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通風條件、對密封蓋進行改造提高密封效果、改造油氣回收裝置或進行高空排放、對裝車工藝和裝車臺位進行改造等五個方面的改進建議，解決現(xiàn)場實際問題，達到減少油氣污染的目的，滿足當前石化企業(yè)實施環(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。開工建設三十多年來，為國民經(jīng)濟建設做出了巨大貢獻。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行充裝后運送到全國各地。
      該廠輕油車間四裝車臺位承擔著液化氣鶴管充裝柴油和分子篩料的任務。該車間在前期進行技術(shù)改造的基礎上，實現(xiàn)了臺四輕油密封裝車，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。裝車時輕油從伸入車內(nèi)的鶴管中高速流出，對槽車內(nèi)壁和車內(nèi)的油品表面造成強烈的沖擊，并且使液體噴射、飛濺，引起槽車內(nèi)油品液面強烈的波動和攪拌，加速了輕油表面的蒸發(fā)速度；同時高速向下噴射的油品又推動了油罐內(nèi)氣體空間的氣體強制對流，使油槽車內(nèi)的氣體空間濃度迅速上升并且很快達到飽和狀態(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。臺四液化氣鶴管主要承擔柴油充裝任務，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),普遍存在密封不嚴的問題。主要是因平面密封蓋彈性差，難于與罐車口形成嚴緊的密封面，無法達到理想的密封效果。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，同時也造成了油氣污染。揮發(fā)出來的油氣對人體的危害極大，由于臺四頂棚為圓弧型穹頂狀，油臺通風不暢，逸出的油氣在油臺周圍聚集，對現(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致吸入性肺炎，而且對在這些崗位工作的女職工傷害更大。
      綜上所述，臺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)改進措施
2.1部分切割頂棚，改善油臺通風條件
      切割頂棚四周，改善油臺通風條件，防止油氣在油臺聚集。
2.2對密封蓋進行改造，實現(xiàn)密閉裝車
      由于臺四可通過控制系統(tǒng)進行定量裝車，配以高液位報警器，為實現(xiàn)密閉裝車創(chuàng)造了條件。對密封蓋進行改造，密封蓋應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，從而達到密封油氣的目的，大限度地實現(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。
      對裝車用液化氣鶴管密封蓋改造這一項目，中石化其它廠家也有一定的探索和不同的技術(shù)運用，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、導電性較好，可塑性更強，除此之外，其使用的密封蓋設計有門的導向桿及防止密封蓋脫落的導鏈結(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不到密封及油氣回收的效果。石化的技術(shù)人員對其進行了改造。改造后增加一個平面式發(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，另一方面相當于增加了一個大的貯氣倉。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DN100油氣線與主管線相連接。某石化臺四現(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)對油氣進行回收。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。裝置原設計能力是400標立/h,而且是從氣柜供料連續(xù)運行，現(xiàn)在實際是油氣直接從油臺進入裝置，大氣量達1200標立/h,已超過裝置負荷的2倍。因此需對裝置進行擴能改造，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。通過對油氣進行回收，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)而導致的環(huán)境污染及油氣揮發(fā)對人體造成的傷害。
      (2)對油氣進行高空排放。如果不能對油氣進行回收，則可對油氣進行高空排放。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，利用鼓風機實現(xiàn)油氣的高空排放。這樣雖然不能解決油氣揮發(fā)導致的環(huán)境污染，但避免了油氣在油臺周圍聚集，防止油氣揮發(fā)對人體造成的傷害。
2.4對裝車工藝進行改造
      該廠臺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，相應油氣揮發(fā)量就大，油氣出口太小且后路不通暢，導致槽車內(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)密封圈及密封板進行更換，并對密封蓋上油氣出口進行改造，使用DN150的出氣口和DN150的油氣金屬軟管。建議重新鋪設油氣回收線，從臺四、臺五中間鋪一根DN300或DN350油氣回收線與臺三東油氣回收主線相連接，并在臺四、臺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對液化氣鶴管裝車臺位進行改造
      液化氣鶴管臺位改造可借鑒大慶石化的經(jīng)驗。大慶石化的臺位為二平臺和三平臺是一個全封閉的整體結(jié)構(gòu)，形成了一個類似大廠房的結(jié)構(gòu)，寬敞明亮，所有設備、設施、工藝管線等均在室內(nèi)，干凈整潔，便于維護與檢修。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4年裝車量100萬t測算，其裝車損耗在440～490t左右。如果對油氣進行回收，每噸輕油價格按4000元計算的話，則每年可產(chǎn)生經(jīng)濟效益176～196萬元。通過對油氣進行回收，可以解決因油氣揮發(fā)而導致的環(huán)境污染及對人體造成的傷害，保障職工的身心健康和環(huán)境質(zhì)量，創(chuàng)造可觀的社會效益和環(huán)保效益。