环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案

【资料简介】

环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案

　　氮封阀装置由供氮装置和泄氮装置两部分组成。供氮装置由指挥器和主阀两部分组成;泄氮装置由内反馈的压开型微压调节阀组成。氮气压力一般设为100mm日20，通过氮封装置精确控制。 当储罐进液阀开启.向罐内添加物料时，液面上升，气相部分容积减小，压力升高，当罐内压力升至高于泄氮装置压力设定值时，泄氮装置打开，向外界释放氮气，使罐内压力下降，降至泄氮装置压力设定点时，泄氮装置自动关闭。 当储罐出液阀开启，用户放料时，液面下降，气相部分容积增大，罐内压力降低，供氮装置开启，向储罐注入氮气，使罐内压力上升，当罐内压力上升至供氮装置自动关闭。
罐区VOCs回收装置可应用于罐区的氮气回收，在进行储罐顶油气收集治理（封闭、密连通等）时， 应保证储罐的本质靠谱，这是储罐VOCs减排一切工作的前提。设备将挥发VOC气体导入到设备冷箱(装置多设置冷凝温度3℃-40C-75C-115C)可以定制其他温度区，根据需求进行逐级冷凝液化。部分连续生产工艺在低温段做了双路切換工艺(一侧冰堵后，直接切换到另一路换热冷箱冷凝，同时冰堵侧做融霜处理。）

制冷系统工作时由压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入冷凝器被冷凝成高压过冷液体，经膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入蒸发器(一级换热器、二级换热器、三级换热器)，制冷剂在其内吸收通过蒸发器的导热介质的热量进行自身气化，制冷剂充分气化后再被压缩机吸入压缩室进入下一轮循环。导热介质通过循环泵输送到VOC气体冷凝冷箱与VOc气体进行换热。整机系统通过以上过程不断循环，从而达到VOC气体连续降温液化回收的目的。自力式调节阀的一种，自力式调节阀根据应用介质的不同，有很多种，有空气的，氮气的，蒸汽的，液体的，储罐顶一般会装有呼吸阀，有毒介质储罐当达到液面稳定时，罐顶的压力等于介质于该温度下的蒸汽压，当呼吸阀呼出的时候，有毒介质会排到罐外面，容易造成人员中毒，为了避免有毒介质挥发，需要在罐顶液面上保持一定压力，以避免有毒介质挥发然后排空，一般用氮气来保持这种压力，这就叫氮封。
　　　氮封阀装置主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，以保护罐内物料不被氮化及储罐安全。氮封阀装置由快速泄放阀及微压调节阀两大部分组成，快速泄放阀由压力控制器及单座切断阀组成。主要工艺单元包括:油气收集、吸附过程、再生过程、压缩过程、吸收过程、换热和密封。吸附法的就是可以通过改变吸附和再生运行的工作条件来控制出口气体中油气的浓度。缺点是,工艺复杂、吸附床层易产生高温热点(实验室试验已证明)。三苯易使活性炭失活；失活活性炭的处理问题。国内尚未有国产的工业装置运行，有四套进口的装置在石油库运行，装置购置费用高。

工艺流程:在装车地点产生的油气通过密闭鹤管进入油气回收装置。在油气进入装置之前，先通过一个排水罐以保证不含汽油的油气微粒进入碳床。另外，油气母管上还设有PVV(真空/压力阀)紧急出口，可以确保装置在停工状态下将油气母管内的油气释放。
制冷系统工作时由压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入冷凝器被冷凝成高压过冷液体，经膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入蒸发器(一级换热器、二级换热器、三级换热器)，制冷剂在其内吸收通过蒸发器的导热介质的热量进行自身气化，制冷剂充分气化后再被压缩机吸入压缩室进入下一轮循环。导热介质通过循环泵输送到VOC气体冷凝冷箱与VOc气体进行换热。整机系统通过以上过程不断循环，从而达到VOC气体连续降温液化回收的目的。储罐内压力升高至设定压力时，快速泄放阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场压力较高，必须安装压力调节阀将压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。公称压力0.1Mpa，压力可按分段设定，从0.5Kpa至66Kpa以下，介质温度温度l80℃。

环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案

　　氮封阀装置的供(泄)氮压力设定方便，且可在连续生产的条件下进行;氮气压力设定范围广，低至0.5Kpa(50mm.w.c)，高至Kpa，比值达132倍，压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作极灵敏。
　　供氮压力调整：在微压调节阀压力调节范围内选定一设定值如1Kpa(100mm.w.c)，通过调节调整螺丝2以改变弹簧3的预压缩(拉伸)量来达到;
　　泄氮压力调整：在快速泄放阀在的压力控制器部分，通过调整座3，改变弹簧4预压缩量达到。一般为避免氮封装置启闭频繁，泄氮设定值应远离供氮压力值，如2Kpa(200mm.w.c)，呼吸阀高定值调整：在上述两设定值调整好后，为避免呼吸阀启闭频繁，呼吸阀设定值应大于泄压设定值。
　阀门生产的氮封阀、氮封装置是自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统，只有用于保持容器顶部保护气(一般为氮气)的压力恒定，以避免容器内物料与空气直接接触，防止物料挥发、被氧化，以及容器的安全。特别适用于各类大型储罐的气封保护系统。该产品具有节能、动作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点。广泛应用于石油、化工等行业。

环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案特点：
　　1、无需外加能源，能在无电、无气的场合工作，既方便，又节约能源，降低成本.
　　2、氮封装置供氮、泄氮压力设定方便，可在连续生产的条件下进行.
　　3、压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作灵敏，装置工作平稳.
　　4、采用无填料设计，阀杆所受摩擦力小，反应迅速，控制精度高.
　　5、供氮装置采用指挥器操作，减压比可达100:1，减压效果好，控制精度高.

