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I. Visão geral da indústria e cenários de aplicação
A indústria petroquímica é uma importante fonte de emissões de compostos orgânicos voláteis (COV). Durante o armazenamento, carregamento e descarregamento de materiais líquidos inflamáveis e altamente voláteis-como petróleo bruto, gasolina, nafta, aromáticos e óleos solventes-quantidades significativas de vapores de vapor escapam para a atmosfera. Isto não só resulta em desperdício de recursos, mas também representa sérias ameaças à segurança ambiental e à saúde humana.
De acordo com a Norma Técnica para Instalações de Tratamento e Recuperação de Vapor* (GB/T 50759-2022), as instalações de recuperação e tratamento de vapor devem ser instaladas para sistemas de armazenamento e carregamento que manuseiam materiais líquidos inflamáveis e altamente voláteis (com uma pressão de vapor real > 7,9 kPa(A)) em empresas petroquímicas, empresas químicas de carvão e projetos de depósitos de petróleo. Esta norma se aplica especificamente a cenários típicos da indústria petroquímica, incluindo fazendas de tanques de petróleo refinado, tanques de armazenamento de petróleo bruto, racks de carregamento de caminhões e terminais de carregamento de navios.




1.1 Principais áreas de aplicação
A aplicação de unidades de recuperação de vapor na indústria petroquímica abrange todo o processo de manuseio de produtos petrolíferos-desde o armazenamento até o carregamento e descarregamento-e abrange principalmente as seguintes etapas:
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Cenários de aplicação |
Aplicações |
Faixa de capacidade de manuseio de gás |
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Fazendas de tanques de armazenamento |
Vapores de hidrocarbonetos expelidos pelas válvulas de respiro em tanques de armazenamento internos com teto flutuante-e com teto-fixo, compostos principalmente de alcanos e aromáticos |
50-2000 m³/h |
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Estações de carregamento de caminhões |
Vapores de hidrocarbonetos-de alta concentração deslocados durante o carregamento de produtos como gasolina, diesel, nafta e benzeno |
100-1000 m³/h |
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Racks de carregamento ferroviário |
Recuperação de vapor de hidrocarbonetos durante o carregamento de navios-tanque, caracterizada por flutuações significativas de concentração e altos volumes de processamento |
300-1500 m³/h |
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Terminais de carregamento marítimo |
Grandes volumes de vapores de hidrocarbonetos gerados durante operações de carregamento de navios-tanque, apresentando composições complexas e flutuações drásticas de carga |
500-4000 m³/h |
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Carga e descarga de produtos químicos |
Gases residuais carregados de VOC-do armazenamento e transporte de produtos químicos como metanol, benzeno, tolueno e xileno |
100-6000 m³/h |
1.2 Escopo de Materiais Aplicáveis
Os meios processados pelas unidades de recuperação de vapor na indústria petroquímica incluem principalmente:
Produtos petrolíferos refinados: gasolina, diesel, querosene, nafta, etc.
Aromáticos: benzeno, tolueno, xilenos mistos, etc.
Álcoois: metanol, etanol e outros materiais químicos
Outros: óleos solventes, hidrocarbonetos leves, querosene de aviação, etc.
