甲醇儲罐區(qū)氮封裝置應用案例
采用氮封的儲罐，一般為常壓罐或低壓罐，因此，防止儲罐氮氣超壓是一個重要問題。在化工標準《氣封的設置》（hg/t 20570.16-1995）中，給出了氮氣供氣量的計算方式，“儲罐氣封裝置的供氣量應大于或等于由于泵抽出儲罐內(nèi)儲存的液體所需的補充氣量與由于外界氣溫變化而產(chǎn)生的儲罐內(nèi)氣體冷凝和收縮所需補充的氣量之和”。規(guī)范中計算的補氣量只是一個經(jīng)驗值，工作中還需結合實際，計算出更符合需求的數(shù)值，以此來確定氮氣管線管徑和氮封閥型號。建議專業(yè)技術力量不足的企業(yè)，委托設計單位計算合理的補氣量，既能保證氮封要求也不會造成浪費。
甲醇儲罐區(qū)廢氣怎么處理？儲罐區(qū)的排氣和吸氣過程在本領域稱為“呼吸”，儲罐內(nèi)因液位上下波動引起的呼吸一般稱為大呼吸，因晝夜溫度波動引起的呼吸一般稱為小呼吸。在大型儲罐區(qū)中，在操作正常時，大呼吸量一般可以控制在較小的范圍內(nèi)，因此，小呼吸是儲罐區(qū)正常操作時排放廢氣的主要原因。
1.1甲醇儲罐區(qū)氮封裝置應用案例儲罐大呼吸
在石油化工和煤化工的液態(tài)油產(chǎn)品在儲存過程中，會不斷地會發(fā)生vocs的排放。儲罐在進料時，液體進入儲罐內(nèi)，罐內(nèi)液位升高，擠壓罐內(nèi)空間，當空間壓力超過“呼吸閥”的呼出控制壓力時，將vocs氣體排放到大氣環(huán)境。呼出排放則是隨著氣溫升高的熱脹冷縮效應，罐內(nèi)液體氣體體積膨脹過程，將空間vocs氣體排放到大氣環(huán)境。
1.2 儲罐小呼吸
與呼出排放對應，還有儲罐發(fā)料過程的“大呼吸”吸入和“小呼吸”吸入空氣，稀釋罐內(nèi)空間氣體濃度，加劇液面蒸發(fā)，再次形成飽和濃度的揮發(fā)氣體，待下次發(fā)生大小呼出排放時，將vocs氣體排放到大氣環(huán)境，同時還會造成液態(tài)油品化工品的損耗。
二、甲醇儲罐區(qū)廢氣怎么處理？
此類廢氣現(xiàn)有治理方法有燃燒法、冷凝法、生物法、吸附法、化學吸收法及聯(lián)合法等幾類。甲醇儲罐區(qū)廢氣怎么處理？究競選擇何種處理技術，可根據(jù)氣體來源、污染物組成、濃度、氣量、處理要求、操作、安全性及技術適應性進行綜合考慮。氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。
氮封裝置由zzyp快速泄放閥及zzv微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成?？焖傩狗砰y由壓力控制器及zmq-16k型單座切斷閥組成。儲罐內(nèi)壓力升高至設定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1mpa壓力以下，現(xiàn)場壓力較高，必須安裝zzyp型壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1mpa以下才可使用。公稱壓力0.1mpa，壓力可按分段設定，從0.5kpa 至66 kpa以下，介質溫度溫度≤80℃。
甲醇儲罐區(qū)氮封裝置應用案例產(chǎn)品特點：
氮封裝置的供（泄）氮壓力設定方便，且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行；氮氣壓力設定范圍廣，低至0.5kpa（50mm.w.c）,高至kpa，比值達132倍，壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小，動作極靈敏。