一种收集储罐排放气体的装置及方法与流程

本发明属于石油化工油品储运安全环保生产领域，涉及一种收集多台储存同种介质的储罐和储存不同介质的储罐无组织排放油气的装置及方法。

背景技术：

石油化工企业的气体污染物中有部分来自于油品储罐区的无组织排放气，这些污染物排放到大气中，由于排放量较大、浓度较高不易分解稀释等特点，将直接造成空气污染，也会对人体健康构成危害。近年来，随着人们环保意识的逐渐提高、国家和企业对环境污染问题的日益重视，减少储罐区无组织气体污染物的排放，是保护环境和提高企业经济效益的一种重要手段，也是国家近年来对大气环境治理中重要的一部分。

目前国内各石油化工企业实施的收集储罐油气的方法基本为储罐气相管道经阻火器后相互连通，由于工艺流程和阻火器性能的不完善问题，这样存在单个储罐发生事故时影响其他储罐的安全，甚至可能存在“火烧连营”的风险；另外多个储罐附件的配置以及各附件设定压力值的不合理，导致各储罐附件的动作压力值存在交集，有两个储罐附件同时动作的可能，如氮封阀未关闭，呼吸阀就开始泄漏的现象，这样既不安全也不节能。石油化工行业中储罐排放气的收集方式主要有以下两种。方式一：储罐罐顶设置带阻火器的呼出阀，各储罐罐顶呼出阀连接的气相管道通过连通总管相互连通，连通总管接至油气回收装置。方式二：储罐罐顶设置气相支管，各气相支管通过连通总管相互连通，连通总管接至油气回收装置。

专利号为201320674991.2的中国专利，公开了一种油品储罐的油气回收装置，该装置包括若干个油品储罐，在每个油品储罐内的油品顶部均设有内浮顶，在油品储罐顶部设有氮气进口和呼吸阀，一设在油品储罐内的竖直软管上端与氮气进口相连，下端与内浮顶相搭接，每个油品储罐顶部分别与一油气输送管路的一端相连，油气输送管路的另一端竖直向下伸入一水封罐底部，在油气输送管路上设有第一单向阀，在水封罐的左侧上部设有一上水管路，右侧中部设 有一溢流管路，底部设有一排水管路。该专利技术是利用水封罐进行控制储罐的压力，对油品储罐内的油气进行回收再利用，但其对日常操作和维护会带来诸多不便，而且小型水封罐无法保证发生火灾事故时油气回收装置和储罐之间的彼此影响，无法做到本质安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种收集储罐排放气体的装置及方法，以减少油气直排大气造成的损耗，减小大量空气进罐存在安全隐患的几率。

本发明提供一种收集储罐排放气体的装置，包括储罐，其特征在于：储罐包括一台以上储存介质A的储罐A和一台以上储存介质B的储罐B，每台储罐A的顶部均设置有储罐A呼吸阀、储罐A紧急泄放阀、储罐A压力变送器和储罐A切断阀，储罐A切断阀通过储罐A管道阻火器与储罐A气相管道连通，每根储罐A气相管道的另一端均与一根储罐A气相汇管一端相连，每台储罐B的顶部均设置有储罐B呼吸阀、储罐B紧急泄放阀、储罐B压力变送器和储罐B切断阀，储罐B切断阀通过储罐B管道阻火器与储罐B气相管道连通,每根储罐B气相管道的另一端均与一根储罐B气相汇管一端相连，储罐A气相汇管的另一端和储罐B气相汇管的另一端分别与储罐气相汇管总管一端相连，储罐气相汇管总管的另一端与总管低点凝液包相连通，低点凝液包顶部与油气回收装置相连，底部与污油收集系统相连，储罐A气相汇管的管线上设置有储罐A压力单向控制阀，储罐B气相汇管的管线上设置有储罐B压力单向控制阀，储罐A压力单向控制阀的近储罐端管线上设置储罐A上游压力变送器，储罐A压力单向控制阀的另一端管线上设置储罐A下游压力变送器，储罐B压力单向控制阀的近储罐端管线上设置储罐B上游压力变送器，储罐B压力单向控制阀的另一端管线上设置储罐B下游压力变送器。

