浅析储罐VOCs根源治理技术之全接液浮盘及高效密封

浅析储罐VOCs根源治理技术之全接液浮盘及高效密封

朱军山 

中国石化销售股份有限公司江苏石油分公司

摘要：储罐VOCs的排放对环境和人类健康造成了严重的影响。全接液浮盘和高效密封技术是储罐VOCs根源治理的重要技术之一。本实验旨在研究全接液浮盘和高效密封技术对储罐VOCs排放的抑制效果。通过实验数据的分析，评估了该技术对储罐VOCs治理的效果，为进一步优化和应用提供了参考。

关键词：储罐VOCs；全接液浮盘；高效密封；实验研究

引言

基于中国的30/60双碳目标，须于2030年碳排放达到峰值，2060年实现碳中和，随着国家环境保护法的实施，对大气环境污染治理的日益严格，2015年7月开始执行的《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）中，要求排放气中非甲烷总烃含量不大于120mg/m³。因此大幅减少油品在储运环节中的挥发损耗，使VOCs实现达标排放成为当务之急。

近年来储罐浮盘VOCs排放未达目标事件频繁发生，为保证储罐密封的严密性, 需设置浮盘与密封系统。国内内浮盘储罐大多数为装配式内浮盘储罐，由内浮盘本体与边缘双层密封系统组成的结构，采用高效内浮盘技术搭配高效密封技术。

储油罐需进行VOCs 综合治理，从源头治理。中国石化2020年7月份发布175号文系关于《提升内浮盘（拱顶）储罐本质安全及安全管理水平的建议》，要求储罐本质安全的提升和VOCs源头治理，推荐采用“高效内浮盘技术+高效密封技术”，从源头上降低VOCs的排放，减少油气收集系统和处理系统的投入，提升储罐的本质安全，以其减少油气的挥发损耗，满足达到环保排放要求，同时也解决安全隐患，有效降低了浮盘储罐爆炸着火事故风险，减少油品挥发损耗，改善罐区周边环境。

储罐VOCs有效的治理方案须包含储罐测绘、高效内浮盘技术、高效密封技术与穿刺件密封技术等。

一、储罐VOCs特点现状

（一）储罐VOCs排放威胁环境与人类健康

储罐VOCs排放对环境和人类健康构成严重威胁。VOCs是挥发性有机化合物，储罐是其重要来源。这些化合物具有挥发性，在常温下易挥发成气体，进而造成大气污染，破坏臭氧层，危害人类健康和生态环境。此外，VOCs还具有毒性和恶臭，长期暴露可能导致积累性呼吸道疾病，甚至致癌。因此，对储罐VOCs排放进行治理，减少其对环境和人类健康的影响，显得尤为重要和紧迫。

（二）全接液浮盘与高效密封技术的崭露头角

全接液浮盘与高效密封技术作为新型储罐VOCs治理手段，备受瞩目。这两种技术具有安装简单、操作方便、维护成本低等优势，有效解决了传统末端治理技术的问题。全接液浮盘通过液封方式，将储罐内的VOCs排放降至最低；高效密封技术采用特殊密封材质和设计，实现储罐的严密密封。这两种技术的应用，为储罐VOCs治理提供了新的可能，展现出良好的应用前景。

（三）新型技术方案的优势与潜力

全接液浮盘和高效密封技术作为新型储罐VOCs治理方案，具有显著优势与巨大潜力[1]。这两种技术克服了传统治理技术的不足，通过创新实现了更高效的治理效果。在能源消耗上，新型技术方案降低了能耗，节约了成本；在操作复杂性方面，新型技术方案简化了操作流程，提高了治理效率。这些优势使得新型技术方案在储罐VOCs排放治理领域具有巨大的应用潜力和前景[2]。

二、实验步骤或实验设计

为了评估全接液浮盘和高效密封技术对储罐VOCs排放的抑制效果，实验中，使用了两个储罐（直径、存储介质相同），先进行储罐测绘，再根据储罐变形量数据和现行法规要求进行全接液浮盘和高效密封设计，安装验收后进行投用。针对两个储罐分别进行VOCs无组织排放值采样检测，通过比较两者的排放量，评估全接液浮盘和高效密封技术对储罐VOCs治理的效果。

