煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求

【資料簡介】

煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求

氮封是指利用氮?dú)庋a(bǔ)充儲(chǔ)罐內(nèi)氣體空間。由于氮?dú)獗扔蜌廨p，所以氮?dú)飧≡谟蜌馍厦妗．?dāng)呼氣時(shí)，呼出儲(chǔ)罐外的是氮?dú)夂陀驼魵獾幕旌蠚怏w，而不是純粹的油蒸氣。氮?dú)夂陀驼魵獾幕旌蠚怏w送去油氣回收裝置回收的油品量顯然要比純粹的油蒸氣回收的量要小，因此返回裝置回?zé)挼牧恳。瑥亩鴮?shí)現(xiàn)了對能源的節(jié)約利用。
是一種無須外來能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力變化達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定閥后壓力為設(shè)定值。該閥壓力設(shè)定在指揮器上實(shí)現(xiàn)，方便、快捷，壓力設(shè)定值在運(yùn)行中也可隨意調(diào)整；控制精度高，可比一般ZZY型直接操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥高，適合于控制精度要求高的場合。它廣泛應(yīng)用于氮封水箱系統(tǒng)氮?dú)獗Ｗo(hù)、化工儲(chǔ)罐氮?dú)獗Ｗo(hù)、導(dǎo)熱油系統(tǒng)氮?dú)獗Ｗo(hù)等自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。主要用于保持容器頂部保護(hù)氣體（一般為氮?dú)猓┑膲毫愣ǎ员苊馊萜鲀?nèi)物料與空氣直接接觸，防止物料揮發(fā)、被氧化，以及容器的安全。特別適用于各類大型儲(chǔ)罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動(dòng)作靈敏、運(yùn)行可靠、操作與維修方便等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)的儲(chǔ)罐氮封保護(hù)。　　

二、煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求工作原理：　　
　　該裝置將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與與彈簧、預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，平衡破壞，使指揮器閥芯，打開，使閥前氣體經(jīng)減壓閥，節(jié)流閥、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上、下膜室，打開主閥閥芯，向罐內(nèi)充注氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)，由于預(yù)設(shè)彈簧力，關(guān)閉指揮器閥芯、由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的彈簧作用，關(guān)閉主閥，停止供氮。　　
三、煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求工作原理：　　
　　該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu)，介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與預(yù)設(shè)彈簧預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，平衡被破壞，使閥芯上移，打開閥門，向外界泄放氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)，由于預(yù)設(shè)彈簧力作用，關(guān)閉閥門。

三、煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求工作原理圖:
  ZZYVP-16B氮封系統(tǒng)微壓調(diào)節(jié)閥由供氮閥和泄氮閥組成,供氮閥由指揮器和主閥兩部分組成；泄氮閥由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成,氮?dú)鈮毫σ话阍O(shè)為100mmH2O,通過氮封裝置精確控制。
  當(dāng)進(jìn)料泵開啟，向罐內(nèi)進(jìn)料時(shí)，罐內(nèi)液位上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)罐內(nèi)氣體空間壓力升至高于泄氮閥壓力設(shè)定值時(shí)，泄氮閥打開，向外界釋放氮?dú)猓构迌?nèi)壓力下降，當(dāng)降至泄氮閥壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，泄氮閥自動(dòng)關(guān)閉。
  當(dāng)出料泵開啟，向外出料時(shí)，罐內(nèi)液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)壓力降低，供氮閥開啟，向儲(chǔ)罐注入氮?dú)猓构迌?nèi)壓力上升，當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮閥自動(dòng)關(guān)閉。罐頂部配呼吸閥，當(dāng)供氮閥和泄氮閥失效時(shí)，呼吸閥開啟工作，以保護(hù)罐體安全（氮封系統(tǒng)方案如下圖所示）。

煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求主流的油氣回收方法有哪些
儲(chǔ)罐油氣回收系統(tǒng)是指在油品在儲(chǔ)運(yùn)過程中，將蒸發(fā)損耗產(chǎn)生的油蒸氣，經(jīng)儲(chǔ)罐氣相連通管連接到管路末端的設(shè)備，通過設(shè)備凈化處理后才排入大氣的系統(tǒng)。常用的油氣回收處理的方法包括吸附法、冷凝法和膜分離法。
吸附法是利用吸附劑對油氣中的被吸附烴類組分與其余物質(zhì)的親和力不同，來完成吸附。目前，活性炭被廣泛作為吸附法的吸附劑。用活性炭做吸附劑的吸附法，主要有變壓吸附，變溫吸附。吸附回收裝置主要有兩種技術(shù)路線，一種是采用真空泵進(jìn)行抽真空的真空解析法，一種是在常壓下的蒸氣解析法。
冷凝法是利用不同烴類物質(zhì)在不同壓力和溫度下具有不同的飽和蒸氣壓。利用這一原理，經(jīng)過多級冷凝冷卻，使混合油氣中的烴類各組分溫度低于凝點(diǎn)由氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵幢荒Y(jié)的氣相被排出，起到回收油氣的作用。冷凝法的關(guān)鍵是制冷劑的冷凝溫度，當(dāng)尾氣排放指標(biāo)要求高時(shí)，采用三級冷卻。膜分離法是利用氣體組分分子大小不同及在薄膜內(nèi)的擴(kuò)散能力不同即滲透速率的不同來實(shí)現(xiàn)烴分子與空氣的分離的方法。在一定的壓差推動(dòng)下，油氣中的烴類組分優(yōu)先通過高分子薄膜，空氣則被選擇性地截留，實(shí)現(xiàn)分離的目的。

5 煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求選擇何種油氣回收方式
目前主流選擇的是冷凝+吸附相結(jié)合的油氣回收技術(shù)路線。這是因?yàn)槲椒m然廣泛應(yīng)用于治理大風(fēng)量、中低濃度有機(jī)廢氣，且操作簡單、處理效率高、效果好，但是吸附法在處理高濃度有機(jī)廢氣時(shí)存在吸附熱過大損壞吸附劑、造成超溫安全隱患。

6 煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求冷凝+吸附油氣回收技術(shù)原理簡介
總體來說，冷凝+吸附油氣回收技術(shù)由三部分組成。
（1）冷凝部分。
冷凝部分一般需進(jìn)行三級冷凝。
①一級制冷：油氣處理溫度需達(dá)到3℃～7℃，主要處理水及油氣重組分，應(yīng)能截留大部分水分，降低了水或油氣重組分在后面兩級制冷中結(jié)霜的可能，從而保證油氣管道壓力不會(huì)過快地升高；
②二級制冷：油氣處理溫度需達(dá)到-25～-30℃，應(yīng)能液化回收部分C3～C6油氣；
③三級制冷：油氣處理溫度需達(dá)到-55℃～-70℃，應(yīng)能液化回收輕烴，從而延長活性炭的壽命。
分離出油（液態(tài)化工品）后的低溫油氣，與制冷系統(tǒng)冷凝熱源進(jìn)行回?zé)峤粨Q，使其溫度回升到5℃～25℃后再輸送到后級吸附模塊。冷凝下來的液體流至冷凝部分內(nèi)置的儲(chǔ)液罐中，當(dāng)儲(chǔ)液罐到達(dá)高液位時(shí)，油（廢液）泵自動(dòng)啟動(dòng)，使所回收油品經(jīng)計(jì)量表（對回收的油品實(shí)時(shí)計(jì)量）、單向閥輸送到儲(chǔ)液罐，當(dāng)儲(chǔ)液罐到達(dá)低液位時(shí)，油（廢液）泵自動(dòng)關(guān)閉。
考慮到罐區(qū)呼吸時(shí)間長及不確定性，冷凝部分配置單套制冷系統(tǒng)自動(dòng)控制的雙蒸發(fā)器系統(tǒng)的油氣氣路通道，當(dāng)一路氣路通道結(jié)霜到一定程度時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)切換到另一氣路通道工作，同時(shí)結(jié)霜程度大的通道進(jìn)入融霜模式，融霜結(jié)束后可根據(jù)指令自動(dòng)地恢復(fù)冷場通道通暢，處于待機(jī)狀態(tài)，即具備預(yù)冷功能，以確保雙通道切換時(shí)尾氣排放物達(dá)標(biāo)。三級制冷的每一級均采用雙通道設(shè)計(jì)，有效解決不間斷運(yùn)行的融霜問題。
（2）吸附部分。
經(jīng)冷凝部分處理后的低濃度油氣進(jìn)入到吸附部分，吸附部分由至少兩個(gè)吸附罐交替進(jìn)行吸附—脫附—吹掃過程，脫附出的油（廢）氣重新進(jìn)入冷凝部分進(jìn)行再次處理。
（3）油品（廢液）收集部分（主要含儲(chǔ)液罐和外輸泵）
油品（廢液）收集部分包含儲(chǔ)液罐和外輸泵，當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)存液液位較高時(shí)，由外輸泵直接輸送至罐區(qū)。

八、煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求規(guī)格用技術(shù)參數(shù)：

主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見表一                             表一

