某石化外液壓液化氣鶴管裝車油氣回收系統(tǒng)改造

      通過對(duì)某石化外液壓液化氣鶴管裝車過程中存在較大程度的油氣揮發(fā)、泄漏等問題的分析，提出了部分切割頂棚以改善油臺(tái)通風(fēng)條件、對(duì)密封蓋進(jìn)行改造提高密封效果、改造油氣回收裝置或進(jìn)行高空排放、對(duì)裝車工藝和裝車臺(tái)位進(jìn)行改造等五個(gè)方面的改進(jìn)建議，解決現(xiàn)場實(shí)際問題，達(dá)到減少油氣污染的目的，滿足當(dāng)前石化企業(yè)實(shí)施環(huán)保生產(chǎn)的需要。
      某石化是中原地區(qū)特大型煉化生產(chǎn)基地。開工建設(shè)三十多年來，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。該廠所生產(chǎn)的各種大宗輕油產(chǎn)品，大部分是通過鐵路槽車進(jìn)行充裝后運(yùn)送到全國各地。
      該廠輕油車間四裝車臺(tái)位承擔(dān)著液化氣鶴管充裝柴油和分子篩料的任務(wù)。該車間在前期進(jìn)行技術(shù)改造的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了臺(tái)四輕油密封裝車，收到了一定的環(huán)保效果。但由于該技術(shù)不完善，在裝車過程仍然存在較大程度的油氣揮發(fā)、泄漏，給安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)帶來隱患。
1、液化氣鶴管裝車油氣回收系統(tǒng)存在問題
1.1油氣揮發(fā)造成油品裝車損耗
      在石油產(chǎn)品的加工和運(yùn)輸過程存在著損耗，輕油裝車損耗是指輕油產(chǎn)品在裝車過程中造成的損耗。裝車時(shí)輕油從伸入車內(nèi)的鶴管中高速流出，對(duì)槽車內(nèi)壁和車內(nèi)的油品表面造成強(qiáng)烈的沖擊，并且使液體噴射、飛濺，引起槽車內(nèi)油品液面強(qiáng)烈的波動(dòng)和攪拌，加速了輕油表面的蒸發(fā)速度；同時(shí)高速向下噴射的油品又推動(dòng)了油罐內(nèi)氣體空間的氣體強(qiáng)制對(duì)流，使油槽車內(nèi)的氣體空間濃度迅速上升并且很快達(dá)到飽和狀態(tài)，高濃度油氣很快充滿槽車內(nèi)的氣體空間，隨著輕油液面的上升高濃度油氣被排出車外，這就是油氣揮發(fā)的過程。噴濺式裝車方式，油品的損耗率在2%~4%左右；液下裝車方式，油品的損耗率在0.44%~0.49%左右。臺(tái)四液化氣鶴管主要承擔(dān)柴油充裝任務(wù)，裝車方式是液下裝車。按2009年火車出廠量154萬t測算，其裝車損耗在678～755t左右。
1.2油氣污染的危害
      裝車鶴管目前通常采用的是由硬橡膠制成的橢圓形平面密封蓋(以下簡稱平面密封蓋),普遍存在密封不嚴(yán)的問題。主要是因平面密封蓋彈性差，難于與罐車口形成嚴(yán)緊的密封面，無法達(dá)到理想的密封效果。由于密封蓋存在缺陷，密封作用不好，裝車過程中產(chǎn)生的油氣就從槽車帽口處逸出。裝車過程中的油氣揮發(fā)不僅造成了油品的損耗，同時(shí)也造成了油氣污染。揮發(fā)出來的油氣對(duì)人體的危害極大，由于臺(tái)四頂棚為圓弧型穹頂狀，油臺(tái)通風(fēng)不暢，逸出的油氣在油臺(tái)周圍聚集，對(duì)現(xiàn)場操作人員的身體健康影響較大。柴油蒸氣所致的毒害主要是吸入柴油霧滴可導(dǎo)致吸入性肺炎，而且對(duì)在這些崗位工作的女職工傷害更大。
      綜上所述，臺(tái)四裝車過程中不但造成了油品的損耗、效益的流失，而且造成了油氣污染，影響職工的健康。
2、液化氣鶴管裝車油氣回收系統(tǒng)改進(jìn)措施
2.1部分切割頂棚，改善油臺(tái)通風(fēng)條件
      切割頂棚四周，改善油臺(tái)通風(fēng)條件，防止油氣在油臺(tái)聚集。
2.2對(duì)密封蓋進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)密閉裝車
      由于臺(tái)四可通過控制系統(tǒng)進(jìn)行定量裝車，配以高液位報(bào)警器，為實(shí)現(xiàn)密閉裝車創(chuàng)造了條件。對(duì)密封蓋進(jìn)行改造，密封蓋應(yīng)選用彈性較好的材質(zhì)，將原來的平面密封蓋改造成圓錐形密封蓋。即在帽口增加一個(gè)厚度150mm的耐油橡膠密封墊，與鶴管下部的鋼質(zhì)密封蓋板固定在一起，靠鶴管自身的重力把密封墊緊緊地貼合在槽車帽口上，從而達(dá)到密封油氣的目的，大限度地實(shí)現(xiàn)浸沒式液下密閉裝車。這樣一來，裝車過程中產(chǎn)生的油氣就無法從槽車帽口逸出。
