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碼頭油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

文檔作者：李藝穎王妮文檔來(lái)源：中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月07日
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第45卷第4期
2016年4月
當(dāng) 代 化 工
Contemporary Chemical Industry
Vo1．45． NO．4
Apirl， 2016
碼頭油氣回 收系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討
李藝穎，王妮
(中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，廣東廣州510230)
摘 要：為研究碼頭油氣回收工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及難點(diǎn)，以湄洲灣港斗尾港區(qū)外走馬埭作業(yè)區(qū)2-8#~fl位
工程為例，結(jié)合國(guó)內(nèi)油氣回收技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及項(xiàng)目多泊位多貨種的特點(diǎn)與依托情況，逐一分析碼頭油氣回收系
統(tǒng)三個(gè)單元的選型要素，并針對(duì)碼頭項(xiàng)目的特點(diǎn)總結(jié)了碼頭油氣回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞：油氣回收；碼頭；設(shè)計(jì)；多泊位；多貨種
中圖分類(lèi)號(hào)：U 656．1 32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671—0460(2016)04—0805—04
Discussion on Design of Oil-Gas Recovery System for Terminals
LIYi-ying， WANGTTi
(CCCC—FHDI Engineering Co．，Ltd．，Guangdong Guangzhou 510230，China)
Abstract：In order to research design key points and dificulties of the oil—gas recovery process system for terminals，
taking Meizhou bay Douwei port outside Zoumadai area 2-8≠}beth project as an example．combined with the
development status of the oil—gas recovery technology in China，considering the characteristics and the support of
multi-berth and multi-cargo terminal，selection elements of the three units in the oil-gas recovery system were
analyzed，and the design considerations of oil—gas recovery system based on the characteristics of terminals were
summarized．
Key words：Oil·-gas recovery；Terminal；Design ；Multi·-berth；Multi·-cargo
油品蒸發(fā)氣含有較大比例的不飽和烴及多種致
癌組分，是一種揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs，Volatile
Organic Compounds)，是形成臭氧污染和光化學(xué)煙
霧的重要因素之一? 。目前國(guó)內(nèi)液體散貨碼頭運(yùn)營(yíng)
的一般現(xiàn)狀是不對(duì)油品蒸發(fā)氣進(jìn)行回收，在裝船作
業(yè)過(guò)程中，船艙內(nèi)的油品蒸發(fā)氣通過(guò)船艙通氣管、
呼吸閥直接排人大氣。由于碼頭貨運(yùn)量大、裝船效
率高，因此油氣揮發(fā)量大，易造成大氣環(huán)境污染、
能源損耗浪費(fèi)及形成安全隱患等一系列問(wèn)題 。根
據(jù)《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》和《國(guó)務(wù)院
關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)發(fā)
