点, 经查, 取值337.7K;T0—环境温度, 取值298K;

H—甲醇的气化热, 经查, 取值1168k J/k g。

经计算, 甲醇的燃烧速度dm/dt=0.018 kg/ (m2·s)

3、甲醇罐区池热辐射通量

液池燃烧时放出的总辐射通量按下式计算[2]:

式中:Q—总热辐射通量, k W;Hc—甲醇燃烧热, 经查, 为22.69*103k J/kg;

η—效率因子, 取值范围0.13~0.35, 取中间值η=0.24。

液池的当量半径r=59.25m, 甲醇的燃烧速度dm/dt=0.018k g/ (m2·s) , 火焰高度h=46.4m, η=0.24, 则池火灾时产生的总热辐射通量为:

4、甲醇罐区池的目标入射热辐射强度

假设全部辐射热量由液池中心点的小球释放出来, 在距液池某点距离X处的入射热辐射强度 (入射通量) 按下式计算[2]:

式中:I—热辐射强度, k W/m2;Q—总辐射通量, KW;

Tc—热传导系数, 无相对理想数据时, 可取1;X—目标点到液池中心的距离, m。

根据不同入射通量计算不同的目标伤害距离, 填入下表:

通过此表可以看出, 在不考虑其它因素的情况下, 甲醇池火灾发生时, 48.6m范围内的人员将有烧伤甚至死亡的危险, 周围的可燃物有可能被引燃造成火灾事故扩大, 超过136m时对人的伤害不大。该火灾事故模拟计算的前提是假定理想状态, 没有考虑风向、风速、温度、地形、建筑物等因素的影响, 亦没有考虑爆炸所引起的灾害, 仅能作为甲醇泄漏后事故分析的一个基础参考。而实际上, 甲醇泄漏事故发生后, 很容易在空气中达到爆炸极限引起爆炸, 后果不堪设想, 同时可能波及甲醇罐区相邻的装置区, 引起次生灾害。

四、甲醇罐区的火灾防控对策

燃烧的三要素是可燃物、助燃剂和火源或达到自燃温度的高温。因此对于甲醇罐区来说, 避免甲醇接触空气, 杜绝火源或高温是防止火灾事故发生的根本手段。因此该装置从以下几个方面进行防控:

1、优化设计, 确保设备本身的安全, 做到设备、管线无甲醇泄漏

(1) 储罐

甲醇储罐的型式很多, 按结构可分为固定顶储罐和浮顶储罐两种, 由于内浮顶罐经济性好, 应用广泛, 可减少介质的挥发损耗, 外部的拱顶又可以防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内, 保证罐内介质清洁。因此得以广泛应用。[4]甲醇易挥发、有爆炸危险, 属于危险化学品, 本装置中三台10000m3的精甲醇储罐采用的浮顶罐, 其余罐采用的拱顶罐, 同时都加有氮封保护, 在罐顶设有喷淋降温装置。

(2) 机泵、管道与阀门

甲醇泵全部配套本质安全型防爆电机, 甲醇输送管道全部采用无缝钢管, 管道之间用法兰连接, 同时管道采取架空和沿地面敷设两种方式, 有效避免了采用管沟敷设所造成的物料积聚。储罐进出口主管道都设双重阀门, 同时进出罐区的主管道都设有隔断阀并配有“8”字盲板。确保紧急情况下能及时有效切断管路。

(3) 装车鹤管

鹤管主要由立柱、内臂锁紧、接口、旋转接头、内臂、外臂、垂管、密封帽、机械压紧装置、弹簧缸平衡系统、真空断流器、导静电系统等部件组成。企业对鹤管每一个部件的结构、作用、维护保养、故障处理措施等都进行了详细说明和要求, 每一个部件的装配都以保障安全作为首要要求。

(4) 其它公用安全设施

为了防漏防火, 罐区设有围堰、泡沫灭火装置、灭火器、消防水系统、氮气隔离和可燃有毒气体监报警设施。

2、安全管理到位, 杜绝火源

企业制定了科学规范的操作规程, 要求作业人员必须严格按照操作规程进行操作。所有岗位操作人员必须培训, 经考核合格后持证上岗。同时, 企业制定了严格的安全管理措施, 规范员工行为, 如严禁吸烟、严禁携带火种进入罐区, 严禁穿化纤衣服、穿带钉皮鞋等, 运送物料的机动车辆要求必须配备完好的阻火器, 杜绝一切火源。

