徐斌华 教授级高级工程师、注册化工工程师
我于1983年从中国石油大学石油储运专业毕业，毕业后一直在东华工程科技股份有限公司从事罐区设计，一直在一线工作，为大家解决一些实际问题。行业内给我的评价是比较接地气，所以我今天讲的东西是可以为企业实实在在降低运行成本的。
首先简要说明行业政策背景。今年全国人大审议通过并正式形成了全球唯一的《中华人民共和国生态环境法典》，其中最核心的行业影响，就是VOCs即将征税。对于多数生产型企业而言，该项税收影响相对有限，但对我们独立第三方化工仓储企业，将带来较大的经营压力。第三方仓储本来利润微薄，VOCs的处理成本较高，叠加后续VOCs征税政策落地，企业盈利空间将被进一步压缩。
针对第三方仓储行业的运营痛点，结合多年一线经验，我首先分享合理降低氮气浓度。在此普及一个核心安全知识点：防止可燃气体爆炸有两个指标，一个指标是可燃气体的爆炸上限下限，二是极限氧浓度。绝大多数化工介质的混合气体，氧浓度低于10%时，即可杜绝燃烧爆炸风险（不同介质参数略有差异）。
关于制氮成本，2002年自己制氮成本大约是0.5元/立方米，受水电、电价上涨影响，当前自制氮气成本约0.6元/立方米。如果把氮气的浓度降低到合理的浓度的时候，我认为这个成本可以更低。很多地方用液氮进行氮封，我走访江苏张家港等多地企业调研发现，两年前企业外购液氮落地成本约1元/立方米，长期使用会大幅增加企业运维开支。
同时纠正一个行业误区：氮封以后的可燃液体常压储罐内浮盘可以随时落底，没有任何安全隐患。
这是一个真实的案例，2023年6月4日美国路易斯安那州查尔斯湖炼油厂油罐的石脑油罐遭雷击闪电发生火灾，这个储罐没有进行氮封。有研究发现，烃类蒸汽与空气混合后，随着惰性气体的增加，可燃范围缩小。大约氧含量降低到11%时，烃类蒸汽与空气的混合气体就不会燃烧。留有余地，我们通常将氧气含量限定为8%。
关于氮封氧含量控制，也有权威行业依据可参考：中交二航院编制的《内河洗舱站码头设计指南》明确要求，罐区氮气保护体系氧含量不大于5%。结合空气成分测算，氧含量降至5%时，体系内氮气占比可达93.82%，完全满足安全管控要求。为了保险起见，制氮站把氮气的浓度提高到95%，就可以满足防爆的要求。其实，像苯乙烯这种物料，储存的时候，还是需要一点点氧气的。我个人认为，随着CCUS（二氧化碳捕集利用与封存）项目的普及，液体二氧化碳的价格更加便宜。很多情况下，二氧化碳是更好的惰性气体。
降低氮气消耗量和VOCs的运营成本还有一个比较好的办法就是使用隔热涂料。相关效果有实测数据佐证：同款彩钢瓦棚，一半涂刷普通涂料、一半涂刷正品隔热涂料，常温下温差可达20℃；我本人实地测试，十分钟内温差即可达到18℃，隔热降温效果十分显著，能够有效降低储罐昼夜温差带来的呼吸损耗，减少VOCs挥发与氮气消耗。
2月9日我去一家环保单位交流。对方告诉我，有一家特大型炼化一体化企业，原来每天有1000万的利润，现在每天亏损300万元。领导要求每个部门都要降本增效。储运车间排查后，感觉氮气费用太高、VOCs的处理费用太高。原来，这家企业使用的是“压力调节阀”，通过安装在储罐顶部的压力信号来控制调节阀的开关，我认为调节阀的使用成本高、氮气消耗量大。有很多第三方仓储企业使用的是专用充氮阀，完全不需要外界信号，自动控制阀门出口压力是0.2kPa～0.5kPa，专用充氮阀使用成本低，使用寿命更长，排气量更大，调节范围更宽，灵敏度更高。