公稱通徑DN（mm）	20			25	40			50	80		100	150
閥座直徑（mm）	6	15	20	25	32	40		50	65	80	100	125	150
額定流量系數(shù)Kv	0.32	5	8	11	20	30		48	75	120	190	300	480
壓力調(diào)節(jié)范圍KPa	0.1～0.5、0.4～5.0、4.0～12.0、
公稱壓力PN（MPa）	1.6
被調(diào)介質(zhì)溫度（℃）	-5～+100
流量特性	快開
調(diào)節(jié)精度（%）	≤±5
執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效面積（cm2）	100						200		280			400
信號接口	內(nèi)螺紋M10×1.5											M16X1.5

2、煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求壓力調(diào)節(jié)范圍見表二         表二

壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa）	指揮器膜室 有效面積（cm2）	執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室 有效面積（cm2）	使用閥門口徑（mm）
0.1～0.5	1200	100	20～32
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400
0.1～0.5	1200	200	40～50
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400
0.1～0.5	1200	400	65～100
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400
0.1～0.5	1200	600	125～150
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400

3、主要零件材料見表三                                                   表三

零 件 名 稱	材         料
氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，指揮器	組合件
閥體，閥蓋	ZG230-450，ZG0Cr18Ni9Ti，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti
推桿，閥桿	2Cr13，1Cr18Ni9
閥座	1Cr18Ni9Ti
閥芯（軟密封）/填料	聚四氟乙烯
膜片	橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物/四氟膜片/氟橡膠膜片
彈簧	1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn

九、煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求閥體強(qiáng)度和試驗(yàn)：

 試驗(yàn)前，必須將閥門腔體內(nèi)的油污、水漬、雜質(zhì)清理干凈，在閥體兩端及接座處安裝度壓板封堵，安裝加壓泵、壓力表、截止閥和排氣閥等。將自來水向閥體腔內(nèi)沖壓并保壓，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時(shí)間10min。重點(diǎn)檢查閥體承壓面、焊縫處，若外泄漏和結(jié)構(gòu)損失，方可認(rèn)為合格。

1、單體密封試驗(yàn)：

 試驗(yàn)介質(zhì)為液體：試驗(yàn)前，全開閥門，將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門后，安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對閥充入自來水，水壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時(shí)間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4213-2008）的相關(guān)規(guī)定，可認(rèn)為合格。

 試驗(yàn)介質(zhì)為氣體：試驗(yàn)前，全開閥門，將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門后，安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對閥充入溫度為5~10℃的清潔空氣，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時(shí)間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4213-2008）的相關(guān)規(guī)定，可認(rèn)為合格。

2、動(dòng)作試驗(yàn)：

 空載動(dòng)作試驗(yàn)：試驗(yàn)前，全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門；外接液壓驅(qū)動(dòng)閥門開關(guān)數(shù)次，若閥門在開啟過程能正常動(dòng)作，全行程時(shí)間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象，則認(rèn)為合格。

 帶負(fù)載開啟試驗(yàn)：試驗(yàn)前，全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門；閥體一端安裝試驗(yàn)盲板并安裝加壓力泵、壓力表、截止閥等。對密封腔內(nèi)充入干凈空氣壓壓，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，持續(xù)一分鐘。外接液壓站驅(qū)動(dòng)閥門開關(guān)次數(shù)，若閥門在開啟過程中能正常動(dòng)作，全行程時(shí)間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象，則認(rèn)為合格。

 總之，新購調(diào)節(jié)閥必須經(jīng)過強(qiáng)度試驗(yàn)、密封試驗(yàn)和動(dòng)作試驗(yàn)，驗(yàn)收合格后方可投入使用。

7 煉油廠芳烴罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)置要求氮封+油氣回收系統(tǒng)在罐區(qū)應(yīng)用的效果
以某煉油廠芳烴罐區(qū)為例。芳烴罐區(qū)三苯儲(chǔ)罐在未設(shè)氮封+油氣回收系統(tǒng)前屬于無組織排放狀態(tài)，排放的油氣中含苯345mg/m3、含甲苯118mg/m3、含二甲苯41mg/m3、含非甲烷總烴2～280g/m3。設(shè)置氮封+油氣回收系統(tǒng)后，排放的油氣中含苯小于4mg/m3、含甲苯小于15mg/m3、含二甲苯小于20mg/m3、含非甲烷總烴小于120mg/m3，芳烴罐區(qū)一年可減少約15.2t三苯油氣排放量，不僅使得排放氣體滿足《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31570-2015）的要求，保護(hù)環(huán)境，同時(shí)還可減少約15萬元的經(jīng)濟(jì)損失。