实验步骤如下：

1.储罐准备： 准备两个储罐（直径、存储介质相同，以排除外部因素对实验结果的影响），分别标记为储罐A和储罐B。

2.安装技术装置： 在储罐A中安装全接液浮盘和高效密封装置，储罐B保持原始状态，不安装任何特殊技术装置，同时确保储罐A和储罐B的在线运行工况一致。

3.采样方案：储罐A和储罐B投用高低液位循环四个周期后，同一时间使用同一设备进行VOCs排放采样。

4.实时监测：使用气体分析仪实时监测两个储罐的VOCs排放浓度。确保仪器的准确性和灵敏度，以捕捉排放变化。

5.数据收集：在实验过程中，收集并记录两个储罐的VOCs排放浓度数据。确保记录时间点、温度变化、风速等其他可能影响排放的因素。

6.结果记录与分析：完成实验后，整理和分析收集的数据。对比储罐A和储罐B的排放差异，着重评估全接液浮盘和高效密封装置对VOCs排放的影响。确保准确性和客观性，以得出可靠的结论。

三、实验结果

在本次实验中，采用气体分析仪对储罐VOCs排放进行了实时监测与分析。结果显示，装备有全接液浮盘和高效密封装置的储罐A所释放的VOCs排放量为20 ppm，而未装备相同装置的储罐B的排放量则达到了50 ppm。值得注意的是，观察实验期间的排放情况，储罐A的VOCs排放浓度表现出较为稳定的状态，波动较小；相比之下，储罐B的排放浓度则呈现较大幅度的波动。这些数据进一步证实了全接液浮盘和高效密封装置对VOCs排放水平和排放稳定性的显著影响，为储罐系统的环保和安全管理提供了实验性的科学支持，具体如表1所示。

表1内浮盘与密封系统对VOCs排放的影响

通过气体分析仪的实时监测，获得了对储罐VOCs排放的关键结果：储罐A配备了全接液浮盘和高效密封装置，其VOCs无组织排放量为100-300ppm。在实验期间，储罐A的VOCs排放浓度波动较小。这表明内浮盘和高效密封系统的应用显著减少了VOCs的排放，并使系统保持了较高的运行稳定性。相比之下，储罐B缺乏全接液浮盘和高效密封装置，导致其VOCs排放量达到5000-10000 ppm。实验期间，储罐B的VOCs排放浓度波动较大，表明该储罐系统存在较大的泄漏和排放不稳定性。对内浮盘与密封系统的影响进行深入分析发现，储罐A的低排放量和较小的排放浓度波动表明，全接液浮盘和高效密封装置对VOCs排放具有显著影响，有效降低了VOCs的无组织排放量。

在储罐比较方面，对比储罐A和储罐B的结果显示，采用内浮盘和密封系统的储罐A在VOCs排放方面表现更为优越，符合环保管理的要求。储罐B的高排放量和大幅波动的排放浓度导致环境污染和安全隐患，强调了内浮盘与密封系统在降低VOCs排放方面的重要性。这一研究结果为进一步改进储罐系统设计和操作提供了科学依据。

四、实验讨论

实验数据清晰地展示了全接液浮盘和高效密封技术在储罐VOCs排放控制中的卓越效果。对比储罐A和储罐B的结果，发现储罐A的VOCs排放量较储罐B低，这表明新技术能够显著减少储罐VOCs的无组织排放量。更为重要的是，储罐A的VOCs排放浓度波动较小，这反映出该技术在提高储罐密封性能方面的显著效果。这一点对于VOCs无组织排放治理至关重要，特别是在储罐运行过程中的变化条件下。通过全接液浮盘和高效密封技术，成功地提升了系统的稳定性和密闭性，有效减缓了VOCs的泄漏问题。实验结果验证了全接液浮盘和高效密封技术在储罐VOCs治理方面的显著效果，为环境保护和安全管理提供了可行的技术解决方案。这一创新性的治理手段在稳定性和密封性能上取得了令人瞩目的成就。

五、结论

通过本次实验的深入研究，得出结论：全接液浮盘以及高效密封技术在储罐VOCs排放控制方面具有显著效果，有效减少了储罐VOCs的排放量。全接液浮盘从源头上减少VOCs的挥发挥发面积，而高效密封技术则在储罐封闭系统中发挥了关键作用，通过精密的测绘进行高效密封设计，确保其在有效运行行程内适应储罐变形量与罐壁贴合紧密，使液面无裸露，确保了整个系统的密封性。因此，得出结论，全接液浮盘和高效密封技术的应用对于储罐VOCs排放的有效治理具有显著的实际意义，为相关领域的环境保护和工程实践提供了有力的技术支持。

参考文献

[1] 王峰,闫宗磊.全接液高效密封浮盘在油品罐区VOCs治理过程中的应用[J].今日财富, 2018(10):2.

[2] 王啸.装配式全接液高效密封浮盘结构及效果分析[J].[2023-12-21].