储罐污染物排放与控制

有机液体固定顶罐储存的污染物排放与控制摘要：以石油类有机液体储存为例，通过其在固定顶罐储存、装卸的呼吸排放和工作排放的计算分析，提出控制有机液体排放的工程技术措施和管理措施。关键词：储存污染物控制环境评价1.前言有机液体的种类繁多，并且在工业和商业中被广泛应用。石油生产与炼制、化工产品储库和批发站以及使用或生产有机液体的工业等行业中一般都采用储罐储存有机液体，而这些有机液体一般都具有挥发性。储存有机液体的基本罐型有固定顶罐、浮顶罐、可变蒸气空间罐和压力罐等五种，而固定顶罐是一种最普通的罐型，在国内最常被使用，是储存有机液体的普通罐型，一般认为是最低的接受水平，特别是在加油站和石油库用于储存汽油和柴油。典型的固定顶罐由带有永久性附加罐顶的园筒钢壳组成，其罐顶可以有锥形、园拱顶形到平顶的不同设计。固定顶罐一般装有压力和排气口，它使储罐能在极低或真空下操作，压力和真空阀仅在温度、压力或液面变化微小的情况下阻止蒸气释放。固定顶罐的主要是呼吸排放和工作排放等两种排放方式。有机液体在固定顶罐中储存损耗主要是蒸发损耗，它是无形的跑漏损失，进入环境空气中可能造成环境污染和安全事故，据实测数据表明，南方的容积为10000立方米的地面钢储油罐，夏天储存汽油每天损耗排放约0.5~1.0吨。由此可见有机液体储存时的排放是不可忽略的。本文根据文献⑵的有关公式进行推导变换，得出标准单位下的计算式，并以某石油化工码头的储罐为例进行范例计算，提出有机液体储存的一般排放水平和管理技术措施，为同类工程环境影响评价提供参考。2.排放量计算2.1呼吸排放呼吸排放是由于温度和大气压力的变化引起蒸气的膨胀和收缩而产生的蒸气排出，它出现在罐内液面无任何变化的情况，是非人为干扰的自然排放方式。固定顶罐的呼吸排放可用下式估算其污染物的排放量：rP\0.68L=0.191-M--D1.73•H0.51-AT0.45•F-C-K(1)式中：LB—固定顶罐的呼吸排放量(Kg/a)；P一在大量液体状态下，真实的蒸气压力(Pa)；

D一罐的直径（m）；H一平均蒸气空间高度血）；△T一一天之内的平均温度差（°0F一涂层因子（无量纲），根据油漆状况取值在1~1.5之间；P一一-一C-用于小直径罐的调节因子（无量纲）；对于直径在0~9m之间的罐体，C=1-00123x（D-9》;罐径大于9m的C=1；作—产品因子（石油原油KC取065，其他的有机液体取1.0）工作排放是由于人为的装料与卸料而产生的损失。因装料的结果，罐内压力超过释放压力时，蒸气从罐内压出；而卸料损失发生于液面排出，空气被抽入罐体内，因空气变成有机蒸气饱和的气体而膨胀，因而超过蒸气空间容纳的能力。(2)可由下式估算固定顶罐的工作排放量：(2)L=4.188x10-7•M-P-K-K式中：Lw一固定顶罐的工作损失（Kg/m3量）K*—周转因子（无量纲）取值按年周转次数（K二年投入量/罐容量）确定。N当K<36,Kn按1.0确定；当36<K<220,K=11.467*K—0.7026;当K>220,Kw0.26其他的同(1)式。^2.3实例计算XX石城石油化工码头位于兴化湾石城突出部，其配套的储库共有3个2000m3的大型储罐，其中汽油罐1个、柴油罐2个。年预计投入汽油4万吨，柴油20万吨。储罐为钢顶圆罐（固定顶罐），外形直径达14.5m，高12.6m,一般充装率为90%，罐体涂白色。当地昼夜间的温度差约9°。，汽油年周转次数K约30次、柴油的K约60次/年。对于呼吸排放：L汽油=L汽油=0.191x66xw3200kg/a43250100910-43250/\0.68x14.51.73x(12.6*10%)0.51x90.45x1x1x1\0.68x14.51.73x(12.6*10%)0.51x90.45x1x1x\0.68x14.51.73x(12.6*10%)0.51x90.45x1x1x1L=0.191x130xB柴油对于工作排放：L=4.188x10-7x66x43250x1x1w1.196kg/m3则汽油装卸年工作排放量约为68.34吨