1.3 Requisitos da Política
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Padrões/Políticas |
Número/Documento de Referência |
Requisitos principais |
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Norma Técnica para Instalações de Recuperação e Tratamento de Vapores |
GB/T 50759-2022 |
As empresas petroquímicas devem instalar instalações de recuperação e tratamento de vapores para os seus sistemas de armazenamento e carregamento. |
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Padrão de Emissão de Poluentes Atmosféricos para Depósitos de Petróleo |
GB 20950-2020 |
Os depósitos de petróleo recém-construídos devem ser equipados com sistemas de recuperação de vapor que alcancem uma eficiência de tratamento maior ou igual a 95%. |
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Padrão de Emissão de Poluentes para a Indústria de Refino de Petróleo |
GB31570-2015 |
Os tanques-de teto fixo devem ser equipados com um sistema-de ventilação fechado conectado a uma unidade de recuperação de vapor. |
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Princípios para Seleção de Esquema de Processo |
GB/T 50759-2022 5.5.1 |
As especificações do sistema devem ser determinadas com base em fatores como vazão de vapor projetada, propriedades do vapor, concentração e padrões de controle de gases residuais. |
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Princípio do Limiar de Concentração |
GB/T 50759-2022 |
Unidades de recuperação de vapor são recomendadas quando as concentrações de emissão excedem 30 g/m³; unidades de tratamento são recomendadas quando as concentrações são inferiores ou iguais a 30 g/m³ ou a recuperação é difícil. |
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Capacidade de projeto |
GB/T 50759-2022 5.5.2 |
A capacidade do sistema deve idealmente ser de 100% a 110% da taxa máxima simultânea de emissão de vapor das instalações de armazenamento ou carregamento. |
II. Principais tecnologias, processos e classificação
Na indústria petroquímica, as unidades de recuperação de vapor são categorizadas em dois tipos principais com base na função: unidades de recuperação e unidades de tratamento. As unidades de recuperação visam a recuperação de recursos e são adequadas para vapor de alta-concentração, enquanto as unidades de tratamento visam o descarte inofensivo e são adequadas para baixa-concentração ou vapor difícil-de{4}}recuperar.
2.1 Classificação por Princípio Técnico (Quatro Processos Principais)
Existem quatro abordagens técnicas principais para unidades de recuperação de vapor na indústria petroquímica:
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Rotas Técnicas |
Princípios Fundamentais |
Vantagens |
Limitações |
Cenários Aplicáveis |
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Método de Adsorção |
Captura de moléculas de VOC de vapores usando materiais porosos, como carvão ativado; regenerar o material por meio de dessorção a vácuo quando a saturação de adsorção for atingida |
Alta eficiência de purificação e baixas concentrações de emissões |
Os adsorventes requerem regeneração ou substituição periódica; a dessorção-em alta temperatura representa riscos à segurança. |
Purificação profunda de vapores de vapor de concentração baixa-a{1}}média |
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Método de Absorção |
Dissolver seletivamente componentes de hidrocarbonetos de vapores de vapor usando um absorvente (por exemplo, diesel) |
Alta capacidade de processamento e forte adaptabilidade a concentrações variadas |
A eficiência de absorção é influenciada pela temperatura e pelo absorvente; líquido residual é gerado. |
Unidade de-pré-tratamento para operações de-manuseio de petróleo de alto rendimento |
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Método de condensação |
Resfriando gradualmente os vapores do Vapor usando tecnologia de refrigeração para liquefazer e recuperar componentes de hidrocarbonetos |
Resultados visíveis com recuperação direta de derivados líquidos de petróleo; operação altamente flexível (0–100%) |
O consumo de energia na fase criogénica é elevado. |
Recuperação-frontal de vapores de vapor-de alta concentração |
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Método de separação por membrana |
Alcançar a separação seletiva com base nas diferentes taxas de permeação de vários gases através de membranas poliméricas |
Sem mudança de fase, baixo consumo de energia e capaz de operação contínua |
Os custos do material da membrana são altos. |
Purificação fina de vapores de vapor de concentração baixa-a{1}}média |
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2.2 Classificação por Processo Combinado (Principal na Indústria Petroquímica)