五、结果与讨论

通过池火灾模型模拟分析, 一旦该企业甲醇罐区着火, 48.6m范围内的人员将有烧伤甚至死亡的危险。如果综合考虑周边环境的影响以及由此可能引发的爆炸, 后果将更为严重。通过近6年的实际运行管理, 该甲醇罐区没有发生任何火灾事故, 说明该甲醇罐区的储存运行安全可靠, 该系统的管理科学合理。因此, 尽管甲醇储罐存在较大危险, 但只要有相应的安全防范措施, 并且严格执行操作规范, 甲醇罐区的火灾将可防可控。

参考文献

[1]王允升.甲醇罐区的火灾爆炸危险性分析及防火防爆设计.化工设计, 2000, 10 (5) :32-37.

[2]李胜军, 蔡教民, 魏慧卿, 冯华.二甲醚储罐的安全风险及运行管理.化肥设计, 2011 (49) :46-49.

[3]吴宗之, 高进东, 魏利军.风险评价方法及其应用[M].北京:冶金工业出版社, 2003.

[4]张宝.浅谈甲醇仓储罐区的设置问题.河北企业, 2012 (4) :82-83.

[5]郑薇.液化石油气罐区的安全设计.化工设计, 2004, 14 (6) :28-30.

甲醇储罐区 篇7

1 废气发生的原因

由于油品较轻组分的挥发,油蒸气大量的逸入大气,造成油品量的损失,为自然蒸发损耗。由于设备自身原因,以及技术操作不当,管理不善造成的损失为事故性损失。蒸发损耗是油品损耗中最大的一种,油品的蒸发损耗与油品的性质、密度、储存条件( 液面面积、储存压力、储存温度、气体空间大小、外界大气温度) 、作业环境等因素有关[1]。废气发生的原因主要有以下几个方面:

1. 1“小呼吸” 损耗

储罐 “小呼吸”损耗,是指因储罐温差压力变化而使油品蒸发损耗。储油罐中静止储存的油品,白天受太阳热辐射使油温升高,引起上部空间气体膨胀和油面蒸发加剧,罐内压力随之升高,当压力达到呼吸阀允许值时,油蒸汽就逸出罐外造成损耗。夜晚或暴雨天气等使罐区储罐温度下降,罐内气体收缩,油气凝结,罐内压力随之下降,当压力降到呼吸阀允许真空值时,空气进入罐内,使气体空间的油气浓度降低,又为温度升高后油气蒸发创造条件。这样反复循环,就形成了油罐的“小呼吸”损耗。

由此可见,影响 “小呼吸”损耗的主要因素有: 温差变化大,油品损耗大; 储罐容量大大,储罐截面积大,油品损耗大; 压力变化大,油品损耗大; 油罐内油品的少,造成的油品损耗较大。

1. 2“大呼吸” 损耗

“大呼吸”是指储罐物料在装卸过程中出现的损失部分,这是油罐进行收发作业所造成。当油罐进油时,由于罐内液体体积增加,罐内气体压力增加,当压力增至呼吸阀压力极限时,呼吸阀自动开启排气。当从油罐输出油料时,罐内液体体积减少,罐内气体压力降低,当压力降至呼吸阀负压极限时,吸进空气。这种由于输转油料致使油罐排除油蒸气和吸入空气所导致的损失叫 “大呼吸”损耗。

影响 “大呼吸”损耗的主要因素有: 油品性质,油品密度越小,轻质馏分越多,损耗越大; 收发时进油、出油速度越快,损耗越大; 油罐耐压性能越好,呼吸损耗越小[2]。

1. 3 密封不严

油罐或传输管线密封不严,存在跑、冒、滴、漏等现象,油品均容易挥发造成损耗。

2 减少废气排放的方法

2. 1 使用内浮顶罐

内浮顶储罐,在其内部轴心线上安装一轴,以其剖面大小置放一个由特殊的轻质材料制作的顶盖,它可以随内部的物体的增多或减少而上下移动,起到限制作用。内浮盘浮于液面上,浮顶与液面间基本上无气体空间存在,即浮顶将液面与空气隔开,大大减少了油品液面的蒸发表面[1]。

