储罐呼吸排放量计算SH3002(2018)

储罐呼吸排放量的计算

----设计VOCs治理设备-估算排放量的计算

一、SH/T3002—2000《石油库节能设计导则》中关于拱顶罐、

内浮顶罐“大呼吸”“小呼吸”排放量计算公式（第2.2.1）1，拱顶罐的“大呼吸”“小呼吸”呼吸排放量

“大呼吸”排放量见公式（4）（5）（6）（7）（8）

式中：

L

DW:

拱顶罐“大呼吸”排放量m³/a；K T为周转系数，无量纲；

K

1

油品系数，汽油=1、原油=0.75，无量纲；

P Y 为油品平均温度下蒸气压KPa；μ

y

油蒸气相对分子量，无量纲；

K为单位换算常数51.6，无量纲；V

1

为泵送液体输入量m³；

N油罐周转次数，无量纲；Q为油罐周转量，m³/a；V为油罐体积，m³；

P

为油罐内液面最低温度对应的蒸气压KPa；

Y1

P

为油罐内液面最高温度对应的蒸气压KPa

Y2

“小呼吸”排放量计算公式（9）

式中：

L

拱顶罐“小呼吸”排放量m³/a；K2为单位换算系数3.05，无量纲；

DS:

K

油品系数，汽油=1、原油=0.58，无量纲；

3

P为油罐内油品本体温度下蒸气压KPa；P

为当地大气压，KPa；

a

D为罐直径m；H为油罐内气体空间高度m；ΔT大气温度的平均日温差，℃；F

为涂料吸收，无量纲；C1为小直径修正系数，无量纲。

P

2内浮顶油罐的“大呼吸”“小呼吸”呼吸排放量

“大呼吸”排放量见公式（10）

式中：

L

为内浮顶罐“大呼吸”排放量kg/a；Q1为油罐周转量，103m³/a；

WF:

C为油罐壁的黏附系数，10-3m³/㎡；P y为油品密度，kg/m³；

N

为支柱个数，无量纲；F C为支柱有效直径。

C

“小呼吸”排放量见公式（11）（12）（13）

式中：

L

内浮顶罐“小呼吸”排放量kg/a；K8为单位换算系数0.45，无量纲；

SF:

K

为边缘密封排放系数，无量纲；F M为浮盘附件总排放系数，无量纲；

e

F

为顶板接缝长度系数，无量纲；

d

K

为顶板接缝排放系数，焊接顶板=0、非焊接顶板=3.66，无量纲；

d

P*为蒸气压函数，无量纲；m V为油气相对分子量，无量纲；

K

为油品系数，汽油=1、原油=0.4，无量纲；

c

N

为某种附件个数；K mj为某种附件排放系数，无量纲。

mj

二、其他的计算方法和设计治理设备处理规模的思考

关于储罐“大呼吸”“小呼吸”排放的计算，国内外都开展了许多研究工作，其中较为得到公认并适合我国情况的有：美国石油学会（API）和西方石油学会（WPI）的经验公式、中石化系统（SHJ）也编制了相应的经验型计算公式、我国环保部有关部门编制的《石油化工行业VOCs排放量计算办法》、美国EPA等多个计算方法。这些计算方法的特点，一是专业性很强，二是公式比较复杂，三是需要引入不少因子数据很难查找。美国环境保护署(EPA)办公室的大气质量规划和标准部门(OAQPS)开发了TANKS程序旨，用于估算油罐中有机液体的大气排放。对于我们环保一线工作者，可操作性较低，也难以运用。

环保部有关部门下发的《石油化工行业VOCs排放量计算办法》“二、有机液体储存与调和挥发损失”，有对固定顶罐和浮顶罐的“呼吸”排放的分别计算方法。固定顶罐“呼吸”损失包括（E固=E S+E W）,E S 即静置过程呼吸损失（“小呼吸”）和E W即工作过程呼吸损失（“大呼吸”）。浮顶罐“呼吸”损失包括（E浮=E R+E WD+E P+E D）, E R即边缘密封损失、E WD即挂壁损失、E P即浮盘附件损失、E D即缝隙损失。

综合各种计算方法，考量“大呼吸”排放量，储罐的储存油品（或化工品）的周转量（吞吐量）、周转次数等参数在计算中是起主要的影响参数；考量“小呼吸”损失，储罐尺寸、液体所占储罐体积和剩余空间的比例大小、温度变化等参数在计算中是主要的影响参数。

三、考量储罐“大呼吸”呼出量的相关标准和简化公式

确定VOCs治理治理设备的处理能力，主要根据储罐在单位时间内“大呼吸”“小呼吸”呼出VOCs的体最大积量（m³/h）。至于“年损耗”多少、或是多么大的储罐区等等参数，实际用不上。

SH/T3002—2000《石油库节能设计导则》中关于拱顶罐、浮顶罐“大呼吸”呼出排放量的计算，以公式（4）为例，

V

前面K T、K1、P Y、μy、K、P Y等为无量纲类系数，汽油=1、原油=0.75，；

1

为油品平均温度下蒸气压KPa；油蒸气相对分子量，无量纲；

为单位换算常数51.6，无量纲；V1为泵送液体输入量m³；

N油罐周转次数，无量纲；Q为油罐周转量，m³/a；V为油罐体积，m³；

为油罐内液面最低温度对应的蒸气压KPa；

P

为油罐内液面最高温度对应的蒸气压KPa

Y2

国家标准《油品装载系统油气回收设施设计规范》GB50759-2012规定“油气回收装置的设计规模为最大装车体积流量的1.0~1.1倍”。

石化标准《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T3007—2007，“液体进罐时的最大进液量所造成的罐体内液体蒸气呼出量，当液体闪点（闭口）高于45℃时，应按最大进液量的1.07倍考虑；当液体闪点（闭口）低于或等于45℃时，应按最大进液量的2.14倍。

估算储罐“大呼吸”油气排放量：按照统计得到的油罐车灌装汽油（或其它轻质油品、易挥发化学品）的体积流量，参照相关标准确定估算蒸发气体体积的量（会大于进入油罐内液体体积的量），确认一个系数。实际运用中，不同环保科研、设计院、设备供应商对这个系数的认知有所不同，业内有1.07、1.1、1.14、1.17、2.14多个系数的数据。我们确定VOCs治理设备处理能力，也须留有余量（设定一