易挥发有机气体的计算(固定顶储罐、浮顶罐呼吸损耗的计算方法)

易挥发有机气体的计算(固定顶储罐、浮顶罐呼吸损耗的计算方法)诸位:
这是一篇关于固定顶储罐储存有机液体时所产生的呼吸损耗的计算方法(依据美国的研究成果),特提供给大家参考,如有做化工类的或加油站(库)项目环评时可套用.
1、储存有机液体的基本罐型有固定顶罐、浮顶罐、可变蒸气空间罐和压力罐等五种，而固定顶罐是一种最普通的罐型，在国内最常被使用，是储存有机液体的普通罐型，一般认为是最低的接受水平，特别是在加油站和石油库用于储存汽油和柴油。

典型的固定顶罐由带有永久性附加罐顶的园筒钢壳组成，其罐顶可以有锥形、园拱顶形到平顶的不同设计。

固定顶罐一般装有压力和排气口，它使储罐能在极低或真空下操作，压力和真空阀仅在温度、压力或液面变化微小的情况下阻止蒸气释放。

固定顶罐的主要是呼吸排放和工作排放等两种排放方式。

2.排放量计算
2.1呼吸排放
呼吸排放是由于温度和大气压力的变化引起蒸气的膨胀和收缩而产生的蒸气排出，它出现在罐内液面无任何变化的情况，是非人为干扰的自然排放方式。

固定顶罐的呼吸排放可用下式估算其污染物的排放量：
LB=0.191×M（P/（100910-P））^0.68×D^1.73×H^0.51×△T^0.45×FP×C×KC 式中：
LB—固定顶罐的呼吸排放量（Kg/a）；
M—储罐内蒸气的分子量；
P—在大量液体状态下，真实的蒸气压力（Pa）；
D—罐的直径（m）；
H—平均蒸气空间高度（m）；
△T—一天之内的平均温度差（℃）；
FP—涂层因子（无量纲），根据油漆状况取值在1~1.5之间；
C—用于小直径罐的调节因子（无量纲）;直径在0~9m之间的罐体，C=1-0.0123(D-9)^2 ;罐径大于9m的C=1；
KC—产品因子（石油原油KC取0.65，其他的有机液体取1.0）
2.2工作排放
工作排放是由于人为的装料与卸料而产生的损失。

因装料的结果，罐内压力超过释放压力时，蒸气从罐内压出；而卸料损失发生于液面排出，空气被抽入罐体内，因空气变成有机蒸气饱和的气体而膨胀，因而超过蒸气空间容纳的能力。

可由下式估算固定顶罐的工作排放
LW=4.188×10^-7×M×P×KN×KC
式中：
LW—固定顶罐的工作损失（Kg/m3投入量）
KN—周转因子（无量纲），取值按年周转次数（K）确定。

K36,KN=1
36＜K≤220,
K＞220,KN=0.26
其他的同
（1）式。

转EIA-3一个贴子：
原油存储及装车过程排放
主要包括：
储罐大、小呼吸损失、油品的跑冒滴漏和装车损失。

1）储罐大呼吸损失
大呼吸是指油罐进发油时的呼吸。

油罐进油时，由于油面逐渐升高，气体空间逐渐减小，罐内压力增大，当压力超过呼吸阀控制压力时，一定浓度的油蒸气开始从呼吸阀呼出，直到油罐停止收油，所呼出的油蒸气造成油品蒸发的损失。

油罐向外发油时，由于油面不断降低，气体空间逐渐减小，罐内压力减小，当压力小于呼吸阀控制真空度时，油罐开始吸入新鲜空气，由于油面上方空间油气没有达到饱和，促使油品蒸发加速，使其重新达到饱和，罐内压力再次上升，造成部分油蒸气从呼吸阀呼出。

