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山东化工
SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2021年第50卷醋酸储罐氮封系统在VOCS治理上的应用与探讨 张明辉，樊利利
(陕西延长石油（集团）有限责任公司延安炼油厂，陕西延安727406)
摘要：以延安炼油厂7万B a S B A装置储罐氮封系统日常应用维护为切人点，介绍了氮封系统的组成、结构、原理及影响因素，对常见故 障问题及应对措施进行了说明，并对酯产品罐密封改造和罐区废气收集处理进行了探讨。 关键词：氮封系统；减压阀；安全阀；呼吸阀；油气回收 中图分类号：X701 文献标识码：B文章编号：1008-021X( 2021 #01-0250-03
Application and Discussion on Nitrogen Sealing System of Acetic Acid Storage
Tank in VOCs Treatment
Z h a n g M i n g h u i，F a n L i l i
(Y an}n Refinery 〇f Shaanxi Yanchang Petroleum ( Group) Co.，Ltd.，Y an}n727406，China)
A b s t r a c t&Based on the d aily application and maintenance of nitrogen sealing system of storage tank in 70000
B a SBA plant in Yan’an refinery，the composition，structure，principle and influencing factors of nitrogen sealing system are introduced. The common faults and countermeasures are described. The sealing transformation of ester product tank and the collection and treatment of waste gas in tank area are discussed.
K e y w o r d s:nitrogen sealing system %pressure reducing valve %safety valve %breathing valve %oil and gas recovery
i醋酸储罐简介
i.i装置简介
延安炼油厂7万t a醋酸仲丁酯装置（以下简称S B A装 置)2013年10月建成投产，采用北京石油化工学
院丁烯-醋酸 加成合成醋酸仲丁酯的工艺，是利用M TBE装置反应脱除异丁 烯后的混合碳四烯烃，与冰醋酸在酸性树脂催化剂作用下加成 反应直接合成醋酸仲丁酯。1.2 SBA储罐简介
储罐区位于S B A主装置北侧，共6台，均为常压储罐，分别 是醋酸原料储罐T K-3001A B，酯产品储罐T K-3002AB，不合格 品储罐TK-3003，其中醋酸储罐和不合格品储罐有氮封系统，酯产品储罐无氮封系统。罐区西侧设有装卸车泵区，负责接收 来自液化气一站卸车台的醋酸原料、接收来自主装置的酯产 品，以及将醋酸原料输送至主装置，将酯产品输送至液化气一 站装车台。S B A储罐区设备见表1。
表 1 S B A储罐区设备一览表
罐号储存介质储罐型式容积/m3压力/MPa温度/\氮封现状真实蒸气压/kPa T K-3001A醋酸固定顶500常压30-35氮 3.4 T K-3001B醋酸固定顶500常压30-35氮 3.4 T K-3002A产内浮顶1000常压常温氮 5.2 T K-3002B产内浮顶1000常压常温氮 5.2 TK-3003不合格品定400常压25-30氮混合物 1.3 VOCS废气产生量升4 \考虑。
储罐罐顶的排气量为“大呼吸+小呼吸’’，其中大呼吸是因本罐区的大小呼吸量为47 + 24.91=71.91m3/h。SBA罐区为罐内液位上升造成的呼吸量，小呼吸是由环境温度升高造成储罐 VOCS气 表 2。
硬币组合
罐体气相的膨胀引起的呼吸量，按50%气相空间单位时间内温
表2SB A罐区储罐V OCS排气量统计
位号介进料特征进料量/(m3/h)出料量/ (m3/h)大呼吸/ (m3/h)容积/m3小呼吸/(m3/h)
T K-3001A酸
进29629500 3.66
T K-3001B酸500 3.66 T K-3002A产
产进115611
10007.33
T K-3002B10007.33 TK-3003格进757400 2.93
收稿日期=2020-09-24
作者简介：张明辉（1989—），陕西蒲城人，工程师，注册安全工程师，主要从事设备管理工作。
第1期张明辉，等：醋酸储罐氮封系统在VOCS治理上的应用与探讨• 251 •
2氮封系统结构与工作原理
氮封装置主要保部保护气（一般为氮气）的频谱屋
力恒定，以内物料与空气直接接触，，
被氧化，以及的安全。SBA储罐氮封系氮装置、阻火
呼吸阀、液压安部分组成，如1所。
2.1 装置
氮装置氮气来源为〇)MP@公用氮气，通力式减压设定进气压力，将氮气减定值。所力式减为美国JORDANVALVE公司品牌，设力为500~ 1250 kP@，通内螺纹调节设定压力值。主要芯、、调节、取压接管等部分构成，动作力进行控制，通过取压管反馈压力，当检测力升高时，减减小；当检测力时，?减大，以控制要求。减如2所 。
呼吸将呼吸阀与二为的产品，安装在储罐气源的最高点，作耗和提界大气通向呼吸阀。呼吸阀具有泄放正压和负压两方面的肯旨。
所呼吸阀为浙江力创管道机械公司产品，型号ZFQ-150LB，排气/进气压力为2至-0.2 kP@，如图3所示，主要盖、、、板，的重量控制储罐的排气和吸气％当罐内压力气压力设定值时，，向氮气；罐内压力下呼吸阀的吸气时，罐外的大气将呼吸阀的，使外气体进人罐内。
