罐区油品储运时极易产生挥发性有机化合物（VOCs），如此类气体被直接排放于大气中则会造成严重的大气污染问题。因此，我国推出了《大气污染防治行动计划》，指导石化行业积极开展罐区VOCs的治理工作，其中较为常见的处理手段为进行集中焚烧，此种处理方法的优势在于成本投入低，但也存在一定的弊端，即经常出现油气互串和氧烃含量超标等问题，此类问题可能会引发火灾和爆炸等严重的安全事故。基于此，需要在罐区增设油气回收系统，控制VOCs治理成本的同时，降低安全事故隐患。
1.罐区油气回收工艺
罐区油气回收工艺是以焚烧处理为主的一种油气处理工艺，主要是针对芳烃罐区、航煤罐区以及原料罐区中的VOCs进行集中处理。主要工艺流程如下：先利用储罐油气支管对罐区中的VOCs进行收集，之后将其导入油气分液罐中，借助变频风机对其进行加压处理后，使之进入油气管网的总线，再由油气管网总线将加压处理后的VOCs输送至鼓风机入口，借助鼓风机的作用将VOCs气体输入焚烧炉做焚烧处理。
2.影响罐区油气回收安全的主要因素
2.1加热炉鼓风机存在安全隐患
所有罐区油气汇集到油气管网总线后送至装置鼓风机入口，由鼓风机输送至加热炉内焚烧处理。一旦装置加热炉或鼓风机故障，鼓风机入口可燃气体聚集，可能达到爆炸极限，遇点火源发生火灾爆炸。
2.2存在油气互串现象
在VOCs气体治理过程中，需要先将各类储罐中的VOCs气体由各自的油气回收支管汇集到一根油气总管中，最终通过鼓风机输入加热炉进行焚烧。在各个储罐中储存的物料类型不同，所产生的VOCs气体成分也存在显著的差异，如在收集气体的过程中出现油气互串的现象，则会对储罐中的物料质量造成不利影响，严重的情况下甚至产生火灾和爆炸等安全事故。
2.3氧烃含量超标
2.3.1氧含量超标风险
油气回收设施涉及的物料为易燃易爆的物质，其中石脑油、乙苯、混合二甲苯、MTBE、甲苯、苯属于危险化学品。装置设备设施设计为密闭系统，但储罐罐顶均安装呼吸阀。储罐均设置了氮气密封，氮气管线接至罐顶，采用自力式压控调节阀根据罐顶气的压力进行氮气补气。当储罐补氮控制回路故障或氮气系统故障时，储罐进行收、发油，储罐压力降低，呼吸阀吸气，引起氧气进入储罐。当夏季温度骤降时，空气可能通过呼吸阀进入储罐，各储罐VOCs经油气支管汇集后，可能引起分液罐内氧含量超标。
2.3.2烃含量超标风险
因罐区中的物料类型众多，在针对各个罐区生成的VOCs进行处理时，通常采取同时收集的方式，此时如果多种油品中的烃含量过高则会导致鼓风机入口处的烃含量超标问题。在储罐中设置的内浮盘主要作用是使之浮于油品表面，起到减少油品蒸发的作用，如果出现浮盘封闭性不足的问题，也有可能引发烃含量超标问题。此外，油品进罐时的温度过高或者油品中带烃的组分过大也会出现烃含量超标现象。在油气回收过程中，如总烃含量超出爆炸限值则会增加爆炸风险。
3.油气回收系统的安全防护设施设计
3.1加热炉鼓风机故障处理
当热炉装置或者鼓风机装置出现故障时，可以通过预先设置的联锁装置，对鼓风机入口的控制阀进行合理控制，并打开紧急放空的控制阀，利用反吹控制阀使气体留在油气管网总线中，谨防由于鼓风机不能正常输送气体或者加热炉不能正常焚烧气体引发的VOCs气体挥发问题，降低设备故障问题对大气环境造成的污染影响。
3.2油气互串防护设计
首先，对罐区部分装置进行安全防护，根据储罐压力状态对其进行安全防护处理，当其压力升高到0.9kPa时，则需将储罐的油气支管气动阀切断，此时油气管道的排气压力则会明显下降，同时监测储罐的压力状态，当其处于0.6kPa左右时，要将切断的油气管道气动阀复原，通过对油气管道气动阀的开关控制进行储罐稳压处理；其次，对储罐边界设置的变频风机机组进行安全防护，主要方法为在入口位置的分液缓冲罐上设置一个压力检测仪表，对其运行压力进行实时监测，当其压力超出0.4kPa时，则需将风机出口控制阀打开，并将循环管线的控制阀关闭，以增强风机的送气频率。而当压力在0.1kPa以下时，则需将循环管线打开并关闭风机出口控制阀。
3.3氧烃含量控制设施设计
1）在分液缓冲罐和管网上设置氧含量分析仪用于监测缓冲罐和管网油气管线内氧含量。当分液缓冲罐氧含量分析仪检测氧含量超过2%时，联锁关断罐区内各储罐油气管线气动切断阀，保证各储罐不能连通，并关闭风机及出口气动阀。当管网上氧含量分析仪检测氧含量超过2%时，联锁切断装置鼓风机入口油气管线气动阀，并打开氮气反吹置换阀组以及管网高空紧急放空阀组；2）在管网上设置总烃含量分析仪，用于监测管网油气管线内总烃含量，其中总烃含量分析仪设置2套，1套用于联锁，1套用于报警。当管网上总烃含量分析检测油气总烃含量超过4.5%时，联锁切断装置鼓风机入口油气管线气动阀，并打开氮气反吹置换阀组以及管网高空紧急放空阀。
结语：从上文分析可知，油气互串、氧烃含量超标以及加热炉和鼓风机故障等是威胁罐区油气回收系统安全运行的关键性问题，同时也是影响VOCs气体治理效果的重要因素。相关技术人员基于罐区油气回收系统的运行现状总结了几种安全防护设计方法，从理论层面来讲，可以起到较好的安全防护作用，但其在实践层面的应用效果还有待验证，今后的工作重点建议侧重于健全安全防护设施方面，致力于强化罐区油气回收系统的VOCs的治理水平，提高罐区运行安全性。
参考文献：
[1]张晓静.罐区油气回收系统控制方案设计[J].石油化工自动化,2021,57(02):28-32.
[2]许腾.氮封+油气回收系统在罐区的应用[J].科技资讯,2018,16(10):61-62.