■ 环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案主要零件材料

阀  体：ZG230-450、ZG1Cr18Ni9Ti
阀内件：1Cr18Ni9Ti
膜  盖：A3、1Cr18Ni9Ti
膜  片：夹增强涤纶织物丁腈橡胶、氟橡胶
弹  簧：60Si2Mn、1Cr18Ni9Ti
﹡根据用户要求，阀体、阀内件、膜盖可采用其它牌号材质。

环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案主要技术参数及性能指标

公称通径DN（mm）	25									32	40	50	65	80	100
阀座直径dn（mm）	5	6	7	8	10	12	15	20	25	32	40	50	65	80	100
额定流量系数Kv	0.2	0.32	0.5	0.8	1.8	2.8	4.4	6.9	11	20	30	48	75	120	190
额定行程L(mm)	8									10		14	20		25
流量特性	快开
压力调节范围（kPa）	0.4～5.5、5～10、9～14、13～19、18～24、22～28 27～33、31～38、36～44、42～51、49～58、56～66
公称压力PN（MPa）	1.6  2.5  4.0
被调介质温度(℃)	≤80
调节精度(％)	±5％
允许泄漏等级	标准级：Ⅳ级(GB/T4213-92)  严密型：Ⅵ级（GB/T4213-92）

2环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案主要技术参数及性能指标

公称通径DN（mm）	20	25	32	40	50	65	80	100
额定流量系数Kv	6.9	11	30	30	48	75	80	190
额定行程L(mm)	8		10		14	20		25
流量特性	快开
压力调节范围（kPa）	0.4～5.5、5～10、9～14、13～19、18～24、22～28 27～33、31～38、36～44、42～51、49～58、56～66
公称压力PN（MPa）	0.1
被调介质温度(℃)	≤80
调节精度(％)	±5％
允许泄漏等级	标准级：Ⅳ级(GB/T4213-92)  严密型：Ⅵ级（GB/T4213-92）

■ 环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案说明

·一般供氮气压力在3×105～10×105Pa之间；
·罐顶呼吸阀仅起安全作用，是在主阀失灵，导致罐内压力过高或过低时，起到安全作用，在正常情况下不工作；
·泄氮阀安装在罐顶，口径一般在进液阀口径一致；
·一般泄氮阀的压力设定点略大于供氮阀的压力设定点，以免供、泄氮装置频繁工作，浪费氮气、影响设备使用寿命。
·若用户工况有与选型手册有异，望来电与本厂技术开发部联系，协商解决。
■ 连接尺寸及标准·连接方式：法兰、螺纹
·法兰端面距：按GB12221-89标准
·法兰标准：按GB/T9113-2000标准
·法兰面型式：RF
·执行机构气信号接口：M16×1.5
  注：以上数据可根据用户需要加工制造。

环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案

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。
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左右，当气相空间压力高于，氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于时，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。
3）为确保设置氮封储罐事故工况下的靠谱排放，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。
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靠谱性。

环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案

储罐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。氮气压力设定范围广，低至0.5Kpa(50mm.w.c),高至Kpa，比值达132倍，压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作极灵敏。

环保罐区VOCs回收氮封阀装置优化方案调整：
　　供氮压力调整：在ZZV型微压调节阀压力调节范围内选定一设定值如1Kpa(100mm.w.c),通过调节调整螺丝2以改变弹簧3的预压缩(拉伸)量来达到;
　　泄氮压力调整：在ZZDQ快速泄放阀在的压力控制器部分，通过调整座3，改变弹簧4预压缩量达到。一般为避免氮封装置启闭频繁，泄氮设定值应远离供氮压力值，如2Kpa(200mm.w.c);
　　呼吸阀高定值调整：在上述两设定值调整好后，为避免呼吸阀启闭频繁，呼吸阀设定值应大于泄压设定值。
设备将挥发VOC气体导入到设备冷箱(装置多设置冷凝温度3℃-40C-75C-115C)可以定制其他温度区，根据需求进行逐级冷凝液化。部分连续生产工艺在低温段做了双路切換工艺(一侧冰堵后，直接切换到另一路换热冷箱冷凝，同时冰堵侧做融霜处理。）

储运过程产生的含烃气体通过活性炭吸附剂床层，其中的烃类被吸附剂吸附，吸附过程在常温常压下进行。吸附剂达到一定的饱和度后，进行抽真空减压再生，再生过程中脱附出的油气再用油品进行吸收，吸收后的贫气再返回到吸附过程进行吸附。