内浮顶罐兼有固定顶罐和浮顶罐的优点,既能降低蒸发损耗,又可防止雨雪沙尘等侵入,适用于质量要求严格的挥发性油品的储存。

2. 2 采用氮封系统

利用氮气补充油罐内气体空间,不但减少油品损耗,防止空气污染,而且可以保证油品质量和储罐安全( 含硫油品在罐内形成Fe S导致自燃事故的发生)[1]。将油品储罐直接用管线连接,氮封系统可以同时控制几个罐。管线上安装单向阀,以防倒流,油罐之间互不影响。为防止火灾事故殃及气体储罐,一般在罐间安装阻火器。同时安装呼吸阀挡板,可以较少呼吸损耗。

2. 3 油品集中储存

由于油品储罐中油品的多少会造成 “小呼吸”损耗,油品在储存过程中储罐液位高,油气空间,这样就可以降低小呼吸损耗。

2. 4 罐区加涂隔热涂料

加涂隔热涂料可以有效的改善因日照引气的升温和传热,减少小呼吸产生的损耗,有效的减少了用水喷淋降温的次数,节约水电费,节省维修费用,延长设备使用寿命。目前凉凉隔热胶和HD控温胶是具有良好隔热性能的涂料[1]。

2. 5 定期检查,优化操作

油罐的取样作业应尽可能在一天中温度较低的时候进行。做好对管线阀门定期的巡检,做好,跑、冒、滴、漏的排查,减少安全隐患,开展 “泄漏检测与修复”技术改造。

3 废气治理技术

油品罐区为炼油厂最主要的废气污染源,废气中的污染物主要有非甲烷总烃、苯系物、硫化物、硫醇、硫醚等。其治理技术主要有: 燃烧法、吸附法、吸收法、冷凝法。

3. 1 燃烧法

将油品储罐罐顶相连,将呼吸气集中收集,将废气燃烧后,从而达到大气排放标准,处理后的废气可直接进行排放。燃烧法分为直接燃烧法。热力燃烧法和催化燃烧法。目前国内许多炼化企业采用催化燃烧法。催化燃烧是借助催化剂在低温下,实现对可燃物的完全氧化,在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,加快反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的温度下发生燃烧,并氧化分解为二氧化碳和水。但是该方法对进口总有机硫含量有要求,超出要求值会导致催化剂中毒失效,在实际应用中,受不同用品的影响,总有机硫含量可能会超出控制指标,从而对催化剂有影响。

燃烧法是一种较为古老传统的废气治理方法,将废气同一收集燃烧,到符合大气排放标准后排放。依据目前的对环境治理的要求,这中方法对大气仍然造成危害,正在逐渐被新的技术所取代。

3. 2 吸附法

吸附法的净化原理是通过活性炭、负载金属离子的脱硫剂或改性活性炭对污染组分净化。其工艺流程为废气通过风机进入两级吸附罐吸附,吸附后的废气达标排放[4]。吸附法常使用的吸附剂为活性炭,使用方便,操作简单,但是由于吸附剂一次性使用,需要定期更换,造成了操作费用的升高。

目前有研究将吸附法与油气回收发配合使用可以达到最佳效果。在吸附后再配合解吸的过程,将被吸附的组分重新释放出来,解吸的饱和油气通过分离罐分离,分离后的油气进入装置重新处理。从而达到油气循环再利用的目的。

3. 3 吸收法

吸收法有碱液吸收法,吸收氧化法,低温馏分油吸收-脱硫法,低温馏分油临界吸收-脱硫工艺。

碱液吸收是采用氢氧化钠溶液或其它碱性溶液通过多级吸收反应器净化废气中的硫化物,适用于硫含量较低的场合。氧化剂吸收法是向氢氧化钠溶液中添加次氯酸钠,不但对对烃类没有净化效果,另外,氯离子有很强的腐蚀性,不建议使用。