L=4.188x107x130x62x0.6535x1w0.0022kg/m3

则柴油装卸年工作排放量约为517.3kg。汽油罐=汽油罐=68言3.2+68.3)=9"%柴油罐：Z^T=517.3(50x2+517.3)=83.8%对于本项目：W汽油罐的工作排放量为68.3吨/年，占汽油的总排放量的95.5%,而柴油罐的年工作排放量为0.5173吨/年，占柴油的总排放量的83.8%.由此可见，易挥发的汽油罐是本工程的主要排放源且工作排放是主要方式。2.4常见有机液体的一般排放水平利用文献［3中的有关常用有机液体的分子量、蒸汽压等资料，对不同周转情况、环境温差、罐的大小等参数进行编程计算分析，得出工作排放是固定顶罐中的有机液体储存和装卸作业的主要排放方式，一般情况下，其排放量占总排放的80%以上，挥发性越高的，即蒸汽压越大的，其所占比重越高。所以对于评价等级不高的评价项目，可以只计算有机液体的工作排放量就可满足评价要求的。3.控制或减少有机液体排放的技术和管理措施根据储罐的呼吸排放和工作排放的理论，降低储罐有机液体因蒸发损耗排放一般可从两方面加以控制，一是限制排放的条件，包括减少储罐内的气体空间、减少温度变化等，二是通过回收系统使蒸发出来的物质不扩散到环境空气中，并加以回收。3.1加强管理加强呼吸阀和液压安全阀的检查、维护、使用和管理，正常发挥呼吸阀和液压阀降低呼吸排放的作用。尽量不要随意打开储罐上的测量孔和透光孔等，避免有机蒸汽从非正常呼吸孔洞逸出。制定合理的收发方案，尽量减少有机液体的输转作业，尽量保持使储罐装满，选择合适时机进行收发和测量，通过这些的操作管理措施，降低有机液体的蒸汽排放。3.2控制温差呼吸排放量与环境中的昼夜间温度变化大小呈正比，所以控制罐体周围环境温度剧烈变化可控制有机液体的呼吸排放量，通过将罐主体置于地下、罐顶装设喷淋水冷却系统、地上罐体外壁涂白色、罐四周种植高大阔叶乔木、避免阳光直接照射罐体等降温隔热的管理措施或技术措施可防止储罐呼吸太阳辐射热，减少储罐温度变化，从而减少有机液体的排放量。3.3罐型设计固定顶罐比较简单，常用来储存原料油、成品油和芳烃产品。而浮顶罐因有钢浮顶浮在液面上，基本上不存在气体空间、有机液体不易蒸发，不仅大大降低了呼吸损耗排放，还保证储存油品的质量，是一种被推广应用的储罐，特别是在石油产品的储存方面。所以在设计时应考虑诸如汽油、丙烯醛等高挥发性有机液体采用浮顶罐储存。对于作业活动频繁的有机液体储存,应采用容积小的储罐代替大容量的储罐，有利于降低有机蒸汽的空间,增大周转次数，从而减少其工作排放，而工作排放是主要的排放方式。3.4呼吸挡板的设置呼吸挡板是一种制造简单、收效快、易安装、不动火、不清罐、不影响生产正常运行，既能节能降耗、又有利于安全防火和环境保护的设备。在油罐呼吸阀的下方设置挡气板，当油罐吸气时，进入油罐的新鲜空气分布在气体空间的上部，避免了罐内气体空间的强制对流，使上部气体空间的油气浓度比下部小得多，从而在油罐呼气时呼出的油气浓度降低达到降低油罐蒸发损耗。对于收发作业频繁、周转率高的储罐，其效果更显著。据文献［1分析资料，设置呼吸阀挡板可降低呼吸损耗20%~30%。3.5回收系统设置回收系统是减少呼吸、工作损耗排放的一种技术措施，常用的回收方法有集气罐法、冷凝回收法、压缩回收法、喷淋回收法，一般可回收90%以上的有机气体，即可减轻其对环境的污染和提高安全，又可减少物料损耗。4.小结工作排放是有机液体固定顶储罐储存、装卸作业时的主要排放方式，其排放量占总排放量的80%以上，通过运行操作管理、控制罐体周围环境温度的剧烈变化、合理设计罐型、对高挥发性的有机液体改用浮顶罐储存、设置呼吸挡板和回收系统等管理和工程技术措施，可以有效地控制有机液体的排放，减轻环境