調(diào)整：供氮壓力調(diào)整：在zzv型微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設定值如1kpa（100mm.w.c）,通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲2以改變彈簧3的預壓縮（拉伸）量來達到；泄氮壓力調(diào)整：在zzdq快速泄放閥在的壓力控制器部分，通過調(diào)整座3，改變彈簧4預壓縮量達到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁，泄氮設定值應遠離供氮壓力值，如2kpa（200mm.w.c）;呼吸閥高定值調(diào)整：在上述兩設定值調(diào)整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥設定值應大于泄壓設定值。
序號
品 名
型 號 及 規(guī) 格
單位
數(shù)量
單 價
（元）
金 額
（元）
閥體材質及其它
1
氮封閥
氮封閥zzyvp-ii dn40 pn16
進口壓力 0.3-0.6 mpa,出口壓力1kpa
臺
3
304不銹鋼
2
泄氮閥
泄氮閥zxd-10p dn40 pn16
起跳壓力2kpa
臺
3
304不銹鋼
氮封裝置參數(shù)：
公稱通徑
dn15-100mm
公稱壓力
pn1.0mpa、pn1.6mpa、pn2.5mpa
法蘭標準
jb/t79.1-94、79.2-94等
閥體材料
鑄鋼（zg230-450）、鑄不銹鋼（zg1cr18ni9ti、zg1cr18ni12mo2ti）
閥芯材料
硬密封的為不銹鋼,軟密封的為不銹鋼鑲嵌橡膠圈
閥桿材料
不銹鋼（1cr18ni9ti、1cr18ni12mo2ti）
流量特性
快開
使用溫度
≤80℃
壓力設圍 (kpa）：
0.4~0.5；5~10；9~14；13~19；18~24；22~28；27~33；36~44；42~51；49~58；56~66
膜蓋材料
a3、a4鋼板涂四氟乙烯
膜片材料
丁晴橡膠、乙炳橡膠、氟橡膠、耐油橡膠
設定值偏差
±5%
允許泄露量
vi級（符合gb/t4312-92標準）
二、甲醇儲罐區(qū)氮封裝置應用案例甲醇儲罐區(qū)廢氣怎么處理？
設備的工作原理是將vosc氣體冷凝，（冷箱導熱介質換熱器）里面將熱量傳遞給制冷劑后得以降溫，利用物質的不同溫度下的飽和蒸氣壓的差異，通過降溫使油氣達到過飽和狀態(tài)冷凝成液態(tài)直接回收，極少部分氣體進入后級單元進行再處理。它對于油氣氣體的回收處理，可根據(jù)需求符合尾氣環(huán)保排放標準；如果氣體有低沸點氣體，經(jīng)過吸附處理等工藝再次分離處理回收，使排放氣體達到環(huán)保要求。
冷凝法油氣回收的原理是利用了不同烴類物質在不同的溫度和壓力下，具有不同的飽和蒸氣壓的性質，通過提高油氣回收系統(tǒng)的壓力或降低系統(tǒng)的溫度，使油氣中不同烴類物質的蒸氣分壓分別達到各自的飽和狀態(tài)，逐步由氣態(tài)冷凝成液態(tài)，從而達到回收的目的。
常規(guī)的冷凝法油氣回收工藝分為三個工藝段，第一段為預冷段，利用換熱器等設備將收集到的油氣首先冷卻至0~4℃；其次是一級冷卻段，將預冷段冷卻后的油氣再次冷凝到-35~-40c，采用的冷源為一級壓縮致冷；最后是油氣二級冷卻段，被冷凝到-70~-95℃以下，采用的冷源為兩級壓縮致冷，如果在機械致冷后再增加一段液氮深冷，就可以滿足更加嚴格的排放要求。
油氣冷凝回收裝置采用多級復疊或自復疊制冷技術，系統(tǒng)流程雖然相對復雜，但其關鍵部件壓縮機和節(jié)流機構己全部實現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)，投資和運行成本降低：并有設備緊湊、占用空間小、自動化程度高、維護方便、安全性好，輸出為液態(tài)油可直接利用等優(yōu)點。
冷凝法是目前發(fā)展比較成熟的一種油氣回收方法，它的工藝流程簡單，操作單性大，可實現(xiàn)自動化操作，因而操作成本低，而且回收處理油氣后不存在其它的廢料，但是由于采用多級冷凝，壓縮機數(shù)量較多，因此裝置的投資成本高，運行費用高。