本发明所述一种收集储罐排放气体的装置，其进一步技术特征在于：所述储罐A为一台时，储罐A气相管道和储罐A气相汇管为一根管线。

本发明所述一种收集储罐排放气体的装置，其进一步技术特征在于：储罐B为一台时，储罐B气相管道和储罐B气相汇管为一根管线。

本发明所述的储罐A压力单向控制阀选用气动阀，并应带手轮。当罐区无 仪表空气系统时，应选用电液执行机构驱动的阀门。阀门泄漏等级应至少达到美国标准《控制阀门阀座泄漏》ASME B16.104中等级V(Class V)标准。

所述的储罐B压力单向控制阀应选用气动阀，并应带手轮。当罐区无仪表空气系统时，应选用电液执行机构驱动的阀门。阀门泄漏等级应至少达到美国标准《控制阀门阀座泄漏》ASME B16.104中等级V(Class V)标准。

所述的储罐A气相汇管安装时从储罐气相汇管总管的顶部接入。

所述的储罐B气相汇管安装时从储罐气相汇管总管的顶部接入。

所述的储罐气相汇管总管安装时向下坡向低点凝液包。

所述的总管低点凝液包安装在储罐气相汇管总管的低点。

本发明还提供一种收集储罐排放气体的方法，其特征在于：

1)当储罐A压力变送器检测到储罐A罐顶气相压力超过储罐A压力单向控制阀的开启设定压力值时，或者是当储罐A上游压力变送器检测到储罐A气相汇管内压力超过储罐A压力单向控制阀的开启设定压力值时，储罐A压力单向控制阀联锁开启，储罐A内排放气体经储罐A切断阀、储罐A管道阻火器、储罐A气相管道和储罐A气相汇管，进入储罐气相汇管总管，储罐气相汇管总管中的凝缩液体通过总管低点凝液包和试镜排至污油密闭收集系统，储罐气相汇管总管中的油气排至油气回收设备；

2)当储罐B压力变送器检测到储罐B罐顶气相压力超过储罐B压力单向控制阀的开启设定压力值时，或者是当储罐B上游压力变送器检测到储罐B气相汇管内压力超过储罐B压力单向控制阀的开启设定压力值时，储罐B压力单向控制阀联锁开启，储罐B内排放气体经储罐B切断阀、储罐B管道阻火器、储罐B气相管道和储罐B气相汇管，进入储罐气相汇管总管，储罐气相汇管总管中的凝缩液体通过总管低点凝液包和试镜排至污油收集系统，储罐气相汇管总管中的油气排至油气回收装置；

3)当储罐A压力变送器检测到储罐A罐顶气相压力低于储罐A压力单向控制阀的关闭设定压力值时，或者是当储罐A上游压力变送器检到储罐A压力单向控制阀上游压力低于储罐A压力单向控制阀的关闭设定压力值时，储罐A压力单向控制阀联锁关闭；

4)当储罐B压力变送器检测到储罐B罐顶气相压力低于储罐B压力单向控 制阀的关闭设定压力值时，或者是当储罐B上游压力变送器检到储罐B压力单向控制阀上游压力低于储罐B压力单向控制阀的关闭设定压力值时，储罐B压力单向控制阀联锁关闭；

5)当储罐A下游压力变送器和储罐A上游压力变送器检测到储罐A压力单向控制阀下游压力高于上游压力时，储罐A压力单向控制阀联锁关闭,避免气体反流；

6)当储罐B下游压力变送器和储罐B上游压力变送器检测到储罐B压力单向控制阀下游压力高于上游压力时，储罐B压力单向控制阀联锁关闭,避免气体反流；

7)当储罐A中其中一台储罐出料时，其它储罐中的油气经储罐A切断阀、储罐A管道阻火器、储罐A气相管道和储罐A气相汇管进入出料储罐，避免出料储罐内的压力低于低限值，减少空气进入储罐或氮气进气消耗量；

8)当储罐A中其中一座储罐进料时，进料储罐中的油气经储罐A切断阀、储罐A管道阻火器、储罐A气相管道和储罐A气相汇管进入其它储罐，避免进料储罐内的压力超出高限值，减少罐内气体直接排放至大气中；

