苯罐氮封压力控制方案

苯罐氮封压力控制方案

某企业有4座10000m3液体苯内浮顶储罐，罐顶采用氮气保护工艺，排气压力为1.2kPa。储罐系统呼吸过程排出的油气为氮气和苯的混合气体，其中的苯浓度为2v%左右。储罐系统呼吸排气量为0~2000m3/h。该企业拟建设一套油气回收装置，将苯罐系统排放的油气汇集后引入油气回收装置进行集中处理，处理后排放的尾气满足国家*新颁布实施的《石油化学工业污染物排放标准》GB31571-2015的要求，即尾气中苯含量<4mg/m3。

氮气保护系统包括氮气源、氮气管线、氮封装置、罐内压力检测等。储罐氮封的作用主要是为了防止储罐出现负压而从呼吸阀吸入 空气，以保持罐内微正压；氮封阀正常压力设定值宜为 0.2kPa-0.5kPa，并应避免与呼吸阀和单呼阀或控制阀等设定压力交集，产生不必要的 氮气损耗和浪费。当罐内气体压力低于氮封阀开启压力时，氮封阀打 开向罐内补入氮气；当罐内气体压力达到氮封阀关闭压力时，氮封阀 关闭停止向罐内补入氮气。

苯罐氮封压力控制方案工作原理

(1)当氮封阀关闭时，主阀的活塞是在一个密封室内，当储罐压力等于或大于设定的压力时，膜片就被向上顶起，气导阀在弹簧的作用下向上移动，把气导阀上的密封圈紧紧压在阀座上，关闭了控制气的进口，同时特殊阀芯室的压力增加并接近氮气总管的压力，此压力通过内部通道，从特殊阀芯室传到主阀阀芯室。主阀的活塞就处于氮气总管压力的作用，由于主阀阀芯上、下所受气体压力平衡，所以主阀阀芯在自重和弹簧的作用下将阀门紧密关死。

(2)氮封阀打开时，当储罐压力稍微低于设定压力时，膜片因为感应压力下降而向下移动，推动气导阀打开，氮气经过孔板、气导阀的出口进入储罐，使储罐内的压力增加，同时气导阀的特殊阀芯室的压力下降，氮气通过内部通道从特殊阀芯室进入主阀阀芯室。由于主阀阀芯的活塞面积大于主阀阀座孔面积，并有弹簧的弹力和主阀的重量，所以当储罐压力稍微低于设定点时，特殊阀芯室和主阀阀芯室的压力降低很小，主阀仍然保持关闭，氮气只从气导阀进入储罐。

当罐内气体压力高于控制阀或呼阀定压时，通过呼阀或挥发气收集总管控制阀开启向罐外排出气体。呼吸阀外排压力、紧急泄放阀 定压根据储罐设计压力确定。对于设计压力为-0.5kPa～2.0kPa的储罐，

苯罐氮封压力控制方案宜采用以下控制方案:

1）在每台储罐上应设置氮封阀组和限流孔板旁路，正常情况下使用氮封阀组维持罐内气相空间压力在0.3kPa左右，当气相空间压力高于0.5kPa时，氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于0.2kPa时，氮封阀开启，开始补充氮气。当氮封阀需要检修或故障时，使用限流孔板旁路给储罐内补充氮气。

2）当氮封阀事故失灵不能及时关闭，造成罐内压力超过 1.5kPa时，通过带阻火器的呼吸阀外排；当氮封阀事故失灵不能及时开启时， 造成罐内压力降低至-0.3kPa 时，通过带阻火器呼吸阀向罐内补充空 气，确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限（-0.5kPa）。

3）为确保设置氮封储罐事故工况下的安全排放，应在储罐上设置事故泄压设备，紧急泄放阀定压不应高于储罐的设计压力上限（2.0kPa）。

4）在厂区收集总管上设置在线氧分析仪，判断储罐氮封系统的可靠性，并满足后续油气处理设施的安全性。

苯罐氮封压力控制方案该工艺技术具有以下特点：

1、        苯油气回收装置自动化运行，集中显示，连锁报警停车等控制程序非常完善。正常情况下不需要操作人员值守。

2、        吸附床内的多种复合吸附剂对于苯有很好的吸附分离效果，外排氮气的苯浓度持续<0.1PPM，罐区周围的空气质量得到明显改善。

3、        相比常规汽车装车油气回收项目，本项目罐区排放的苯油气具有流量、浓度均不确定的特点，现有油气回收装置的吸附周期采用多种切换方式（入口流量累积值、出口气体中苯浓度、固定切换时间）有机结合的方式，提高了装置的运行效率。

4、        正常情况下动设备不启动，仅打开吸附床的进出口对苯油气进行吸附处理，动设备工况相对比较缓和。

5、        苯入口油气浓度低，吸附床的温差波动范围在20℃以内，*高床层温度没有超过60℃，如下图2-4所示。每个吸附床上都有多点温度检测，超温的报警连锁程序较为完善。另外，由于惰性气体为氮气，所以吸附床没有超温的担忧。

苯罐氮封压力控制方案

由控制、执行器、压力弹簧、指挥器、脉冲管等部件组成。 自力式氮封阀主要用于保持容器顶部保护气体（一般为氮气）的压力恒定，以避免容器内物料与空气直接接触，防止物料挥发、被氧化，以及容器的安全。特别适用于各类大型储罐的气封保护系统。该产品具有节能、动作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点。广泛应用于石油、化工等行业。

某厂家承接的油气回收装置，排放气目标值为4mg/m3，实际运行数据>5g/m3，之后经过多次整改，该局面也未得到丝毫改观。下图为该厂家为业主提供的 苯油气回收装置。当储罐内压力升高至设定压力时，快速泄放阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。当微压调节阀在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1MPA压力以下，现场压力较高，必须安装ZZYP型压力调节阀将压力调节阀将压力降低至0.1MPA以下才可使用。公称压力0.1MPA，压力可按分段设定，从0.5KPA 至66 KPA以下，介质温度温度≤80℃。