影响大呼吸的主要因素有：
(1)油品性质。

油品密度越小，轻质馏分越多，损耗越大；
(2)收发油速度。

进油、出油速度越快，损耗越大；
(3)油罐耐压等级。

油罐耐压性能越好，呼吸损耗越小。

当油罐耐压达到5kPa时，则降耗率为25.1%，若耐压提高到26kPa时，则可基本上消除小呼吸损失，并在一定程度上降低大呼吸损失。

(4)与油罐所处的地理位置、大气温度、风向、风力及管理水平有关。

采取的措施：
本项目存储的油品为原油，较汽油和柴油挥发性低，各个储罐管道互通相联，同时采用内浮顶罐，因此原油大呼吸损失量较少。

2）储罐小呼吸损失
油罐在没有收发油作业的情况下，随着外界气温、压力在一天内的升降周期变化，罐内气体空间温度、油品蒸发速度、油气浓度和蒸汽压力也随之变
化。

这种排出石油蒸气和吸入空气的过程造成的油气损失，叫小呼吸损失。

小呼吸损失的影响因素主要有以下几点：
(1)昼夜温差变化。

昼夜温差变化愈大，小呼吸损失愈大。

(2)油罐所处地区日照强度。

日照强度愈大，小呼吸损失愈大。

(3)储罐越大，截面积越大，小呼吸损失越大。

(4)大气压。

大气压越低，小呼吸损失越大。

(5)油罐装满程度。

油罐满装，气体空间容积小，小呼吸损失小。

采取的措施：
本项目存储的油品为原油，各个储罐管道互通相联，同时采用内浮顶罐，在夏季定时会有冷却水喷淋，防止小呼吸产生，因此原油小呼吸损失量较少。

3）储罐附件不严密造成损耗
储罐附件不严密造成损耗。

采取的措施：
加强油罐附属设备的维修、保持油罐的严密性、改进油罐的操作管理，当作最廉价而又十分有效的减少损耗，防止污染的措施。

对阻火器、液封油、机械呼吸阀瓣、消防泡沫玻璃室、量油孔，每年彻底检查两次，做到气密性符合要求。

尽可能使油罐装满到允许程度，充满程度越低，损失越大。

4）原油装车损失
原油装车损失主要指原油向汽车槽车装油过程产生的损失。

原油50%采用管道运出装船运输，50%装车运输。

装船为平衡装船，带回气系统，因此损失量极小。

装车为浸没式装车。

采取的措施：
本项目采用鹤管装车，采用浸没式装车。

5）排放量核算
新建16500m3原油罐1台；12000m3原油罐2台；7000m3原油罐3台。

新增原油储量49500 m3。

设计储运规模：
原油周转量：250万吨/年。

其中原有能力为130万吨/年；
新增原油年周转量120万吨。

由于原油存储运输过程中非甲烷总烃的排放量与罐的形式、管理及当地气候条件紧密相关，本项目采用国内较先进的对原油的储存方式。

其损失量采用经验公式计算。

1、静止储存（小呼吸）损耗
浮顶罐静止储存损耗量按美国石油学会推荐的公式进行计算：
Ls=Ks Vn P* D Uy Kc Ef Ki
式中：
Ls：
浮顶罐静止储存损耗量，kg／a；
Ks：
密封系数，PSS 50密封取0.2，传统二次密封取0.9；
V：
油罐所在地的平均风速，取4.6m／s；
n—与密封装置类型有关的风速指数，PSS50密封取2.6，传统二次密封取
2.2；
P*：
蒸气压函数，无量纲，取0.035；
D：
油罐直径，100m3罐直径为25m，
Uy：
油蒸气摩尔质量，取64kg／kmol；
Kc：
油品系数，原油取0.4；
Ef：
xx系数，取1；
Ki：
单位换算系数，采用国际单位制时为。

由上式计算得到，100m3原油储罐二次密封静止损失量为4.9t/a，本项目新增约5万m3原油储罐，据估算约24.5t/a。

2、发油（大呼吸）损耗
Lw=4 Q C Py / D
式中
Lw：
浮顶罐发油损耗量，kg／a；
Q：
浮顶罐年中转量，120万m3/a(以100m3罐中转计)；
Py——油品密度，取0.8375；
C——罐壁粘附系数，取0.1027。

计算求得浮顶罐大呼吸损耗为16.5t／a。

本项目采用气相连通工艺，把原油储罐连通起来，可降低大呼吸损失50%以上，按50%计，则大呼吸损耗为16.5t/a×(1-50%)=8.25t/a
3、呼吸总损失
LT=Ls + Lw
LT=24.5+8.25=32.75t/a
4、原油装车损耗
根据类比资料，周转46万m3/年原油，装车损失约24t/a。

本项目新增周转量120万m3/年，其中汽车运输60万m3/年，采用浸没式装车损失为=31吨/年
5、本项目建成后新增非甲烷总烃排放量
L=32.75t/a+31t/a=63.75吨/年。