浅谈石油库罐区罐顶气的治理方法

黄康邦

浅谈石油库罐区罐顶气的治理方法

黄康邦

（南京金凌石化工程设计有限公司广州分公司，广东广州 510000）

石油库罐区的罐顶气一般含有大量的烃类、苯、甲苯及硫化氢等可燃或有毒的气体，随着油罐的大小呼吸，直接或间接地排放到大气，如此会对周边的环境产生严重的污染，对现场操作人员及周边居民的健康产生严重的威胁，并且浪费资源。现国内很多油库的油罐都是直排大气，如不增加治理设施或不对原有治理设施及时升级改造，则无法再满足国家新标准规范的要求，更是与国家的发展策略背道而驰。目前，关于石油库罐区罐顶气的排放及治理，无论是从管理还是从后期的治理而言，方法是多种多样的，主要讨论罐顶气的治理方法及各种方法的利与弊。

油库；罐区；罐顶气；排放；治理；环保

1　绪论

环境保护是我国的基本国策，随着经济的高速发展以及人们生活水平的提高，人们的环保意识不断增强，环境保护已从基本国策发展为国家发展策略。我国早在1987年9月就制定了《大气污染防治法》，不久后又颁布了《环境保护法》、《大气污染防治法》（修正案），编制了一系列新的国家标准控制油气排放，如《大气污染物排放标准》（GB16297—1996），《恶臭污染物排放标准》（GB14554—1993），《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2—2002），近年又更新了标准《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570—2015）。根据上述新的标准规范，有机废气排放的具体指标：非甲烷总烃＜120mg/ m3，苯＜4mg/m3，甲苯＜5mg/m3，二甲苯＜20mg/m3，效率＞97%等等，均已达毫克级别的要求。

早期建设的很多石油库罐区的储罐是直排大气的，有的后期增加氮封后排放大气，有的增加了铝浮盘以减少油品的挥发等等，但是排放出来的气体依旧超标，无法满足环保的规范要求，那么就需要对罐排放出来的气体进行治理。

2　治理方法

因储罐种类繁多，排放出的有机罐顶气污染物种类亦繁多，且特性各异，故需针对不同的污染物采用不同的治理工艺方法，较为常用的方法有：冷凝法、吸收法、燃烧法、催化法、吸附法、生物法、低温等离子法等，以下对各方法作简要的介绍和对比。

2.1冷凝法

本方法是把罐顶气导入冷凝器进行冷凝，罐顶气中的含有的有机气体会冷凝成凝液，把凝液回收至储罐内，其他无害气体直接排放。此冷凝法要求废气中有机物浓度高，一般有机物浓度要达到几万甚至几十万ppm，而且要求组分比较单一，对于有机气体的种类多或含量低的罐顶气并不适用。

2.2吸收法

吸收法可分为化学吸收和物理吸收，大部分罐顶气不宜采用化学吸收。物理吸收要求吸收剂应具有与吸收组分有较高的亲和力，且自身的挥发性低，需满足吸收液饱和后经解析或精馏后重新使用的要求。有机气体含量达到中等以上的罐顶气适合本方法，但要选择一种廉价高效的低挥发性吸收液也比较困难，同时会产生二次污染，总体的净化效果不够理想。

2.3燃烧法

本方法亦称为热氧化法或热力燃烧法，是利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将排放出来的罐顶气加热到一定温度（700～800℃），驻留一定的时间（0.3～0.5s），使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。如周边的装置有燃烧炉，则可将罐顶气引至燃烧炉进行燃烧，但需要进行风险评估，须在不影响燃烧炉的正常工况及其温度场的前提下进行。若周边没有燃烧炉，那么需要新建一套燃烧装置，但能耗非常高，且运行不稳定。如厂内有火炬燃烧，那么也可以排放到火炬，但是会产生二次污染，而且浪费能源。

2.4催化法

本方法是把排出的罐顶气加热到200～300℃，经过催化床催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水，以达到净化目的。其优点如下：起燃温度低，节约能源；净化率高，无二次污染；工艺简单，操作方便，安全性好；装置体积小，占地面积少；设备的维修与折旧费较低。本方法法适用于高温、中高浓度的有机罐顶气治理，但对于低浓度、大风量的有机罐顶气的治理存在设备投资大、运行成本较高的缺点。

2.5吸附法

吸附法具体可以分为3种：活性炭直接吸附法，吸附-回收法、新型吸附-催化燃烧法。

活性炭直接吸附法：将罐顶气直接通过活性炭的吸附。本方法可达到90%以上的净化率，设备简单、投资小，但不能对吸附饱和的活性炭进行再生，要求经常更换活性炭以保证净化效果，导致装卸、运输等过程中造成二次污染，并且需要经常更换活性炭，材料损耗大，一次性投资成本低，后期的运行费较高。

吸附-回收法：利用活性炭等吸附剂吸附罐顶气中的有机废气，当接近饱和后采用过热蒸汽反吹活性炭进行脱附，蒸汽与脱附出来的有机气体经冷凝、分离，使气体达标排放，凝液可以回收。本方法净化效率较高，但要求提供必要的蒸汽量，在工艺技术上仍有待于提高，一次性投资成本也较大。

新型吸附-催化燃烧法：用新型的活性炭（多为蜂窝炭或纤维炭）吸附浓缩低浓度的罐顶气，在吸附接近饱和后引入热空气将活性炭加热，用于脱附原吸附的罐顶气，脱附出来的罐顶气进入催化燃烧床进行无焰燃烧净化处理，热气体在系统中循环使用或增设二级换热器进行热能回收。本法吸取了吸附法和燃烧法的优点，克服了各自单独使用的缺点，解决了治理低浓度、大风量有机废气的难题，但一次性投资成本相对较大。

2.6生物法、低温等离子法等等

目前国外也开发出一些新的工艺技术：生物法、低温等离子法等，此类方法对于处理罐区储罐排放出来的罐顶气来说尚未成熟，还处在研究阶段。

3　方法的选择

不同种类的储罐区排出不同的气体，治理的方法也不尽相同，具体选用哪一种方法，需要根据储罐排出气体的类型进行选择，下面对上述各种方法进行比较，以便清楚各种方法的使用情况，具体如表1所示。

表1　各种方法的使用情况

在选用储罐区治理的方法时，不但要考虑气体的类型，还需考虑周边的配套设施。

On the oil Depot Tank Tank Top Gas Treatment Method

Huang Kang-bang

The oil depot tank tank top gas generally contains a large amount of hydrocarbons，benzene，toluene and hydrogen sulfide and other flammable or toxic gases，along with the size of the tank to breathe，directly or indirectly emitted into the atmosphere，and so will the surrounding serious pollution of the environment，health site operator and the surrounding residents of a serious threat and a waste of resources.Now many domestic oil depot tanks are straight row of the atmosphere，if not increase treatment facilities or not timely upgrading existing treatment facilities，can no longer meet the requirements of the new national standards，and it is contrary to national development strategies.At present，the oil depot tank on top of the tank and control gas emissions，either from management or from the late governance，the methods are varied，tank top gas treatment methods discussed in the main article discuss various methods the pros and cons.

depot；tank；tank cap gas；emissions；governance；environmental protection

TE988.2

A

1003-6490（2016）06-0018-02

2016-05-20

黄康邦（1988—），男，广东高州人，助理工程师，主要从事油气储运工程设计的工作。