合理选用呼吸阀也很关键。很遗憾的告诉大家：到目前为止，还没有呼吸阀的国家标准。可以参照的标准是《立式圆筒形钢制焊接储罐附件》SY/T 0511-2024，“6 呼吸阀”。在《石油炼制工业污染物排放标准》GB 31570-2015、《石油化学工业污染物排放标准》GB31571-2015发布之前，呼吸阀的质量实在是不敢恭维。毫不客气的说，那时候的呼吸阀，90%以上都不符合VOCs回收的要求。储罐用呼吸阀是否合格，最终由具备资质的第三方检验机构说了算，其出具的合格检验报告是法定/合规判定依据
紧急泄放阀也一定要选用有第三方认证的，不能有泄漏。
我多年持续呼吁整改的一个行业共性难题：泡沫发生器的玻璃板隐患。立式、卧式泡沫发生器均设置带刻痕玻璃板，事故状态下，带压泡沫液冲破玻璃板、吸入空气形成灭火泡沫。但储罐VOCs回收改造后，罐体整体密闭，玻璃板受昼夜温差热胀冷缩影响，极易自行破碎。北方地区昼夜温差更大，该问题尤为突出。我认为这有很好的解决办法，用化工标准爆破片来代替玻璃板。但目前仅万华集团和金陵石化自主完成了爆破片替代改造，尚未在全行业普及。
接下来重点强调阻火器的安全隐患问题，该问题是罐区VOCs系统事故高发诱因。早在2013年扬子石化污水酸性罐爆炸事故后，国家安监总局已下发专项整改文件，但时至今日，阻火器选型、安装、使用不规范引发的事故仍反复发生。去年我受邀前往东营一家精细化工企业排查VOCs系统故障。现场排查发现，企业不仅呼吸阀、阻火器选型不合格，储罐也未配套正规VOCs回收系统。普通储罐使用非标呼吸阀风险较低，但与燃烧设备、管网配套的阻火器选型不当，会引发重大安全事故。
回顾行业重大事故：2008年8月26日广西维尼纶厂罐区连环爆炸，核心原因就是未安装阻火器，事故造成20人遇难；2021年5月31日沧州某企业，在原油VOCs管道未装阻火器的情况下动火作业，引发连环爆炸。罐区阻火器的重复性隐患，正是行业痛点的真实体现。
同时我也反对行业过度安全设计，目前现场存在大量无效投入：部分无需安装阻火器的点位，违规加装进口非稳态防爆轰阻火器，造成资源浪费。更常见的问题是，VOC管网与处理设备交接处，设备厂家、设计院分别加装阻火器，造成浪费。
大家以后再做VOCs处理项目的时候，一定要进行气体管道阻力计算。我经过调研发现，罐区VOCs管道太细，阻力降太大。 建议要计算VOCs管道的阻力降，选用合适的管道尺寸。
合理提高储罐的设计压力。2006年我为张家港福宝储罐项目提供技术服务，该项目储罐设计压力达10000Pa，紧急泄放阀开启压力8500Pa，呼吸阀排气压力7500Pa，这种设计非常有效地减少氮气的消耗和VOCs的排放。天津恒阳的设计也是压力很高的，有机会你们可以去参观看一下。
我们引进了、发明了很多VOCs的回收、处理工艺。但是，没有一种工艺是万能的。要针对每种不同现场情况采用最合理的回收、处理工艺，即在全生命周期内，综合成本最低，我认为复杂工况下，应用面比较宽的VOCs直燃工艺——VCU。
第三方仓储企业VOCs的处理方法有多种：使用最多的方法是冷凝+吸附，但面临着能耗高、维修工作量大、冷凝液不好处理（不含单一品种）、危险废固（报废的活性炭）处理费用高、高温季节VOCs排放难以达标的问题。VCU是出现比较晚的方法，从国外引进。优点是处理范围宽，缺点是运行成本略高，降低VCU里面的燃气的消耗量是很头疼的问题，我正在研究。
谢谢大家！