      對(duì)裝車用液化氣鶴管密封蓋改造這一項(xiàng)目，中石化其它廠家也有一定的探索和不同的技術(shù)運(yùn)用，主要如下：一是密封蓋所用的密封板的選用材質(zhì)不同。大慶石化選用密封板的橡膠低溫彈性很好、導(dǎo)電性較好，可塑性更強(qiáng)，除此之外，其使用的密封蓋設(shè)計(jì)有門的導(dǎo)向桿及防止密封蓋脫落的導(dǎo)鏈結(jié)構(gòu)(可人為固定密封蓋，便于檢修);石化的外液壓大鶴管密封裝置原使用從國外進(jìn)口的密封蓋，在使用過程中存在油氣壓力過大將密封蓋頂起而達(dá)不到密封及油氣回收的效果。石化的技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行了改造。改造后增加一個(gè)平面式發(fā)泡軟橡膠密封倉，一方面可以解決槽車口徑向的不規(guī)則變形，另一方面相當(dāng)于增加了一個(gè)大的貯氣倉。二是油氣出口大小不同。大慶石化選擇密封蓋為DN150的油氣出口；石化油氣出口為兩個(gè)DN100油氣線與主管線相連接。某石化臺(tái)四現(xiàn)用DN100的油氣出口。建議在技術(shù)方案的選擇上多參考石化。
2.3解決槽車內(nèi)油氣出路
      實(shí)行密閉裝車后，裝車過程中產(chǎn)生的油氣就無法從槽車帽口逸出，但仍不能解決槽車內(nèi)產(chǎn)生的油氣出路問題。為解決此問題，可采取以下兩種措施：
      (1)對(duì)油氣進(jìn)行回收。這是一種較為理想的辦法。車間現(xiàn)有一套油氣回收裝置，該裝置采用常溫柴油作吸收劑，能較好地吸收油氣中的輕烴組分，回收部分凝結(jié)油。裝置原設(shè)計(jì)能力是400標(biāo)立/h,而且是從氣柜供料連續(xù)運(yùn)行，現(xiàn)在實(shí)際是油氣直接從油臺(tái)進(jìn)入裝置，大氣量達(dá)1200標(biāo)立/h,已超過裝置負(fù)荷的2倍。因此需對(duì)裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造，解決油氣回收處理能力不足的問題。這樣，槽車內(nèi)產(chǎn)生的油氣通過密封蓋內(nèi)側(cè)的氣相出口通過油氣線輸送到油氣回收裝置集中回收處理。通過對(duì)油氣進(jìn)行回收，不但可以減少油品裝車損耗，而且在很大程度上解決了油氣揮發(fā)而導(dǎo)致的環(huán)境污染及油氣揮發(fā)對(duì)人體造成的傷害。
      (2)對(duì)油氣進(jìn)行高空排放。如果不能對(duì)油氣進(jìn)行回收，則可對(duì)油氣進(jìn)行高空排放。槽車內(nèi)產(chǎn)生的油氣通過密封蓋內(nèi)側(cè)的氣相出口匯集到油氣線，利用鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)油氣的高空排放。這樣雖然不能解決油氣揮發(fā)導(dǎo)致的環(huán)境污染，但避免了油氣在油臺(tái)周圍聚集，防止油氣揮發(fā)對(duì)人體造成的傷害。
2.4對(duì)裝車工藝進(jìn)行改造
      該廠臺(tái)四液化氣鶴管油氣回收存在的大問題是后路不通暢。液化氣鶴管裝車流速快，相應(yīng)油氣揮發(fā)量就大，油氣出口太小且后路不通暢，導(dǎo)致槽車內(nèi)油氣壓力太高，使得密封蓋密封失效，油氣從密封蓋縫隙中沖出產(chǎn)生噪聲。
      密封蓋內(nèi)密封圈、密封板等部件的使用壽命一般為3年。臺(tái)四密封蓋已使用將近6年，建議將密封蓋內(nèi)密封圈及密封板進(jìn)行更換，并對(duì)密封蓋上油氣出口進(jìn)行改造，使用DN150的出氣口和DN150的油氣金屬軟管。建議重新鋪設(shè)油氣回收線，從臺(tái)四、臺(tái)五中間鋪一根DN300或DN350油氣回收線與臺(tái)三東油氣回收主線相連接，并在臺(tái)四、臺(tái)五的油氣出口線上各安裝高空排放口以利于油氣排放(1)。改造后的工藝流程圖見圖1。
圖1液化氣鶴管裝車工藝改造流程
2.5對(duì)液化氣鶴管裝車臺(tái)位進(jìn)行改造
      液化氣鶴管臺(tái)位改造可借鑒大慶石化的經(jīng)驗(yàn)。大慶石化的臺(tái)位為二平臺(tái)和三平臺(tái)是一個(gè)全封閉的整體結(jié)構(gòu)，形成了一個(gè)類似大廠房的結(jié)構(gòu)，寬敞明亮，所有設(shè)備、設(shè)施、工藝管線等均在室內(nèi)，干凈整潔，便于維護(hù)與檢修。人員工作全在室內(nèi)，冬暖夏涼，且油氣被隔離在外，利于人體健康。
      采取液下裝車方式，油品的損耗率在0.44%~0.49%左右。按臺(tái)4年裝車量100萬t測算，其裝車損耗在440～490t左右。如果對(duì)油氣進(jìn)行回收，每噸輕油價(jià)格按4000元計(jì)算的話，則每年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益176～196萬元。通過對(duì)油氣進(jìn)行回收，可以解決因油氣揮發(fā)而導(dǎo)致的環(huán)境污染及對(duì)人體造成的傷害，保障職工的身心健康和環(huán)境質(zhì)量，創(chuàng)造可觀的社會(huì)效益和環(huán)保效益。