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有问有答:关于海克斯浮动顶盖的问题解答(五)



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联系人:宋奎洋,1851424185

  

  问题七:海克斯浮动顶盖在石油和化工行业中的应用情况如何?和浮盘的区别主要有那些?

  答:海克斯浮动顶盖技术在石油和化工行业的应用始于加拿大自然资源公司(CNRL)。该公司有几千个重油/稠油储罐(固定顶储罐,容积在160~几千立方之间),操作温度为80摄氏度。他们最初希望降低能耗,提升企业效益和管理水平。2010年,CNRL在了解到海克斯浮动顶盖这一概念之后,基于浮动顶盖的保温作用,公司管理层决定将浮动顶盖的理念应用于其重油/稠油储罐中。同年,CNRL开始配合我们开发专门用于石油化工行业特殊环境下的海克斯浮动顶盖产品。

2013年,CNRL经过内部评估,在使用海克斯浮动顶盖后,实现节能20%,大幅降低能耗,且降低企业碳税。2015年,海克斯浮动顶盖石油和化工行业专用系列产品开发完成,CNRL开始大规模使用。截至2016年低,CNRL在其所有重油/稠油储罐(超过2,800个)中全部使用海克斯浮动顶盖。

实际上CNRL使用海克斯浮动顶盖的效果远超其预期。除了高效的节能效果外,其重油/稠油储罐的恶臭问题(减排效果达90%以上)、VOCs排放问题(苯系物减排效果达65%以上、烃类综合减排效果达70%以上)、人孔(和阻火器)堵塞问题、人孔冬天结冰问题等都得到了解决。同时,海克斯浮动顶盖的阻燃性,将油品和空气隔离,提升了储罐的安全系数。

此后,加拿大其他石油公司及其他地区的石油公司也陆续使用海克斯浮动顶盖,比如阿尔伯特和萨斯喀彻温石油公司2050座重油储罐等。还有很多公司由于签署了保密协议,我们不方便透露使用信息,总之,海克斯浮动顶盖在全球石油化工行业得到了广泛的认可和应用。

除了重油和稠油储罐,我们还在柴油等成品油、常规原油、中间产品罐、污水罐、蒸汽辅助重力泄油罐等储罐中有应用案例。目前,海克斯浮动顶盖已经在北美、欧洲、中东、南美等全球二十多个国家和地区上万个固定顶储罐中。在含油污水敞开液面中,仅2016年,就在两千多个污水池中得到了应用。最近,我们在中东Sabic实施的含油污水系统项目,覆盖面积一万多平方米。

 

问题八:海克斯浮动顶盖的安全性如何?

答:研发专门用于石油化工行业的海克斯浮动顶盖产品,我们首要关注的要素就是其安全性,浮动顶盖自身是否可造成安全隐患,另外在使用过程中,是否有环节可能造成带来安全隐患。

1) 海克斯浮动顶盖使用了专利材料:

a. 材料为阻燃型。下面的实验是在智利一家炼厂。该炼厂计划将浮动顶盖用于对其含油污水池加盖。但离池体不远的地方有一个熊熊燃烧的火炬(图1上)。炼厂担心会浮动顶盖会产生安全隐患,因此现场做了图1所示的燃烧实验。关掉火源,浮动顶盖的火苗在10秒之内完全熄灭。

 

1:智利炼厂的现场燃烧实验

 

b. 材料为静电耗散型,说明材料不会因摩擦产生静电聚集,发生爆炸或火灾。为此我们根据标ASTM D257(注塑件表面电阻系数测定)做了实验。结果显示:浮动顶盖为静电耗散型。

 

    图2:海克斯浮动顶盖表面电阻系数的测定 

 

      2) 海克斯浮动顶盖使用,提高了环保设施的安全性。

a. 使用情形1:海克斯浮动顶盖应用在固定顶储罐中,由于其大面积将油品和空气隔绝,提高了油品罐的安全系数;

b. 使用情形2:在污水池中使用时,由于浮动顶盖直接浮在液面上,不存在“气相空间”,不形成密闭空间,也就不存在可能废气与氧气混合到达爆炸极限而产生的安全隐患;即便是与固定顶盖同时使用,由于大幅度减少了废气的生成,也减低了固定顶盖形成的密闭空间而带来的安全隐患。

c. 使用情形1+2:没有安装,免除了其他环保设施安装过程中(浮顶改造或者加装固定顶盖+废气收集+废气处理设施)可能产生的安全隐患。

 

   问题九:海克斯浮动顶盖与浮盘相比的优缺点?

答:可以说各有千秋,各有侧重。

1)从安装的便利性讲,海克斯浮动顶盖优势明显。不需要停工、清罐,安装不需要明火;只需要通过储罐人孔,将海克斯浮动顶盖投放进去,即完成安装。

2)从使用便利性讲,海克斯浮动顶盖也有其独特的优势。在整个寿命周期内,无需维护、维修。在定期清罐时,如果需要将浮动顶盖取出,找一个地方暂存即可。相比之下,无论浮筒式浮盘还是全接液浮盘,都需要定期对密封系统等进行维护更换;都可能出现卡盘等问题,且在维护维修时,需要动明火,存在安全隐患。