板的作储罐内压力快速下降，大空气吸人到罐内的时候，能够使气流的方向改成水平的方向，空气气流直接冲击到油品的表面，使吸人的新鲜空气首先和罐内部的油气浓的气。2)液压
液压安 装设在储罐顶上，压力设定值比呼吸阀高104，下处于关态，当呼吸生故障时，可以代呼吸阀进行动作，起安保障作用。为公司产品，压力为-4至2kP@。主要盖、分隔筒、液筒和 管
，如图4所示。
当罐内压力与大气压相等时，内外环中的液体处于同
，当罐内气体空间处时，气力将内环空的密封液挤人外环空，压力上升时，液位也化。当内环空间的液位与隔板的下缘时，罐内气体将通板的下缘和外环中的液人大气，使罐内压力大，5(@)。当罐内时，外环空的密封液在大气压的作用下进人内环空，当环中的液位与隔板的下缘 时，大气通过内环中的液体进人罐内，使罐内大，5(b)。板的下缘齿形，使密封液流动时比定。通密封液的
加注高度，可以设定
力。
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山东化工
SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2021年第50卷
3常见故障问题及应对
S B A装 酸储罐、格储罐氮封系统曾在#$"6年至 #$"&年 ，主要表现为供氮减 启后，现 力表无指示，呼吸 呼出气体（包氮气，的酸和油气），导致油气 ，污染环境，异；为 氮气浪费和油气 ，一段时内曾关氮减 ，但会 罐内油气与空气直接接触，可能 爆炸性 ，存安全隐患。
油气 越高 越快的属性，而储罐整 高，酸储罐 40 \，格储罐35 \，均高于规定指标30 \。
3.1 装置
力式减 坏、密 ，二是取压管线堵塞或泄漏，能准 馈压力，导致不能 减压，如本装置曾发生过的橡胶垫损坏、性能 、膜 化和取压接管
题，如'所。措 尽 性强的 ，如氟橡胶、316不锈钢等，并加强使 的保养，及时处理更 坏件。
图6减压阀损坏情况
3.2 压
液封内密封液未 加注，液封罐内气体；二
关附 坏，基础密 ，大气与罐内相通，如装置曾发生的密封液 被气 和阀盖 头损坏 题。
措 高、、的液体作为密封液，如柴油、煤油、油。公 P= Pgh，代人力和油品密度，准 密封液高度并进行加注。检时要 检查 测量杆，确保密封液安全高度。
3.3 吸
主要表现为 处易结晶导致密 ，呼气。原 酸 16.7\，含酸气从呼吸 时遇冷空气 晶，粘附密上，冬季时尤为明显。
措 性能良的（本装 石，10mm100 \，30 mm)对呼吸陶进行表包裹，流失过快，提高内部温度；定期检查清理密封面，保障密封性能。
3.4储 温度高
储罐 控制较高；二卸车醋酸 高，醋酸运输罐车 电，运输司机为 酸结晶，将 设置高（高40 \)，导致卸车时醋酸进人罐内 高，不但增加了储罐的“大呼吸量/，拉高了储罐介质的 。
措 将储罐介 控制在25 \，酸不结晶的 下最大 ％醋酸罐车温度控制在30 \，卸人新酸对储罐的冲击。
4 气回收系 装探讨
近年来，我国 加强石化行业安全生产管控力度，相关法
规、标准相继更新，《性 织 控制标准》(G B37622—201&)，储罐的运行 要求（条文5.2.3)规定：“内/固定顶储罐附 （孔），样、、例行检查、和其它 活动外，应密”。S B A罐区2 产储罐采呼吸 通大气，原设计已不符新国标要求，应进行密闭和氮封改造：
将酯产品罐T K-3002A B罐顶的呼吸帽和 的呼吸
进行 和 ，新增氮封系统，并配备罐顶呼吸阀、泄 附。
二是对5台储罐进行集气支管接口改造，新建废气收集系
废气进行收集。同的储罐之 以考虑先进行气相
通 与集气支管。为 同储罐在气 通时 导致的安全风险，以下安全措 气 通储罐间的串
火风险：
(1) 各气支管靠近储罐罐顶处设阻火器，而非仅在
管 处设 。
(2)实气通的储罐，气管上 控制排
气的气动开关，个储罐集气支管靠近 处设置
远程切 ，态下打开，仅事故或异常工况
下远程控制切断。便携式设备
(3)罐气总管上加装氧分析仪，监控罐区V O C o废
气 64。
新建水洗装 废气进行预处理，废气 酸的。S B A罐区主要组分为较高浓度的醋酸和少 酸仲丁酯，最大工况下达到70 g/N m3，腐蚀性强，且易溶于水，应先行 水 以减少管道和设备内 的使。水产生
的醋酸废水约为1.5 t/h，C O D<4500 m g/L，送人装 池内。
四是新建催化氧化装 废气进行 处理，达标后
。水处理后，废气中的主要V O C组分为难 水 的醋酸丁酯，总烃浓度<10 g/N m3。该股废气不宜采用单一吸 附法作为 关工艺，（如催化氧化、焚烧、直接焚）作为 达标工艺。
5 的销毁类处理 比较
的处理技术分为催化氧化（包 化氧化、R C O)、化（包 接焚烧和R T O)、化化等。其原理都 定的 下，用空气中的氧气作为氧化剂，将废气中的V O C o介质彻底氧化成C O2和H O，实现对废气 的达标处理。目前为成熟的处理技术主要 化
化（C O)和 焚烧炉（R T O)，：牙刷加工
(1)化化（C O)技术 化 化反
的，使 下（300~450 \)高的转
化率。的化氧化工之外，还包进出口、电加 。 废气 的化 并通 气气 将
回收，当废气 够时，氧化 被回收 以系统温
度，启电加 ，达 衡。
(2) 焚炉（R T O)技术的 焚烧，能
通 个 之间进气/出气的切换，瓷 储存
废气中V O C氧化 的，并以加热刚进人焚烧炉
的废气，实现 的高效回收。
参考文献
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(本文文献格式：，樊.醋酸储罐氮封系统在VOCS治
理上的应用与探讨[J].山东化工#2021,50( 1):250-252.
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