从案例看油气工程设计的误区.pdf
FOCUSED PHOTONICS INC 从案例看油气回收从案例看油气回收 工程设计的误区工程设计的误区 聚光科技（杭州）股份有限公司聚光科技（杭州）股份有限公司 清本环保工程（杭州）有限公司清本环保工程（杭州）有限公司 工程技术部工程技术部 张丽张丽 li_zhangfpi-inc.com 目录目录 2 目前油气回收系统在用状态评估目前油气回收系统在用状态评估 油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区 储罐顶空联通控制系统的设计误区储罐顶空联通控制系统的设计误区 回收物储存设施的设计误区回收物储存设施的设计误区 4 1 2 3 5 油气回收处理能力的设计误区油气回收处理能力的设计误区 目前油气回收系统在用状态评估目前油气回收系统在用状态评估 近年来，我国石油消耗量跃居世界前列。石油成品油及化工溶剂的广近年来，我国石油消耗量跃居世界前列。石油成品油及化工溶剂的广 泛运用，在石油炼制、成品油储运、装卸、销售等环节，大量油气挥发排泛运用，在石油炼制、成品油储运、装卸、销售等环节，大量油气挥发排 放，污染环境、损害人身健康、大量资源流失。放，污染环境、损害人身健康、大量资源流失。 为了加强大气环境保护、加快治理油气污染，国务院颁布了“大气十为了加强大气环境保护、加快治理油气污染，国务院颁布了“大气十 条”，各地环保部门和相关企业也准备加大投资，建设油气回收工程。条”，各地环保部门和相关企业也准备加大投资，建设油气回收工程。 目前油气回收系统在用状态评估：目前油气回收系统在用状态评估： 运行良好并得到环保部门及用户满意的不多运行良好并得到环保部门及用户满意的不多 大部分油气回收工程投入运行的效果不理想大部分油气回收工程投入运行的效果不理想 小部分用户的油气回收项目投资“打了水漂”小部分用户的油气回收项目投资“打了水漂” 极少数油气回收系统实际已经成为“烂尾工程”极少数油气回收系统实际已经成为“烂尾工程” 2016.03.10 案例一案例一:油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区1 前端：上装收集油气的鹤管前端：上装收集油气的鹤管 后端：油气回收处理装置后端：油气回收处理装置 陕西某炼油厂储运车间油气回收系统陕西某炼油厂储运车间油气回收系统 中段：传输油气的气相主管路中段：传输油气的气相主管路 2016.03.10 案例一案例一:油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区2 工程概况：工程概况： 陕西某炼油厂油气回收工程概况：该厂储运车间汽油发油设施为上装鹤管陕西某炼油厂油气回收工程概况：该厂储运车间汽油发油设施为上装鹤管6支，每支支，每支 设计发油速度为设计发油速度为60m³ /h。油气治理系统设计为每支鹤管的油气收集气相支管路连接到气相。油气治理系统设计为每支鹤管的油气收集气相支管路连接到气相 主管路，主管路在连接到油气回收处理装置的废气入口管路。主管路，主管路在连接到油气回收处理装置的废气入口管路。该厂油气回收处理装置安装该厂油气回收处理装置安装 竣工后，于竣工后，于2009年年6月月24日通过验收，投入运行一段时间后，发现达不到预期效果。日通过验收，投入运行一段时间后，发现达不到预期效果。 设计依据：设计依据： 分析：该油气回收工程的气相分析：该油气回收工程的气相 管路按照管路按照Q/SH0117设计。该导设计。该导 则没有强调对支管路长度、弯则没有强调对支管路长度、弯 头影响、架设的结构、动态阻头影响、架设的结构、动态阻 力等因素，实际运用中发现动力等因素，实际运用中发现动 态阻力太大，一是影响密闭收态阻力太大，一是影响密闭收 集油气，二是影响油气传输。集油气，二是影响油气传输。 油气回收处理装置得不到油气，油气回收处理装置得不到油气， 见不到回收物。见不到回收物。 2016.03.10 案例一案例一:油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区3 鹤管气相支管设计管径和布置出现的问题鹤管气相支管设计管径和布置出现的问题 按照按照Q/SH0117设计。设计。 鹤管直径为鹤管直径为DN80DN80，气相管，气相管 路路DN50DN50，有，有13m13m长，长，7 7个弯个弯 头。头。 而实际运行中，在发油流而实际运行中，在发油流 量量100m³/h100m³/h时，压降高达时，压降高达 14.6kpa14.6kpa。 发生密闭鹤管弹跳，不能发生密闭鹤管弹跳，不能 密闭收集油气。密闭收集油气。 2016.03.10 案例一案例一:油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区4 优化方案：优化方案： 气相管路加大为气相管路加大为DN80， 弯头减少为弯头减少为4个，长度个，长度 缩短为缩短为9m.同样的发油同样的发油 流量，动态阻力回落为流量，动态阻力回落为 1.46 kpa，解决了油气，解决了油气 输送动态阻力大，以及输送动态阻力大，以及 因为阻力大而影响密闭因为阻力大而影响密闭 的问题。的问题。 