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碼頭油氣回收系統(tǒng)設(shè)計探討

文檔作者：李藝穎王妮文檔來源：中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月07日
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第45卷第4期
2016年4月
當 代 化 工
Contemporary Chemical Industry
Vo1．45． NO．4
Apirl， 2016
碼頭油氣回 收系統(tǒng)設(shè)計探討
李藝穎，王妮
(中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，廣東廣州510230)
摘 要：為研究碼頭油氣回收工藝系統(tǒng)的設(shè)計要點及難點，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)合國內(nèi)油氣回收技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及項目多泊位多貨種的特點與依托情況，逐一分析碼頭油氣回收系
統(tǒng)三個單元的選型要素，并針對碼頭項目的特點總結(jié)了碼頭油氣回收系統(tǒng)的設(shè)計注意事項。
關(guān)鍵詞：油氣回收；碼頭；設(shè)計；多泊位；多貨種
中圖分類號：U 656．1 32 文獻標識碼： A 文章編號： 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? 。目前國內(nèi)液體散貨碼頭運營
的一般現(xiàn)狀是不對油品蒸發(fā)氣進行回收，在裝船作
業(yè)過程中，船艙內(nèi)的油品蒸發(fā)氣通過船艙通氣管、
呼吸閥直接排人大氣。由于碼頭貨運量大、裝船效
率高，因此油氣揮發(fā)量大，易造成大氣環(huán)境污染、
能源損耗浪費及形成安全隱患等一系列問題 。根
據(jù)《中華人民共和國大氣污染防治法》和《國務(wù)院
關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動計劃的通知》(國發(fā)
f201 3137號)，為促進水運行業(yè)節(jié)能減排，加快綠
色水運建設(shè)步伐，交通運輸部正大力推行碼頭油氣
回收項目， 目前已將中化興中原油裝船油氣回收作
為全國原油成品油碼頭油氣回收首批試點項目。
由此可以看出，液體散貨碼頭設(shè)置油氣回收設(shè)
施是今后項目發(fā)展的必然趨勢。但是目前國內(nèi)碼頭
油氣回收技術(shù)投入實際應(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，而碼頭作為貨物儲運過程中重要的
中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，常常是同一碼頭具有多個泊位并作業(yè)多
個貨種。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，對碼頭油氣回收設(shè)計進行分析探討。
1 項目背景
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t／a煉油項目的配套碼頭工程，
主要用于煉廠產(chǎn)品的海上出運，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)該項目環(huán)評
報告的要求，需對裝船貨種中的汽油、苯、甲苯和
二甲苯進行油氣回收。該項目油氣回收工程于2014
年11月設(shè)計完成，并于2015年7月交工。
2 油氣處理方式選擇
宏觀上來看，處理船舶裝船過程中的VOCs主
要有兩種方法— — 燃燒處理法和回收處理法 。燃
燒處理法操作簡便、投資少，但是沒有回收物，不
能創(chuàng)造經(jīng)濟效益，并且需額外損耗燃料，而產(chǎn)生的
熱能又過于分散難以利用，耗能大。再考慮到碼頭
上沒有天然氣、丙烷氣等燃料供給，故本項目不考
收稿日期： 2015-03—10
作者簡介： 李藝穎(1984一)，女，廣東省廣州市人，工程師，2006年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)油氣儲運工程專業(yè)，研究方向：從事油氣儲
運技術(shù)工作。E-mail：liyy@fhdigz．com。
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806 當 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)主要由三個單元組成，分別
是船岸對接安全裝置(DSU，Dock Safety Unit)、引
風機模塊(VBS，Vapor Blower Skid)和油氣回收裝
置(VRU，Vapor Recovery Unit)。
當船舶靠泊完畢后，碼頭通過氣相回收臂連接
油輪上的對外油氣回收接口，油氣經(jīng)船岸對接安全
裝置(DSU)后匯入碼頭集氣管，再通過啟動引風
機模塊(VBS)，將油氣輸送至油氣回收裝置(VRU)
進行回收(圖1)。
廠—]
I．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。．．．．．．
船岸對接安全
裝置(DSU)
達標
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，且運營管理不便；若設(shè)置在廠區(qū)，油氣回收
裝置距離碼頭太遠，引風難度大?？紤]本項目碼頭
為連片式結(jié)構(gòu)，泊位裝卸點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
本項目碼頭為企業(yè)自有碼頭，不存在多個業(yè)主
利益分割的問題。而回收油氣的組分較復(fù)雜，若每
個泊位或每個貨種單獨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)運營
的集中管理。對回收貨種性質(zhì)(見表1)分析后可
知，汽油、苯、甲苯及二甲苯性質(zhì)相近，混合氣體
不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。且本項目碼頭依托煉廠油庫，
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 項目 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／℃ 一50 一l1 4 25
3 熔點／℃ <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)危險性分類="火災(zāi)危險性分類" 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3="碼頭共7個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)計最大油氣處理量為1="油氣回收裝置設(shè)計最大油氣處理量為1" _x005F_x0032_00="200" 油氣回收工藝選擇="油氣回收工藝選擇" 國內(nèi)油庫及加油站的油氣回收處理技術(shù)發(fā)展="國內(nèi)油庫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" 國內(nèi)油庫和加油站油氣回收裝置的常用規(guī)模都在="國內(nèi)油庫和加油站油氣回收裝置的常用規(guī)模都在" _x005F_x0035_00="500" 目前我國尚無針對碼頭油氣回收的設(shè)計="目前我國尚無針對碼頭油氣回收的設(shè)計" 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：改善前后制氫量對比發(fā)現(xiàn)，制氫
量明顯提高，且數(shù)據(jù)正態(tài)分布，過程能力較好。
4 結(jié)論 ‘
通過六西格瑪分析，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。實驗設(shè)計得出轉(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)過改善，制氫量達到了預(yù)期的目標，同時氫
氣純度、產(chǎn)品氫CO含量、產(chǎn)品氫CO 含量等指標
也得到了保證，但由于時間關(guān)系，對長期流程能力
的狀況還有待進一步驗證。同時需要按照控制計劃，
監(jiān)控各參數(shù)的指標，將制氫量控制在目前水平。
參考文獻：
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