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槽车装车排出来那股气,风量不大,浓度却高得扎手,汽油装车时油气常在几百克每立方米。这类气间歇、峰值高、还带着能回收的轻烃,照车间废气的思路做不通。通行做法分三步:先密闭收住,再用冷凝、吸收或吸附把大部分轻烃拿回来,处理不掉的少量尾气进末端兜底。GB 20950-2020 对向汽车罐车发油写得很具体,非甲烷总烃不超过 25 g/m³、处理效率不低于 95%,油气收集系统还得保持正压,压力不超过 6.0 kPa。
装一次 30 m³ 的槽车,罐里空出来的体积得从别处补,补进去的是饱和油气加空气。置换气量大致是槽车容积的 1 到 1.5 倍,30 m³ 的车就是 30 到 45 m³;装车按 30 min 算,瞬时风量只有 60 到 90 m³/h,跟车间几千风量差量级。
浓度是另一回事。夏季汽油真实蒸气压能到 60 到 80 kPa,罐内接近饱和,质量浓度按几百 g/m³ 计。风量小、浓度高,排放速率并不低,回收优先于稀释的道理就在这里。
我们在溶剂分装企业见过一种做法:鹤管旁边接台小风机,把油气抽进活性炭罐。罐子两三天就饱和,换炭换得人疲于奔命。问题不在炭,在没做前面的冷凝或吸收,炭一直在替别人干活。
装载频次决定设备规模。一天装 2 车和 20 车,冷凝机选型、缓冲罐容积、吸附塔台数都不是一套配置,这个数只能从发油台账里取。
GB 37822-2019 第 6.2.1 条把装载方式定得很死:挥发性有机液体采用底部装载;坚持用顶部浸没式的,出料管口到罐底的距离要小于 200 mm。这个数是为了让液体淹没出料口,减少喷溅和蒸发面积。
GB 20950-2020 对汽车罐车发油还提了几条硬要求:底部发油的快速接头和油气回收接头都采用自封式;油气收集系统保持正压,压力不超过 6.0 kPa;断开接头时的滴洒量不超过 10 mL,取连续 3 次操作的平均值。三条合起来,等于把敞口蒸发这条路堵住。
气相返回管是容易做坏的一环。管径按发油高峰时的气相流量选,别按液相管的三分之一拍脑袋;管道要有坡度朝集液点,低处设排凝;两端装阻火器,型号还得按爆燃还是爆轰来定。有些厂把气相管和卸压管并成一根,发油时两边互相顶,罐车憋压,鹤管接口就往外渗。
防溢流系统和静电接地要和回收接口联动:接地夹没夹好、溢流探头没插到位,发油泵就不该启动。这两项在装车台检查里出现频率很高,改起来不贵,却常被当成小事。
装车台的油气不只从鹤管来。人孔、量油口、取样口的敞口面比鹤管接口大得多。铁路罐车拆装鹤管那一段敞开是允许的,其余时段人孔要密闭,扫仓罐排气也得收集送处理。
冷凝靠降温把轻烃从气相变成液相,先预冷除水,再深冷到 -35 ℃ 甚至 -70 ℃。回收物直接回罐,代价是温度越低制冷机能耗涨得越快,-35 ℃ 往下每降 10 ℃ 都得多付一笔。
吸收用贫油在塔里把油气溶下来,适合连续大流量场合,码头装船用得多。装车是间歇工况,塔要配循环泵和再生,开开停停比较折腾。
吸附用活性炭或活性炭纤维,装车时吸附、停装时真空解吸,解吸气再冷凝回收。活性炭碘值建议不低于 800 mg/g,这是《2020 年挥发性有机物治理攻坚方案》给的参考值。碘值偏低、填装量不足,是吸附法效率跑不上去的两个常见原因。三条路线常组合着用,冷凝加吸附在装车台上比较常见,冷凝先拿走大部分轻烃,吸附把尾气再压一档。
甲醇、乙醇这类蒸气压高、水溶性强,冷到 -35 ℃ 也只能拿回一部分,剩下还是气态。这类物料走水洗吸收更顺,或者干脆送燃烧装置,不必在回收上死磕。
上了回收装置,尾气也不会自己变干净。GB 20950-2020 表 1 给的是非甲烷总烃不超过 25 g/m³、处理效率不低于 95%,两条要同时满足。25 g/m³ 看着宽松,可装车油气进口浓度可能是它的几十倍,95% 的效率意味着设备波动不能大。
吸附解吸出来那股气浓度很高,接近爆炸下限的百分之几十,不能直排,通常送回吸收塔或送进燃烧装置。厂里已有 RTO 的,解吸气可以并入炉前当补充燃料,但有几件事得先确认。
含氯溶剂燃烧生成氯化氢,炉后要配碱洗,炉温也得往上提。含硅物料不能进蓄热炉,二氧化硅会把蓄热陶瓷糊住,损伤不可逆,换蓄热体的钱比省下的燃料费多。
装车是间歇的,气量几分钟内从零跳到峰值。RTO 前要设缓冲罐,炉子按平均负荷选,别按峰值风量选,否则大半时间低负荷跑,炉温掉得快,补燃天然气烧得心疼。
油气进炉前的阻火器要按管道长径比判断是阻燃还是阻爆轰。装车台到炉子往往隔着几十米管道,这个距离下阻燃型不够用,选错等于没装。
GB 20950-2020 第 6.3 条对取样有要求:装置进出口取样要在不少于 50% 的发油鹤管处于发油状态时进行;含吸附工艺的,取样要覆盖每个吸附塔的工作阶段。只在刚启动时取一次样,数据站不住。
第 6.4 条要求发油期间用氢火焰离子化检测器查密封点,连罐车的密封点要在发油中后期查,方法按 HJ 733,检测值不超过 500 μmol/mol。企业边界任何 1 小时非甲烷总烃平均浓度不超过 4 mg/m³,点位选在厂区内或下风向之外都不作数;排气筒不低于 4 m。
台账要能对上三件事:活性炭什么时候换、换了多少;真空泵和冷凝机的运行记录;密封点检测的原始记录。检查通常先翻台账再看现场,断档比设备有点小毛病麻烦。
装车油气一定要回收吗?
看门槛。GB 37822-2019 第 6.2 条规定,真实蒸气压不低于 27.6 kPa 且单一装载设施年装载量不低于 500 m³ 的,废气要收集处理或接气相平衡系统,特别控制要求处理效率不低于 90%。汽油常年在这条线之上,柴油远低于门槛。
回收装置 95% 的效率怎么证明?
进出口同时取样,采样按 HJ 732 气袋法,分析按 HJ 38。吸附塔要分阶段取,进气、吸附、解吸各一次。少一个阶段,效率数据就缺环。
装车废气并到车间 RTO 行不行?
技术上可行,前提是三条:气量要缓冲,浓度控在爆炸下限 25% 以内,管道上按长径比配阻火器。含卤、含硅、含硫的物料要先单独评估。
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数据说明:文中装载控制要求引自 GB 37822-2019 第 6.2 条,储油库发油限值与监测要求引自 GB 20950-2020 表 1 及第 6 章;采样与分析方法引自 HJ 732、HJ 38、HJ 733;活性炭碘值参考值引自《2020 年挥发性有机物治理攻坚方案》;油气浓度、冷凝温度与风量为行业常规区间,具体数值以企业实测数据和设计文件为准。