9)当储罐A罐顶气相压力达到储罐A呼吸阀设定开启压力时，储罐A呼吸阀自动开启，罐内排放气体直接排至大气中；

10)当储罐B罐顶气相压力达到储罐B呼吸阀设定开启压力时，储罐B呼吸阀自动开启，罐内排放气体直接排至大气中；

11)当储罐A罐顶气相压力达到储罐A紧急泄放阀设定开启压力时，储罐A紧急泄放阀自动开启，罐内排放气体直接排至大气中；

12)当储罐B罐顶气相压力达到储罐B紧急泄放阀设定开启压力时，储罐B紧急泄放阀自动开启，罐内排放气体直接排至大气中。

本发明所述的储罐A压力单向控制阀的联锁开启设定压力值(高限值H)应低于储罐A呼吸阀泄漏压力值。储罐A压力单向控制阀的联锁关闭设定压力值(低限值L)应高于储罐A呼吸阀的吸气设定压力值或高于氮封阀的关闭压力值(当储罐A设置氮封时)。

本发明所述的储罐B压力单向控制阀的联锁开启设定压力值(高限值H)应低于储罐B呼吸阀泄漏压力值。储罐B压力单向控制阀的联锁关闭设定压力值 (低限值L)应高于储罐B呼吸阀的吸气设定压力值或高于氮封阀的关闭压力值(当储罐B设置氮封时)。

所述的储罐A呼吸阀的设定开启压力值加上储罐A呼吸阀的过压度小于或等于储罐A紧急泄放阀的泄漏压力值。

所述的储罐B呼吸阀的设定开启压力值加上储罐B呼吸阀的过压度小于或等于储罐B紧急泄放阀的泄漏压力值。

所述的储罐A紧急泄放阀的设定开启压力值加上储罐A紧急泄放阀的过压度小于或等于储罐A的设计压力。

所述的储罐B紧急泄放阀的设定开启压力值加上储罐B紧急泄放阀的过压度小于或等于储罐B的设计压力。

本发明与现有技术相比具有下述优点：

1)使用本发明可确保储存不同介质、不同操作压力的储罐排放气体可共用一套收集系统进行密闭回收和集中处理；

2)使用本发明可避免不同介质油气互窜；避免储罐之间气相管道直接连通后，当其中一台储罐发生火灾等事故时，存在互相影响的不安全隐患，避免“火烧连营”的风险；避免不同品种油气混合影响油品质量；

3)使用本发明时，由于同种介质油品气相管道相互连通，可有效减少油品进罐时造成的油气排气损耗量。当油品出罐时，可减小呼吸阀开启次数及空气进气量，降低事故风险的几率，同时如储罐设置有氮封，可有效减少氮气进气消耗量。

4)本发明的罐顶设置有压力变送器，压力控制阀采用罐顶压力联锁控制启闭，开启准确快速，过压度和回座压差为零，避免出现与储罐上呼吸阀、紧急泄放阀的设定压值重叠及相互影响的情况，确保储罐安全可靠运行。

5)本发明的工艺方法简单，操作灵活，设备数量较少，安全可靠性高，适用于解决储罐区无组织排放气的集中收集和处理。

下面用附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但并不限制本发明的使用范围。

附图说明

图1为本发明一种收集储罐排放气体的方法简单流程图。

图中所示附图标记为：

1-储罐A(内浮顶或拱顶油罐，储存介质A)，2-储罐B(内浮顶或拱顶油罐,储存介质B)，31-储罐A管道阻火器，32-储罐B管道阻火器，41-储罐A压力单向控制阀，42-储罐B压力单向控制阀，51-储罐A呼吸阀，52-储罐B呼吸阀，61-储罐A紧急泄放阀，62-储罐B紧急泄放阀，71-储罐A压力变送器，72-储罐B压力变送器，81-储罐A上游压力变送器，91-储罐A下游压力变送器，82-储罐B上游压力变送器，92-储罐B下游压力变送器，10-储罐A气相管道，11-储罐A气相汇管，12-储罐B气相汇管，13-储罐气相汇管总管，14-总管低点凝液包，15-试镜，16-储罐A切断阀，17-储罐B切断阀，18-油气回收装置，19-污油收集系统。

