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石油化工企业油罐区VOCS治理技术现状与优化路径研究

作者

毛云刚

中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司 辽宁省葫芦岛市 125000

引言:

随着石油化工行业的快速发展,油罐区作为储运环节的重要节点,其挥发性有机物(VOCS)排放问题日益突出,不仅威胁大气环境质量,也对企业安全管理提出更高要求。传统治理手段虽在一定程度上发挥了作用,但在密封性能、回收效率及经济性方面仍存在明显局限。如何在保障生产运行的同时,实现高效、低碳、可持续的治理,成为当前研究与实践的核心议题,亟需深入探讨技术现状与优化路径。

一、石油化工企业油罐区 VOCS 治理技术现状分析

石油化工企业油罐区是 VOCS 排放的高频区域,其治理技术现状直接决定了污染控制和能源利用的成效。当前常见的治理措施包括浮顶油罐的密封技术、油气回收系统、吸附与冷凝工艺等。其中,内浮顶和外浮顶油罐的密封装置通过减少油品与空气的接触面积,显著降低了挥发性有机物的逸散,但由于密封型式选择和安装工艺差异,密封可靠性仍存在隐患。与此同时,油气回收装置逐渐得到广泛应用,尤其在加油站和大型储运企业中,采用膜分离、冷凝回收和活性炭吸附等方式,实现了对部分油气的有效回收与再利用,为资源循环和经济效益提升提供了可能。

从整体运行情况看,这些治理技术在长期使用中暴露出一定的局限性。一方面,部分企业为降低成本,选用设备配置水平较低,导致治理效率不足,难以满足日益严格的环保标准。另一方面,吸附材料在长期运行中需要频繁更换或再生,增加了维护成本与资源消耗。此外,油气回收装置在高温、高湿或负荷波动较大的工况下,效率下降明显,容易出现治理不稳定的情况。密封系统和监测环节的滞后,也导致部分 VOCS 排放未能得到实时控制,增加了环境风险和安全隐患。这些问题反映出当前治理措施的单一性和稳定性不足,制约了整体治理水平的进一步提升。

在政策和技术双重推动下,石油化工企业开始逐步尝试治理方式的升级与集成化。例如,智能监测系统的引入,使得油罐区 VOCS 排放能够实现实时数据采集与动态分析,提高了问题预警与快速响应的能力。同时,部分企业探索通过低碳化工艺与新型吸附材料的应用,降低能源消耗与运行成本,提升整体治理效能。这些实践探索虽然尚处于推广阶段,但为油罐区 VOCS 治理提供了新的思路和路径,石油化工企业油罐区 VOCS 治理技术已具备一定基础,但仍需在技术可靠性、系统集成度和智能化水平上持续优化,以满足环境保护与行业绿色转型的双重目标。

二、油罐区 VOCS 治理中存在的主要问题与挑战

当前油罐区 VOCS 治理过程中存在的首要问题是技术应用的不均衡与设施老化严重。一些大型石油化工企业虽然配备了浮顶密封和油气回收装置,但部分中小企业因投资能力有限,仍依赖传统的封闭措施或简易处理设备,导致治理效率不足。即使在采用了较为先进的密封系统的企业中,密封材料也会因长期暴露在高温、紫外线和化学腐蚀环境下逐渐老化,造成密封性下降,从而增加了挥发性有机物的泄漏风险。部分油罐区在运行过程中缺乏定期维护和检修机制,设备运行状况不佳,进一步加剧了 VOCS 治理的效果不稳定。

在运行与管理层面,油罐区治理也面临着监管执行不到位和监测体系不足的挑战。部分企业为降低成本,常规监测频率偏低,监测数据不够全面,难以及时发现潜在的泄漏点。同时,由于缺乏高效的在线监测和预警手段,治理效果更多依赖人工巡查和定期检测,存在数据滞后和信息失真的问题。此外,治理设施的运行能耗较高,吸附与冷凝装置在高湿或负荷不稳定时效率下降,加之活性炭等材料的再生频繁,增加了整体运行成本。这些问题使得部分企业在环保投入与经济效益之间面临矛盾,

导致治理措施难以长期保持稳定效果。

在行业整体发展层面,油罐区 VOCS 治理还存在技术集成度低、创新不足的问题。目前大多数治理技术以单一手段为主,缺乏与智能化管理系统的深度结合,未能形成完整的“密封—回收—监测—预警”的闭环治理模式。同时,新型低碳工艺与绿色材料的应用仍处于探索阶段,尚未形成大规模推广的条件,限制了行业整体治理水平的提升。加之环保政策趋严,企业在面临达标压力时往往采取临时性应对措施,而非系统性优化路径。这种短期化、被动式的治理模式,不仅影响了治理效果的持续性,也制约了行业绿色转型的进程。

三、石油化工企业油罐区 VOCS 治理的优化路径研究

石油化工企业油罐区 VOCS 治理的优化路径首先应从源头控制和密封结构改进入手。内浮顶和外浮顶罐是目前应用最广的储罐形式,但其密封性能直接决定了 VOCS 的逸散量。通过采用新型耐腐蚀密封材料、内浮顶罐全接液浮盘、外浮顶罐双重密封设计以及加强罐体结构的完整性,可有效降低因老化、变形等带来的泄漏问题。同时,推广高效呼吸阀和压力控制技术,减少油品进出过程中的气体排放,也能在源头上大幅削减挥发性有机物的产生。这些改进不仅能提升治理效率,还能延长设备使用寿命,降低维护频次,为企业节约长期成本。

治理路径应重视回收利用与系统集成化设计。油气回收装置在当前治理中已初具规模,但其运行能耗高、稳定性差的问题仍待解决。优化的方向在于将冷凝、膜分离和活性炭吸附等多种工艺进行组合应用,根据不同季节、温度与湿度条件进行灵活切换,从而提高整体效率。与此同时,可通过余能回收和工艺耦合降低能源消耗,实现污染治理与能源利用的协同效应。在运行层面,建立集中控制平台,实现对储运环节油气收集、处理和再利用的全流程调度,有助于提升油罐区治理的整体集成度与经济效益。

推动智能化与低碳化治理是未来发展的关键。随着传感器和信息化技术的发展,油罐区可以引入实时监测系统,实现 VOCS 浓度、设备运行状态和环境参数的动态监控,并结合大数据与人工智能算法,开展排放趋势预测和异常预警,提高治理的主动性和精准性。同时,探索低碳工艺与绿色材料,如新型多孔吸附剂、低能耗冷凝系统和可再生能源驱动设备,可在减少污染物排放的同时,降低企业碳足迹。

结语:

石油化工企业油罐区 VOCS 治理是环境保护与行业安全发展的关键环节。现有技术在密封、回收与监测方面已具备一定基础,但仍存在设备老化、运行不稳与集成度不足等问题。通过源头控制、系统集成、智能化监测和低碳化工艺的综合优化,可有效提升治理效率与经济性,实现污染减排与资源循环的双重目标。未来应在政策引导、技术创新与企业管理协同下,推动油罐区 VOCS 治理向绿色、智能和可持续方向发展。

参考文献:

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[3]周岳溪,宋玉栋.石化行业水污染治理成套集成技术[M].化学工业出版社:202107:328.