2016.03.10 鹤管密闭罩鹤管密闭罩 气相支管路气相支管路 气相主管路气相主管路 案例一案例一:油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区5 案例一案例一:油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区6 改造：加大管径、缩短长度、减少弯头改造：加大管径、缩短长度、减少弯头 2016.03.10 案例一案例一:油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区7 原来气相管路小原来气相管路小 加大气相管路加大气相管路 改造前后对比改造前后对比 鹤管气相管路管径加大、弯头减少鹤管气相管路管径加大、弯头减少 2016.03.10 案例一案例一:油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区8 原设计按照原设计按照Q/SH0117标准选用标准选用DN200 改造后气相主管路管径加大为改造后气相主管路管径加大为DN250 气相主管路管径加大气相主管路管径加大 2016.03.10 2016.03.10 案例一结论：气体输送系统设计时应注意现场实际与标准相结合案例一结论：气体输送系统设计时应注意现场实际与标准相结合 Q/SH 0117.12007 油气回收系统工程技术导则油气回收系统工程技术导则（油库篇）（油库篇） 第第3.3.7条规定：“条规定：“ 每个汽油装车鹤管所配置的油气回收支管道直径宜每个汽油装车鹤管所配置的油气回收支管道直径宜 比鹤管直径小一个规格等级，即比鹤管直径小一个规格等级，即DN100鹤管配鹤管配DN80油气回收支管，油气回收支管， DN80鹤管配鹤管配DN50油气回收支管”。油气回收支管”。 该导则没有强调对支管路长度、弯头影响、架设的结构、动态阻力等因该导则没有强调对支管路长度、弯头影响、架设的结构、动态阻力等因 素，在实际设计运用中缺乏经验，导致油库工程走弯路素，在实际设计运用中缺乏经验，导致油库工程走弯路 案例案例1可参阅发表可参阅发表在在化工安全与环境化工安全与环境2010年第年第41期的文章：期的文章：诊断诊断 油气回收系统问题的一次实践油气回收系统问题的一次实践 案例一案例一:油气收集传输系统的设计误区油气收集传输系统的设计误区9 案例二案例二:储罐储罐顶空联通控制系统的设计误区顶空联通控制系统的设计误区1 工程概况：工程概况： 江苏某大型石化物流库位于长江苏某大型石化物流库位于长 江入海口，投资建设了“顶空联通江入海口，投资建设了“顶空联通 置换油气回收装置”，回收处理储置换油气回收装置”，回收处理储 罐呼吸排放的油气。罐呼吸排放的油气。 回收处回收处 理装置理装置 回收处回收处 理装置理装置 2016.03.10 我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了 储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点 从罐顶从罐顶 呼吸阀呼吸阀 下部接下部接 入联通入联通 气相管气相管 路路 案例二案例二:储罐储罐顶空联通控制系统的设计误区顶空联通控制系统的设计误区2 2016.03.10 案例二案例二:储罐储罐顶空联通控制系统的设计误区顶空联通控制系统的设计误区3 我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了 储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点 我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了我公司在江苏长江石化有限公司储罐区已经进行了 储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点储存过程排放气的油气回收处理系统工程试点 从罐顶呼吸阀下部从罐顶呼吸阀下部 接入联通气相管路接入联通气相管路 2016.03.10 案例二案例二:储罐储罐顶空联通控制系统的设计误区顶空联通控制系统的设计误区4 储罐进油时储罐进油时 压力显示为压力显示为 2000pa 储罐呼吸阀储罐呼吸阀 呼出压力只有呼出压力只有 1500pa 储罐呼吸排放油气储罐呼吸排放油气 不能输送到油气回不能输送到油气回 收装置，而走近路收装置，而走近路 从呼吸阀排放了从呼吸阀排放了 2016.03.10 案例二案例二:储罐储罐顶空联通控制系统的设计误区顶空联通控制系统的设计误区5 现场工况分析：“顶空置换”的最大差别是呼吸阀后端接入油气回收气相管路现场工况分析：“顶空置换”的最大差别是呼吸阀后端接入油气回收气相管路 ，完全改变了呼吸阀的使用条件。，完全改变了呼吸阀的使用条件。 参考技术标准：储罐安全附件的国内标准，有技术滞后、更新周期长、体系不参考技术标准：储罐安全附件的国内标准，有技术滞后、更新周期长、体系不 完善不配套（产品标准多、应用标准少），甚至还有矛盾的客观情况。虽然最完善不配套（产品标准多、应用标准少），甚至还有矛盾的客观情况。虽然最 新国际标准新国际标准ISO28300更新了关于石油、化工、天然气工业常压储罐呼吸量的更新了关于石油、化工、天然气工业常压储罐呼吸量的 计算方法，提供了计算模型。但都是将呼吸阀出气端置于大气环境的条件下，计算方法，提供了计算模型。但都是将呼吸阀出气端置于大气环境的条件下， 不能适应安装了“顶空置换”的工况。不能适应安装了“顶空置换”的工况。SH/T3007-2007石油化工储运系统罐石油化工储运系统罐 区设计规范区设计规范、SY/T0511-2010石油罐呼吸阀石油罐呼吸阀所给出的呼吸阀参数，只根所给出的呼吸阀参数，只根 据“储罐的热呼吸量及最大进（出）液体量选用呼吸阀参数，也没有呼吸阀后据“储罐的热呼吸量及最大进（出）液体量选用呼吸阀参数，也没有呼吸阀后 端接入管路的工况的排放参数。端接入管路的工况的排放参数。 分析结果：本案例在选用呼吸阀时，技术标准不能满足现场工况要求，设计人分析结果：本案例在选用呼吸阀时，技术标准不能满足现场工况要求，设计人 员找不到新的标准作为设计依据，油气回收系统仍然采用旧有的开启压力和操员找不到新的标准作为设计依据，油气回收系统仍然采用旧有的开启压力和操 作压力的数据。超压大，储罐呼出气体不能进入回收装置系统，从呼吸阀排放作压力的数据。超压大，储罐呼出气体不能进入回收装置系统，从呼吸阀排放 到大气环境。到大气环境。 2016.03.10 案例三：案例三：回收油储存设施的设计误区回收油储存设施的设计误区1 工程概况：工程概况： 山东某炼油厂，储运车山东某炼油厂，储运车 间