《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》（sh/t 3007-2014）規(guī)定，采用氮氣保護的儲罐，其操作壓力宜為0.2kpa～0.5kpa；其他設置有呼吸閥的儲罐，其操作壓力宜為1kpa～1.5kpa。為防止儲罐超壓，除計算符合實際的補氣量外，還應采取其他措施。
（1）罐頂安裝就地壓力表，并設置壓力遠傳功能至dcs或plc控制系統(tǒng)，設定高、低壓報警功能，及時檢測壓力變化情況。
（2）設置雙呼吸閥防止呼吸閥故障。但對于粘度較大、易發(fā)生結晶的介質，容易造成呼吸閥堵塞，建議采取其他措施，并對補氣管線、排氣管線進行伴熱處理，降低物料粘結和結晶對閥門和管線的影響，提高安全系數(shù)。
（3）設置緊急泄放人孔，事故時打開保護儲罐。根據(jù)《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》（sht 3007-2014）的規(guī)定：事故泄壓設備的開啟壓力應大于呼吸閥的排氣壓力，并應小于或等于儲罐的設計正壓力；事故泄壓設備的吸氣壓力應小于呼吸閥的進氣壓力，并應大于或等于儲罐的設計負壓力；事故泄壓設備應滿足氮氣管道系統(tǒng)和呼吸閥出現(xiàn)故障時保障儲罐安全通氣的需要；事故泄壓設備宜選用公稱直徑不小于500mm的呼吸人孔。如儲罐設置有備用呼吸閥，事故泄壓設備也可選用公稱直徑不小于500mm的緊急放空人孔蓋。
甲醇儲罐區(qū)氮封裝置應用案例零件材料：
零 件 名稱
材料
閥體
zg230-450 zg1cr18i9ti
閥桿、閥芯、閥座
1cr18i9ti
膜片
丁腈橡膠夾增強絳綸織物
彈簧
60si2mn
波紋管
甲醇儲罐區(qū)氮封裝置應用案例技術參數(shù)：
公稱通徑dn(mm)
20
25
32
40
50
65
80
100
額定流量系數(shù)（kv）
8
11
20
32
160
額定行程（mm）
6
8
10
15
公稱壓力pn(mpa)
0.10
壓力調(diào)節(jié)范圍（kpa）
0.5∽5.5、5∽10、9∽14、13∽19、18∽24、23∽2827∽33、31∽38、36∽44、42∽51、49∽58、56∽66
介質溫度（℃ ）
≤80℃
調(diào)節(jié)精度（％）
±10
允許泄漏量（l/h）
10ˉ4×閥額定容量
四、甲醇儲罐區(qū)氮封裝置應用案例如何管理氮封系統(tǒng)
改造后儲罐浮盤上部空間用氮氣進行保護，隔絕罐內(nèi)的甲醇和罐外的空氣。儲罐出料壓力降低補充氮氣，儲罐進料壓力升高通過呼吸閥進行排氣，提高了安全系數(shù)，也大大減少了甲醇的揮發(fā)量，在vocs治理方面達標排放，為公司甲醇儲運系統(tǒng)長周期安全穩(wěn)定提高保障。為了保證氮封系統(tǒng)有效運行，除了正確設置，企業(yè)還需做好以下管理工作：
一是在操作規(guī)程中完善氮封系統(tǒng)的操作步驟和安全要求，明確壓力控制范圍和報警值、偏離正常工況的后果、防止和糾正偏離正常工況的方法及步驟等，并對相關崗位人員進行培訓。
二是監(jiān)控控制系統(tǒng)中的儲罐壓力，規(guī)范設置報警值，監(jiān)控報警信息，分析報警原因并采取改進措施；加強日常巡檢，將氮封系統(tǒng)壓力表、調(diào)節(jié)閥等運行狀態(tài)列入到巡檢要求中，發(fā)現(xiàn)問題及時處置。
三是將氮封系統(tǒng)的檢查納入罐區(qū)隱患排查中，構成重大危險源的企業(yè)，將氮封系統(tǒng)的檢查納入到操作負責人包保責任的履職檢查表中，通過隱患排查治理，確保系統(tǒng)有效投用。
四是定期對呼吸閥、壓力表等進行檢查和檢驗。確保呼吸閥的外觀無異常銹蝕、泄漏和雜物堵塞，開啟壓力、通氣量和泄漏量滿足設計要求，保證泄壓設施的完好。
關鍵詞：切斷閥 調(diào)節(jié)閥 設計單位 壓力控制器 壓力調(diào)節(jié)閥