低温馏分吸收-脱硫工艺是罐顶废气压力汇总管中废气压力达到设定值时,废气通过自动启动装置引气设备进入分液罐,分离出液态烃,然后进入吸收塔吸低温吸收后,可净化废气中的大部分硫化物和烃类,再经过脱硫反应器,脱除硫化物,最终达到排放的目的[5]。低温馏分油临界吸收-脱硫工艺较低温馏分吸收-脱硫工艺能更好的净化废气中的烃类物质。这两种工艺可以净化废气中任何浓度的硫化物。

3. 4 冷凝法

冷凝法是目前国内外油气回收所采用的主要方法之一。冷凝法是利用多级连续冷凝的方法,降低回收的油气温度,使之液化,从而达到回收的目的。其制冷多采用液氮制冷,经过多级冷却,冷凝,将99% 的有机挥发气转化为液体,进行回收。该方法降低了有机挥发物对大气的排放污染,有效的对其进行了回收利用。但是该方法处理的前提是将废气中的有机硫化物进行处理。所以如果结合吸收-冷凝法,对废气中的有机硫先进性有效的处理,再将剩余的有机挥发物进行冷凝回收,炼厂储罐呼吸气就能得到有效的治理。

4 结论

炼厂油品罐区储罐油品蒸发产生的废气是炼厂的主要污染源,其产生的跟储罐的密封度、进出油品、温度、压力等有关。要减少油品废气的排放应该定期检查储罐的密封性; 选择一天当中温度低温差小的到时候进行进出油操作; 采用氮封系统; 安装呼吸阀挡板; 给罐区加涂隔热涂料。

罐区废气治理采用的技术为罐顶互联减排-废气治理工艺路线。其治理技术主要有,燃烧法、吸附法、吸收法、冷凝法。燃烧法已经达不到环境的要求,正在逐渐被新的技术取代。

由于炼厂油品储罐废气其成分中含有有机硫和有机烃类,最佳处理方案为气体不被排放大气造成污染。这就要先将废气中的有机硫除去,剩余的有机烃类回收,重新回到装置转化处理。所以在处理废气时使用单纯的吸收法、吸附法、冷凝法是不能达到效果的。许多研究都是针对有机硫的处理,对于有机硫的处理使用低温馏分吸收-脱硫工艺已初见成效。针对有机烃类回收这方面还在探索阶段。笔者认为,若要更好的处理油品储罐废气,除了在污染源头通过各种技术手段减少废气的排放外,对于排放的废气要采用回收利用的方法,单一的技术只能解决一方面的问题,要几种技术相结合,比如吸附-解吸,吸收-冷凝相结合的方法,从而达到回收利用的目的。即节省资源,又不会造成污染,预防危害的发生。

摘要:分析了炼油部油品储罐区废气发生的原因,由于密封不严、“大呼吸”、“小呼吸”、外界条件的改变都会引起储罐区废气的发生。针对废气的发生方式介绍了废气的减排方法。要减少油品废气的排放应该定期检查储罐的密封性;选择一天当中温度低温差下的到时候进行进出油操作;采用氮封系统;安装呼吸阀挡板;给罐区加涂隔热涂料。采用罐顶互联减排-废气治理工艺路线,将罐顶互联,采用燃烧法、吸附法、吸收法、冷凝法进行废气治理。将油气进行回收是最好的治理方案,首先要脱硫,然后是对有机烃进行回收,转化,低温馏分吸收-脱硫工艺是目前推广的脱硫技术。油气回收应采用吸收-解吸,吸附-冷凝相结合的工艺。

关键词:油气,蒸发损耗,治理技术

参考文献

[1]姚建军.轻质油品储罐氮封系统的分析与研究[J].广州化工,2013,41(20):136-139.

[2]苏建海.油品储罐的蒸发损耗成因、计算及对策[J].广州化工,2009,37(7):169-171.

[3]祖爱生,卞金信,吴大军.隔热涂料在轻质油品储罐上的应用[J].节能技术,2000,18(3):46-47.

[4]郭兵兵,华秀凤,朴勇,等.低温柴油吸收工艺在高温油品储罐罐顶废气净化中的应用[J].安全、健康和环境,2014,14(10):30-33.

上一篇:灌溉质量下一篇:Teradata