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石化煉油罐區(qū)氮封閥系統(tǒng)設(shè)置優(yōu)化

自力式氮封閥壓力設(shè)定在指揮器上的彈簧上實現(xiàn)，擰緊壓縮彈簧閥后壓力變大，反之則變小，操作簡單因而存在方便、便捷、比一般的直接取壓自力式壓力調(diào)節(jié)閥精度要高；一般用于儲罐氮封系統(tǒng)；調(diào)節(jié)和穩(wěn)定儲罐的氮氣壓力，控制精度極其靈敏，控制精度閥后能達到0.0001MPa （100pa，0.1kp)運行過程中壓力可以連續(xù)調(diào)節(jié),特別適合是控制微壓場合的工況。

環(huán)境保護部和國家質(zhì)監(jiān)總局發(fā)布《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對煉油企業(yè)罐區(qū)無組織排放的有機廢氣做出限制后，各煉油企業(yè)罐區(qū)設(shè)置了各種不同的油氣回收系統(tǒng)來提高排放廢氣的標(biāo)準(zhǔn)。本文介紹氮封的原理以及氮封在儲罐應(yīng)用中的效果，目前主流的幾種油氣回收方式的原理，選擇冷凝+吸附油氣回收技術(shù)路線的原因及其在儲罐應(yīng)用中的效果。也叫氮封裝置調(diào)節(jié)閥，供氮閥，泄氮閥，以閥后壓力為動力源，引入閥后壓力到指揮器膜片上以控制指揮器閥芯位置，改變流經(jīng)指揮器閥芯的介質(zhì)壓力和流量，使閥門后端壓力保持精確恒定的調(diào)節(jié)閥。

1 石化煉油罐區(qū)氮封閥系統(tǒng)設(shè)置優(yōu)化罐區(qū)為何要設(shè)置氮封+儲罐油氣回收系統(tǒng)

工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量對大氣環(huán)境有危害的揮發(fā)性有機廢氣（VOC）。當(dāng)前，中國的工業(yè)發(fā)展進入到了一個新階段，中國的環(huán)境問題日益突出，許多地方出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣，以致影響到了人們正常的生活和工作。在這種情況下，必須控制工業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域有害氣體的排放，加大對有機廢氣處理的力度，通過提高廢氣處理技術(shù)來降低其對大氣環(huán)境的危害，減少其對大氣環(huán)境的污染。

正因如此，環(huán)境保護部和國家質(zhì)監(jiān)總局發(fā)布《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31570-2015），對企業(yè)VOC排放的指標(biāo)更加嚴(yán)苛。非甲烷總烴排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)從早期的25g/m3提高到120mg/m3，尤其對苯要求不大于4mg/m3， 甲苯要求不大于15mg/m3，二甲苯要求不大于20mg/m3的更嚴(yán)苛要求。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。氮封裝置由快速泄放閥及微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成?？焖傩狗砰y由壓力控制器及單座切斷閥組成。

儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)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,必須安裝壓力調(diào)節(jié)閥。

自力式氮封閥優(yōu)點:

a.無需外加能源,能在無電、無氣的場合工作,既方便又節(jié)約能源,降低成本。

b.氮封裝置供氮,泄氮壓力設(shè)定方便,可在連續(xù)經(jīng)營的條件下進行。

c.壓力檢測膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。

d.采用無填料設(shè)計,閥桿所受磨擦力小、反應(yīng)迅速、控制精度高。

e.供氮裝置采用指揮器操作,減壓比可達100:1,減壓效果好、控制精度高。

f.為確保儲罐的安全,需在罐頂設(shè)置呼吸閥。

g.呼吸閥公起安全作用,避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。

氮封裝置的供(泄)氮壓力設(shè)定方便,且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行;氮氣壓力設(shè)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(shè)定彈簧剛度小,動作極靈敏。

供氮壓力調(diào)整:在微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)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(yù)壓縮(拉伸)量來達到;

泄氮壓力調(diào)整:在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(yù)壓縮量達到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁,泄氮設(shè)定值應(yīng)遠(yuǎn)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(shè)定值調(diào)整好后,為避免呼吸閥啟閉頻繁,呼吸閥設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定值。

2 石化煉油罐區(qū)氮封閥系統(tǒng)設(shè)置優(yōu)化造成揮發(fā)性有機廢氣排放的原因

油品在儲運過程中，不可避免地存在油品損耗。油品儲運系統(tǒng)中的損耗約占加工量的3‰～5‰，其中最主要的損耗方式為蒸發(fā)損耗。油品的蒸發(fā)損耗主要分為自然通風(fēng)損耗、“小呼吸"損耗和“大呼吸"損耗。自然通風(fēng)損耗主要是由于儲罐的密封不嚴(yán)造成的。如果罐頂有縫隙或者孔眼，它會引起自然對流而造成自然通風(fēng)損耗。

當(dāng)儲罐未進行收發(fā)油時，油罐內(nèi)油品液面處于靜止?fàn)顟B(tài)，油品蒸氣充滿氣體空間，由于罐內(nèi)氣體空間溫度和油氣濃度的晝夜變化而引起的損耗成為油罐的靜止儲存損耗，又稱作“小呼吸"損耗。

當(dāng)油罐發(fā)油時，油罐內(nèi)油品液位不斷下降，罐內(nèi)空氣和油品氣相混合氣體濃度、壓力降低，這將促進油品液面的進一步蒸發(fā)。當(dāng)油罐收油時，由于罐內(nèi)液體體積增加，罐內(nèi)氣體壓力增加，當(dāng)壓力增加到一定數(shù)值時，呼吸閥打開，罐內(nèi)油氣隨之排入大氣中。這種由于液面高度變化而造成的油品損耗成為動液面損耗，又稱為“大呼吸"損耗。

 石化煉油罐區(qū)氮封閥系統(tǒng)設(shè)置優(yōu)化技術(shù)參數(shù)

石化煉油罐區(qū)氮封閥系統(tǒng)設(shè)置優(yōu)化應(yīng)用場合分析

進口自力式氮封閥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。帶指揮器操作壓力調(diào)節(jié)閥由快速泄放閥及自力式微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成?？焖傩狗砰y由壓力控制器及單座切斷閥組成。
工作原理：儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)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(shè)定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。

3 石化煉油罐區(qū)氮封閥系統(tǒng)設(shè)置優(yōu)化罐區(qū)儲罐為何要進行氮封

氮封是指利用氮氣補充儲罐內(nèi)氣體空間。由于氮氣比油氣輕，所以氮氣浮在油氣上面。當(dāng)呼氣時，呼出儲罐外的是氮氣和油蒸氣的混合氣體，而不是純粹的油蒸氣。氮氣和油蒸氣的混合氣體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?，從而實現(xiàn)了對能源的節(jié)約利用。

石化煉油罐區(qū)氮封閥系統(tǒng)設(shè)置優(yōu)化結(jié)構(gòu)說明:

供氮裝置,將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機構(gòu),介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與與彈簧、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)定點時,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、進入主閥執(zhí)行機構(gòu)上、下膜室,打開主閥閥芯,向罐內(nèi)充注氮氣;當(dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點,由于預(yù)設(shè)彈簧力,關(guān)閉指揮器閥芯、由于主閥執(zhí)行機構(gòu)中的彈簧作用,關(guān)閉主閥,停止供氮。

泄氮裝置,該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu),介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進入檢測機構(gòu),介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與預(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)定點時,平衡被破壞,使閥芯上移,打開閥門,向外界泄放氮氣;當(dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點,由于預(yù)設(shè)彈簧力作用,關(guān)閉閥門。