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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

站长 VOCs减排工作站 2021-04-15

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一、储罐VOCs逸散介绍

挥发性有机物在储存过程中,会有大小呼吸引起VOCs产生。根据储罐的工作原理,石化行业储罐可以分为固定顶罐、卧罐、内浮顶罐、外浮顶罐和压力罐几大类

固定顶罐包括一个圆柱体外壳和一个永久性的固定顶,罐顶的形状分为圆锥形和穹顶形。固定顶储罐顶部一般安装有呼吸阀,能避免由于轻微的温度、气压和液面的变化导致的蒸发损耗。其VOCs排放主要来源于储罐的大小呼吸。

储罐大呼吸是指储罐进行收发作业时的呼吸。储罐进料时,由于液面逐渐升高,罐内气体空间逐渐减小,压力增大,当压力超过呼吸阀控制压力时,一定浓度的蒸汽开始从呼吸阀呼出,直到储罐停止收料;储罐发料时,由于液面不断降低,罐内气体空间逐渐增大,压力减小,当压力小于呼吸阀控制真空度时,储罐开始呼入新鲜空气,由于液面上方空间蒸气没有达到饱和,促使蒸发加快,使其重新达到饱和,当罐内压力再次上升,部分蒸气从呼吸阀呼出。在这个“呼吸”过程中造成的VOCs损耗为大呼吸损耗。影响大呼吸损耗的因素包括以下几点:

(1)化学品性质。

(2)周转次数。周转次数越高,则大呼吸损耗越大;

(3)储罐所在地的大气压力、环境温度和太阳辐射等。大气压力低,环境温度高,太阳辐射强,则大呼吸损耗越大。

储罐的小呼吸是指储罐在静止储存的情况下,随着外界气温、压力在一天中的升降周期变化,罐内气体空间温度、化学品蒸发速度、有机气体浓度和蒸气压力也随之变化。在这个排出蒸气和吸入空气的过程造成的VOCs损失,叫小呼吸损耗。影响小呼吸损耗的因素包括以下几点:

(1)化学品性质。

(2)储罐所属地区气象条件。日照强度越大,温度高,小呼吸损耗越大;

(3)昼夜温差变化。昼夜温差变化越大,小呼吸损耗越大;

(4)储罐尺寸。储罐越大,储液的蒸发面积越大,小呼吸损耗越大;

(5)大气压。大气压越高,小呼吸损耗越小;大气压越低,小呼吸损耗越大;

(6)储罐充装率。储罐装满,气相空间小,小呼吸损耗小;

(7)储罐颜色。储罐外表涂料颜色对罐内液体温度影响很大,进而影响呼吸损耗。







二、固定顶罐VOCs排量核算

1.实测法

实测法只适用于设有VOCs 末端治理设施的储罐(区)的排放量。监测频次不少于1 次/月,要找有资质的第三方进行检测测定,要带CMA标的报告,不要拿LDAR检测设备去油气回收进/出口瞎测,不要瞎搞。相关标准为:现场采样执行HJ 732或HJ/T397的相关规定,实验室分析检测执行 HJ/T 38或HJ 734的相关规定。计算方法如下(具体参数就不解释,大家一眼看的明白):

2.公式法

固定顶罐的总损耗是静置损耗与工作损耗的总和:


静置储藏损耗LS,是指由于罐体气相空间呼吸导致的储存气相损耗,源于AP-42:

工作损耗LW,与装料或卸料是所储蒸汽的排放有关。固定顶罐的工作排放计算如下:

相关参数计算可参阅环保部排查指南,但环保部根据本公司发布计算表格,因此,使用者需要收集表格中的参数即可。

使用步骤一:填入相关油品/化学品参数

使用步骤二:填入相关储罐构造参数及设施运行等参数

因内嵌上述公式,输入相关数据后即可自动计算出,有不明白或需要计算表格的请留言或咨询

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