工厂旧罐氮封系统优化改造方案

工厂旧罐氮封系统优化改造方案

石油化工企业油品储罐区根据物料性质不同，部分有毒、可燃油品储罐必须设置氮封系统。储罐设置氮封可有效减缓油品直接与空气接触，降低产品变质的风险，降低有毒可燃气体带来的安全风险，减少油气挥发度降低对环境的污染。目前国内油品储罐氮封设置时每个氮封罐自成体系，没能将所有氮封罐进行统筹考虑。存在这样两类问题：

①每具储罐氮封管线上均设置有氮封阀、限流孔板、止回阀等，造成管线附件投资增加。

②每具氮封储罐排放的富氮氮封尾气未进行充分利用，氮气耗量增加，系统运行能耗增加。

③储罐区氮气用量不均衡，考虑*大用气量，氮气规模较大，投资高但利用率低下。
工厂旧罐氮封系统优化改造方案旧罐改造 

对现有储罐的强度、无组织排放情况（排放量、油气浓度、组成等）等进行测量评估、全面校核，确认储罐是否需要进行结构改造，并根据现状情况，合理确定油气回收系统操作条件。在进行储罐顶油气收集治理（封闭、密连通等）时， 应保证储罐的本质安全，这是储罐VOCs减排一切工作的前提。

1.外浮顶储罐

外浮顶储罐油气的治理，应提高及持续保证浮顶边缘密封的性能，提高浮顶贯穿性开口的密封性能，并根据实际情况，适当缩短检修间隔周期，定期更换一次二次密封。

2.内浮顶储罐

内浮顶储罐油气的治理，首先应提高及持续保证浮顶边缘密封的性能，提高浮顶贯穿性开口的密封性能，并根据实际情况，适当缩短检修间隔周期，定期更换边缘密封。内浮顶储罐的旧罐改造，首先将罐壁（顶）的排气口等与外界连通的开口封闭，尽量利用储罐原有开口增设 VOCs 收集管道并完善压力仪表检测措施及紧急泄放设施。封闭后的内浮顶储罐承压能力有所不同，需重新校核罐体强度，对储罐结构等进行适应性改造，根据储罐承压能力重新核定呼吸阀进气和排气压力。

3.拱顶罐

拱顶罐的旧罐改造，首先将储罐的通气管等与外界连通的开口封闭，尽量利用储罐原有的开口增设 VOCs 收集管道并完善压力仪表检测措施，根据 SH/T 3007 要求增设带阻火器呼吸阀、紧急泄放设施。封闭储罐后需要重新校核罐体强度，对储罐结构等进行适应性改造，根据储罐承压能力设定呼吸阀进气和排气压力。

工厂旧罐氮封系统优化改造方案

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。

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，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。

工厂旧罐氮封系统优化改造方案主要技术参数

防止储罐等容器出现过压或负压的方法是在容器顶部设置开口;此种情况下，再向容器内注入产品时，任何的多余空气或气体可自由离开容器；相反当产品排出时，空气可流入容器内。但是进入储罐内的空气可能会污染产品，尤其是当储罐中存储的是有机溶液与碳氢物时，爆炸性气体（或空气）会在产品上方形成；此外，还有可能发生不良气体与蒸气的释放。

避免以上情况的发生，需要将储罐密封；然而，储罐中物料存放在常压条件下，需要避免在对其灌装或温度升高时出现过压，也需要避免在排放产品时出现真空，因此气封系统的安装显的尤为必要。氮封系统是基于压力的气封工艺，可确保储罐顶部空间处于惰性气体保护与微正压控制之下。