f201 3137號(hào))，為促進(jìn)水運(yùn)行業(yè)節(jié)能減排，加快綠
色水運(yùn)建設(shè)步伐，交通運(yùn)輸部正大力推行碼頭油氣
回收項(xiàng)目， 目前已將中化興中原油裝船油氣回收作
為全國(guó)原油成品油碼頭油氣回收首批試點(diǎn)項(xiàng)目。
由此可以看出，液體散貨碼頭設(shè)置油氣回收設(shè)
施是今后項(xiàng)目發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是目前國(guó)內(nèi)碼頭
油氣回收技術(shù)投入實(shí)際應(yīng)用的范例較少，且使用效
果不甚理想 。絕大部分應(yīng)用案例還都是單一泊位
回收單一貨種，而碼頭作為貨物儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中重要的
中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，常常是同一碼頭具有多個(gè)泊位并作業(yè)多
個(gè)貨種。因此，多泊位多貨種油氣回收技術(shù)的應(yīng)用
在液體散貨碼頭工程中顯得尤為重要。本文以湄洲
灣港斗尾港區(qū)外走馬埭作業(yè)區(qū)2-8#~fl位油氣回收
工程為例，對(duì)碼頭油氣回收設(shè)計(jì)進(jìn)行分析探討。
1 項(xiàng)目背景
湄洲灣港斗尾港區(qū)外走馬埭作業(yè)區(qū)2-8#~fl位
是中化泉州1200萬(wàn)t／a煉油項(xiàng)目的配套碼頭工程，
主要用于煉廠產(chǎn)品的海上出運(yùn)，主要的裝船貨種有
汽油、柴油、航煤、LPG、苯、甲苯、二甲苯等。
碼頭共7個(gè)3 000 DWT泊位，靠泊船型為l 000～
3 000 DWT成品油船或化工品船。根據(jù)該項(xiàng)目環(huán)評(píng)
報(bào)告的要求，需對(duì)裝船貨種中的汽油、苯、甲苯和
二甲苯進(jìn)行油氣回收。該項(xiàng)目油氣回收工程于2014
年11月設(shè)計(jì)完成，并于2015年7月交工。
2 油氣處理方式選擇
宏觀上來(lái)看，處理船舶裝船過(guò)程中的VOCs主
要有兩種方法— — 燃燒處理法和回收處理法 。燃
燒處理法操作簡(jiǎn)便、投資少，但是沒(méi)有回收物，不
能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，并且需額外損耗燃料，而產(chǎn)生的
熱能又過(guò)于分散難以利用，耗能大。再考慮到碼頭
上沒(méi)有天然氣、丙烷氣等燃料供給，故本項(xiàng)目不考
收稿日期： 2015-03—10
作者簡(jiǎn)介： 李藝穎(1984一)，女，廣東省廣州市人，工程師，2006年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專(zhuān)業(yè)，研究方向：從事油氣儲(chǔ)
運(yùn)技術(shù)工作。E-mail：liyy@fhdigz．com。
zzzPsgiolePfrp
806 當(dāng) 代 化 工 2016年4月
慮燃燒處理法，而選擇油氣回收處理法。
3 碼頭油氣回收系統(tǒng)組成
碼頭油氣回收系統(tǒng)主要由三個(gè)單元組成，分別
是船岸對(duì)接安全裝置(DSU，Dock Safety Unit)、引
風(fēng)機(jī)模塊(VBS，Vapor Blower Skid)和油氣回收裝
置(VRU，Vapor Recovery Unit)。
當(dāng)船舶靠泊完畢后，碼頭通過(guò)氣相回收臂連接
油輪上的對(duì)外油氣回收接口，油氣經(jīng)船岸對(duì)接安全
裝置(DSU)后匯入碼頭集氣管，再通過(guò)啟動(dòng)引風(fēng)
機(jī)模塊(VBS)，將油氣輸送至油氣回收裝置(VRU)
進(jìn)行回收(圖1)。
廠—]
I．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。．．．．．．
船岸對(duì)接安全
裝置(DSU)
達(dá)標(biāo)
排放L i
油氣回收裝景(VRU)
汽液分離器 l }
}
一⑨
圖1 碼頭油氣回收系統(tǒng)圖
Fig．1 Terminal oil-gas recovery system diagram
4 油氣回收裝置選址
本項(xiàng)目碼頭距陸域約340 m，距后方中化煉廠
直線距離約2 km。碼頭泊位數(shù)量多，岸線長(zhǎng)約980
m。若將油氣回收裝置設(shè)置在陸域岸邊，業(yè)主需要
征地，且運(yùn)營(yíng)管理不便；若設(shè)置在廠區(qū)，油氣回收
裝置距離碼頭太遠(yuǎn)，引風(fēng)難度大?？紤]本項(xiàng)目碼頭
為連片式結(jié)構(gòu)，泊位裝卸點(diǎn)之間有足夠的空間可以
安放油氣回收裝置，且便于碼頭統(tǒng)一管理。因此，
將油氣回收裝置設(shè)置在碼頭2#～8#泊位中間位置，
即5# 白位之間(如圖2)?！?