具体实施方式

如图1所示，一种收集储罐排放气体的装置，包括储罐，所述储罐包括一台以上储存介质A的储罐A 1和一台以上储存介质B的储罐B 2，图1中所示储罐A 1为两台，储罐B 2为一台，储罐B 2为一台时，储罐B气相管道与储罐B气相汇管12为一根管线，称为储罐B气相汇管12。

图1中，每台储罐A 1的顶部均设置有储罐A呼吸阀51、储罐A紧急泄放阀61、储罐A压力变送器71和储罐A切断阀16，储罐A切断阀16通过储罐A管道阻火器31与储罐A气相管道10连通，每根储罐A气相管道10的另一端均与一根储罐A气相汇管11的一端相连，储罐B 2的顶部设置有储罐B呼吸阀52、储罐B紧急泄放阀62、储罐B压力变送器71和储罐B切断阀17，储罐B切断阀17通过储罐B管道阻火器32与储罐B气相汇管12的一端相连，储罐A气相汇管11的另一端和储罐B气相汇管12的另一端分别与储罐气相汇管总管13的一端相连，储罐气相汇管总管13的另一端与总管低点凝液包14相连通，总管低点凝液包14的顶部与油气回收装置18相连，底部通过试镜15与污油收集系统19相连，储罐A气相汇管11的管线上设置有储罐A压力单向控制阀41，储罐B气相汇管12的管线上设置有储罐B压力单向控制阀42，储罐A压力单向控制阀41的近储罐端管线上设置有储罐A上游压力变送器81，储罐A压力单向控制阀41的另一端管线上设置有储罐A下游压力变送器91，储罐B压力单向控制阀42的近储罐端管线上设置储罐B上游压力变送器82，储罐B压力单向控制 阀42的另一端管线上设置储罐B下游压力变送器92。

所述的储罐A压力单向控制阀41可选用气动阀，并应带手轮。当罐区无仪表空气系统时，应选用电液执行机构驱动的阀门。阀门泄漏等级应至少达到美国标准《控制阀门阀座泄漏》ASME B16.104中等级V(Class V)标准。

所述的储罐B压力单向控制阀42可选用气动阀，并应带手轮。当罐区无仪表空气系统时，应选用电液执行机构驱动的阀门。阀门泄漏等级应至少达到美国标准《控制阀门阀座泄漏》ASME B16.104中等级V(Class V)标准。

所述的储罐A气相汇管11安装时从储罐气相汇管总管13的顶部接入。

所述的储罐B气相汇管12安装时从储罐气相汇管总管13的顶部接入。

所述的储罐气相汇管总管13安装时向下坡向总管低点凝液包14。

所述的总管低点凝液包14安装在储罐气相汇管总管13的低点。

本发明一种收集储罐排放气体的具体方法是：

1)当储罐A压力变送器71检测到储罐A 1的罐顶气相压力超过储罐A压力单向控制阀41的开启设定压力值(高限值H)时，或者是当储罐A上游压力变送器81检测到储罐A气相汇管11内压力超过储罐A压力单向控制阀41的开启设定压力值(高限值H)时，储罐A压力单向控制阀41联锁开启，储罐A 1内的排放气体经储罐A切断阀16、储罐A管道阻火器31、储罐A气相管道10和储罐A气相汇管11，进入储罐气相汇管总管13，储罐气相汇管总管13中的凝缩液体通过总管低点凝液包14和试镜15排至污油收集系统19，储罐气相汇管总管13中的油气排至油气回收装置18；

2)当储罐B压力变送器72检测到储罐B 2的罐顶气相压力超过储罐B压力单向控制阀42的开启设定压力值(高限值H)时，或者是当储罐B上游压力变送器82检测到储罐B气相汇管12内的压力超过储罐B压力单向控制阀42的开启设定压力值(高限值H)时，储罐B压力单向控制42阀联锁开启，储罐B 2内的排放气体经储罐B切断阀17、储罐B管道阻火器32、储罐B气相管道和储罐B气相汇管12，进入储罐气相汇管总管13，储罐气相汇管总管13中的凝缩液体通过总管低点凝液包14和试镜15排至污油收集系统19，储罐气相汇管总管13中的油气排至油气回收装置18；