3)从减排的效果讲,海克斯浮动顶盖比全接液浮盘要差些,但比浮筒式浮盘要好些。

美国EPA及产业界认可的全接液浮盘的减排效率最高为90%,即全接液浮盘采用多重密封,且密封系统的密封性最高时,其减排效果在90%。随着密封系统效率下降,其减排效率会显著下降。我们在燕山石化分别就海克斯浮动顶盖及全接液浮盘进行了测试对比。同为5000立柴油储罐,海克斯浮动顶盖的减排效果在70-75%之间,全接液浮盘在80-85%之间。

       浮筒式浮盘因非全接液,存在油气空间,密封性也比较差,通常国际认可的减排效果在60%以下。

 

 由上对比可以看出:海克斯浮动顶盖胜在简单、安全。无需停工停产,无需对储罐做任何改动,不会对企业正常生产造成任何影响,仅仅打开人孔,将海克斯浮动顶盖扔进去即可。在其使用周期内,无需对浮动顶盖做任何维护、维修工作。

 

鉴于以上,并参考海克斯浮动顶盖在全球的实际应用案例,我们建议:

1)在重油(包括重质原油)固定顶储罐中,海克斯浮动顶盖有其独到的优势除了去除恶臭效果明显,还明显改善呼吸阀和阻火器的堵塞问题、消除呼吸阀在冬天发生冻结的问题。;

2)海克斯浮动顶盖在污水灌中应用效果非常好。罐顶压力明显减少,恶臭显著减少,对平衡罐内气压也有显著的作用。从现有的污水灌应用案例看,加装海克斯浮动顶盖后,从未出现破水封的情况。

3)对无法进行或者不适合内浮顶改造的固定顶储罐,如内径较小的储罐、中间罐、老旧储罐、卧式储罐、污油罐等,提供了一种减排技术选择。

4)在成品油固定顶储罐(如汽油、柴油储罐)的改造中,尽可能的选择全接液浮盘。如果无法停工,可以选择海克斯浮动顶盖。如将来有机会做全接液浮盘改造,可以将海克斯浮动顶盖放置在其他油品储罐或者污水中,再次使用。

5)海克斯的免维修免维护的特点,为受厂区空间限制或者地处偏远无法进行及时的维护和维修的全接液浮盘或油气回收设施的存储设施,提供了一种减排新思路。

 

问题十:海克斯浮动顶盖可与油气回收系统协同使用么?效果如何?

答:首先给大家分享一个案例。

3为美国某客户的储罐区,已经安装油气回收系统。州环保局在常规的巡查时发现,在排气孔和储罐顶部有明显的油渍。

可能的原因有两个:

1)油气回收系统自身运行出现故障;

2)油气回收系统的处理能力不足。经过独立的第三方评估,由于油气回收系统的处理能力不足引起的。

可能的解决方案也有两个:

1)给原有的油气回收系统扩容,需要重新进行设计、安全评估、施工等,需要更大的场地来放置新增设备、需要巨额投资、需要至少9个月时间。

2)在固定顶储罐里增加海克斯浮动顶盖,减少油气生成量。

客户最终采取了第2个方案。综合投资不足第一个方案的十分之一,施工几天内完成。

由此我们可以看出,海克斯浮动顶盖可与油气回收系统协同使用,减少投资成本、减少占地空间、减少安全隐患。

 

图3:美国案例——海克斯浮动顶盖与油气回收系统的组合使用

 

同样也可以用在废水池的覆盖上。

我们最近接到一个石化客户的咨询:目前二期除臭系统包括集气系统(两千多平的膜),臭气输送(玻璃钢管线)、洗涤系统(利旧洗涤塔、引风机)、生化处理系统(滴滤、过滤罐)和活性炭罐项目一共4000多万。目前总体运行稳定,冬季运行会出现臭气非甲烷总烃超标的情况,脱除率30-40%,未达到设计指标(工艺包97%)。为达到相关要求,还需进行技术改造,以提高减排率

很难有一种技术能将减排效果达到97%的设计指标。在这种情况下,海克斯浮动顶盖在污水池中,可与固定顶盖+废气搜集+废气处理系统协同使用,大幅度减少废气的生成量,协同提高废气减排效率;同时可大幅减少废气处理系统的载荷,减少企业的运行成本,提高系统的安全系数。

 

问题十一:海克斯浮动顶盖在国内石化行业的使用情况?

答:目前我们在国内石油化工行业已开展的项目有:

1、中石化燕山石化柴油储罐;

2、中石化齐鲁石化含硫污水储罐;

3、中石油锦州石化炼油回用装置污水储罐;

4、万华化学含油污水池。

从现有的客户反馈看,海克斯浮动顶盖的效果收到了用户广泛好评,得到了广泛认可。

图4:燕山石化安装图及项目相关报道

 

 

问题十二:储罐每隔一段时间需要清罐。清罐时如何处置海克斯浮动顶盖?

答:如果放置在相同油品的储罐内,可以直接堆放在储罐底部,无需特殊清洗。

 

问题十三:在使用期过后,海克斯浮动顶盖的处理?

答:海克斯浮动顶盖的基材为高聚物。在海克斯浮动顶盖使用寿命期结束后,可以交给专业的危废回收处理企业,通过焚烧进行热回收处理。

目前,我们也在组织做相关的研究。海克斯浮动顶盖的使用寿命很长(可用25年之久)。期待在不久的将来,我们能开发出新的技术,能做到更好的回收再利用。

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