圖2 2#一8#泊位油氣回收裝置布置圖
Fig．2 2撐—圓存berth vapor recovery unit layout
5 確定油氣回收處理量
本項(xiàng)目碼頭為企業(yè)自有碼頭，不存在多個(gè)業(yè)主
利益分割的問(wèn)題。而回收油氣的組分較復(fù)雜，若每
個(gè)泊位或每個(gè)貨種單獨(dú)采用一套油氣回收設(shè)施，則
需要投入多套設(shè)備，成本較高，且不利于生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)
的集中管理。對(duì)回收貨種性質(zhì)(見(jiàn)表1)分析后可
知，汽油、苯、甲苯及二甲苯性質(zhì)相近，混合氣體
不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。且本項(xiàng)目碼頭依托煉廠油庫(kù)，
回收液處理方式多樣。因此，綜合考慮后確定各貨
種各泊位共用一套回收裝置。
表1 回收物料基本物性表
Table 1 M ain physical properties of recovered cargo
序號(hào) 項(xiàng)目 汽油 苯 甲苯 混合二甲苯
——— —— ——— —— ——— ———— —— ——— —： ——— ——— ——— —— ——— ——— ——— ～ — — ～
1 密度20~C／(kg‘m- ) 730 878．6 867 860
2 閃點(diǎn)／℃ 一50 一l1 4 25
3 熔點(diǎn)／℃ <一60 _x005F_x0031_3="13" _x005F_x0035_="5" _x005F_x0034_="4" _x005F_x0031_="1" _x005F_x0036_="6" 溶解性="溶解性" 不溶于水不溶于水不溶于水="不溶于水不溶于水不溶于水" 不溶于水="不溶于水" _x005F_x0037_="7" 火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)="火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)" 甲B="甲B" _x005F_x0038_="8" 毒性="毒性" 輕度="輕度" 極度="極度" 中度="中度" 碼頭共7個(gè)3="碼頭共7個(gè)3" _x005F_x0030_00="000" 船流量為350="船流量為350" m="m" _x005F_x0033_="3" 量="量" 油氣回收裝置設(shè)計(jì)最大油氣處理量為1="油氣回收裝置設(shè)計(jì)最大油氣處理量為1" _x005F_x0032_00="200" 油氣回收工藝選擇="油氣回收工藝選擇" 國(guó)內(nèi)油庫(kù)及加油站的油氣回收處理技術(shù)發(fā)展="國(guó)內(nèi)油庫(kù)及加油站的油氣回收處理技術(shù)發(fā)展" 的依托關(guān)系等="的依托關(guān)系等" zzzPsgiolePfrp="zzzPsgiolePfrp" zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp="zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp" 化="化" 工="工" _x005F_x0032_016年4月="2016年4月" 國(guó)內(nèi)油庫(kù)和加油站油氣回收裝置的常用規(guī)模都在="國(guó)內(nèi)油庫(kù)和加油站油氣回收裝置的常用規(guī)模都在" _x005F_x0035_00="500" 目前我國(guó)尚無(wú)針對(duì)碼頭油氣回收的設(shè)計(jì)="目前我國(guó)尚無(wú)針對(duì)碼頭油氣回收的設(shè)計(jì)" Howard="Howard" J="J" A="A" to="to" Reduce="Reduce" Emisdons="Emisdons" of="of" VOCs="VOCs" during="during" Loading="Loading" and="and" Unloading="Unloading" Ships="Ships" in="in" the="the" technology="technology" August="August" 原料氣量在3="原料氣量在3" _x005F_x0034_00="400" Nm="Nm">9 500 Nm3／h，
氫氣純度1>99％，產(chǎn)品氫C0含量<10×10～，產(chǎn)品
氫CO：含量<10×10 要求。
由圖3可知：改善前后制氫量對(duì)比發(fā)現(xiàn)，制氫
量明顯提高，且數(shù)據(jù)正態(tài)分布，過(guò)程能力較好。
4 結(jié)論 ‘
通過(guò)六西格瑪分析，制氫裝置制氫量的關(guān)聯(lián)因
子有轉(zhuǎn)化出口溫度及原料氣量。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出轉(zhuǎn)化
出口溫度在755～762 cC、原料氣量在3 360～3 400
Nm ／h范圍內(nèi)，可以滿(mǎn)足制氫量t>9 500 Nm。／h，氫
氣純度1>99％，產(chǎn)品氫CO含量<10×10 ，產(chǎn)品氫
CO2含量<10×10 要求。
經(jīng)過(guò)改善，制氫量達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，同時(shí)氫
氣純度、產(chǎn)品氫CO含量、產(chǎn)品氫CO 含量等指標(biāo)
也得到了保證，但由于時(shí)間關(guān)系，對(duì)長(zhǎng)期流程能力
的狀況還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。同時(shí)需要按照控制計(jì)劃，
監(jiān)控各參數(shù)的指標(biāo)，將制氫量控制在目前水平。
參考文獻(xiàn)：
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zzzPsgiolePfrp</一60>

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