3)当储罐A压力变送器71检测到储罐A罐顶气相压力低于储罐A压力单 向控制阀41的关闭设定压力值(低限值L)时，或者是当储罐A上游压力变送器81检到储罐A压力单向控制阀41的上游压力低于储罐A压力单向控制阀41的关闭设定压力值(低限值L)时，储罐A压力单向控制阀41联锁关闭；

4)当储罐B压力变送器72检测到储罐B罐顶气相压力低于储罐B压力单向控制阀42的关闭设定压力值(低限值L)时，或者是当储罐B上游压力变送器82检到储罐B压力单向控制阀42的上游压力低于储罐B压力单向控制阀42的关闭设定压力值(低限值L)时，储罐B压力单向控制阀42联锁关闭；

5)当储罐A下游压力变送器91和储罐A上游压力变送器81检测到储罐A压力单向控制阀41的下游压力高于上游压力时，储罐A压力单向控制阀41联锁关闭,避免气体反流；

6)当储罐B下游压力变送器92和储罐B上游压力变送器82检测到储罐B压力单向控制阀42的下游压力高于上游压力时，储罐B压力单向控制阀42联锁关闭,避免气体反流；

7)当储罐A中的一台储罐出料时，其它储罐中的油气经储罐A切断阀16、储罐A管道阻火器31、储罐A气相管道10和储罐A气相汇管11进入出料储罐，避免出料储罐内的压力低于低限值，减少空气进入储罐或氮气进气消耗量；

8)当储罐A中其中一座储罐进料时，进料储罐中的油气经储罐A切断阀16、储罐A管道阻火器31、储罐A气相管道10和储罐A气相汇管11进入其它储罐，避免进料储罐内的压力超出高限值，减少罐内气体直接排放至大气中；

9)当储罐A罐顶气相压力达到储罐A呼吸阀51设定开启压力(高高限值HH)时，储罐A呼吸阀51自动开启，罐内排放气体直接排至大气中；

10)当储罐B罐顶气相压力达到储罐B呼吸阀52设定开启压力(高高限值HH)时，储罐B呼吸阀52自动开启，罐内排放气体直接排至大气中；

11)当储罐A罐顶气相压力达到储罐A紧急泄放阀61设定开启压力(高高高限值HHH)时，储罐A紧急泄放阀61自动开启，罐内排放气体直接排至大气中；

12)当储罐B罐顶气相压力达到储罐B紧急泄放阀62设定开启压力(高高高限值HHH)时，储罐B紧急泄放阀62自动开启，罐内排放气体直接排至大气中。

所述储罐A压力变送器71安装于储罐A 1的罐顶，所取高限压力为储罐A 1所有储罐罐顶压力中的最大值，所取低限压力为储罐A 1所有储罐罐顶压力中的最小值。

所述储罐B压力变送器72安装于储罐B 2的罐顶，所取高限压力为储罐B 2所有储罐罐顶压力中的最大值，所取低限压力为储罐B 2所有储罐罐顶压力中的最小值。

所述的储罐A压力单向控制阀41的联锁开启设定压力值(高限值H)应低于储罐A呼吸阀51泄漏压力值。储罐A压力单向控制阀41的联锁关闭设定压力值(低限值L)应高于储罐A呼吸阀51的吸气设定压力值或高于氮封阀的关闭压力值(当储罐A设置氮封时)。

所述的储罐B压力单向控制阀42的联锁开启设定压力值(高限值H)应低于储罐B呼吸阀52泄漏压力值。储罐B压力单向控制阀42的联锁关闭设定压力值(低限值L)应高于储罐B呼吸阀52的吸气设定压力值或高于氮封阀的关闭压力值(当储罐B设置氮封时)。

所述的储罐A呼吸阀51的设定开启压力值加上储罐A呼吸阀51的过压度小于或等于储罐A紧急泄放阀61的泄漏压力值。

所述的储罐B呼吸阀52的设定开启压力值加上储罐B呼吸阀52的过压度小于或等于储罐B紧急泄放阀62的泄漏压力值。

所述的储罐A紧急泄放阀61的设定开启压力值加上储罐A紧急泄放阀61的过压度小于或等于储罐A的设计压力。

所述的储罐B紧急泄放阀62的设定开启压力值加上储罐B紧急泄放阀62的过压度小于或等于储罐B的设计压力。