É difícil para uma única tecnologia atingir simultaneamente altas taxas de recuperação, baixas emissões e economia-operacional; portanto, os processos combinados são a escolha principal na indústria petroquímica. Atualmente, a indústria emprega principalmente os seguintes processos combinados:
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Processos Combinados |
Fluxo do Processo |
Recursos técnicos |
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Condensação + Adsorção |
Condensação de três-estágios (-40 graus a -75 graus) para liquefação e recuperação primária de petróleo e gás → Adsorção de carvão ativado para purificação profunda |
Tecnologia madura com excelente custo{0}}desempenho geral |
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Absorção + Adsorção |
Pré-tratamento primário em torre de absorção → Purificação profunda via adsorção alternada em tanques duplos |
Alta capacidade de processamento e forte adaptabilidade a concentrações variadas |
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Condensação + Separação de Membrana + Adsorção |
Recuperação de condensação → Enriquecimento-baseado em membrana → Purificação profunda via adsorção |
Tecnologia avançada alcançando concentrações de emissões ultra{0}}baixas |
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Condensação + Adsorção + Combustão Catalítica |
Recuperação de condensação primária → Concentração-baseada em adsorção → Destruição do gás residual via oxidação catalítica |
Emissões quase{0}}zero proporcionando garantia máxima |
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Absorção-de baixa temperatura + Adsorção graduada |
Resfriamento absorvente até 5 graus → Adsorção usando um material graduado combinando estruturas mesoporosas, microporosas e ultramicroporosas |
Listada como uma tecnologia incentivada nacionalmente; capacidade de processamento chega a 10 mil m³/h |
2.3 Explicação detalhada de processos combinados típicos
(1) Combinação de três-estágios: "Absorção de gasolina em-baixa temperatura + Coalescência de{4}}alta eficiência + Adsorção graduada"
Esta tecnologia foi incluída na categoria “Incentivada” do *Catálogo Nacional de Tecnologias de Prevenção e Controle da Poluição* 2025. Vapores-de hidrocarbonetos de alta concentração gerados durante o carregamento do caminhão são transportados por um ventilador de admissão até o limite da unidade e entram em uma torre de absorção. A gasolina acabada-de baixa qualidade do depósito serve como absorvente; uma unidade de refrigeração o resfria a aproximadamente 5 graus, possibilitando a absorção de mais de 50% dos vapores. Os vapores não absorvidos passam por um coalescedor de alta-eficiência para separação de gases-líquidos antes de entrar em um sistema de adsorção graduado-que compreende materiais mesoporosos, microporosos e ultramicroporosos-para purificação profunda. A eficiência do tratamento é maior ou igual a 99,9%, com concentração de hidrocarbonetos não{14}}metano (NMHC) nos gases de exaustão abaixo de 60 mg/m³; a capacidade de processamento-da unidade única varia de 200 a 10.000 m³/h. O Hefei Depot da Sinopec Anhui Petroleum implementou com sucesso esta tecnologia, aumentando a capacidade projetada de tratamento de vapor do sistema para 1.300 Nm³/h.
(2) Combinação de "resfriamento criogênico profundo de três-estágios + Adsorção + Dessorção a vácuo" (para vapores de hidrocarbonetos multi-componentes)
Enfrentando os desafios do tratamento de vapores de hidrocarbonetos multi-componentes, esse processo oferece direcionamento e sinergia excepcionais. Uma unidade criogênica profunda de três-estágios consegue uma separação precisa dos componentes do vapor por meio de resfriamento em estágios: o primeiro estágio (resfriamento superficial) resfria o gás a 2–4 graus para remover a maior parte do vapor de água; o segundo estágio (resfriamento intermediário) reduz a temperatura entre -20 graus e -28 graus para condensar a maioria dos componentes de hidrocarbonetos pesados; e o terceiro estágio (resfriamento criogênico profundo) reduz a temperatura para entre -65 graus e -75 graus para capturar componentes leves de hidrocarbonetos. Uma unidade de adsorção subsequente utiliza adsorventes especializados de alto-desempenho para capturar profundamente vapores residuais de baixa-concentração, enquanto a tecnologia de dessorção a vácuo garante regeneração eficiente do adsorvente e operação estável-da unidade a longo prazo. A Destilação Beiyang aplicou com sucesso esse processo para tratar vapores de hidrocarbonetos multi-componentes durante o carregamento de caminhões na Hohhot Petrochemical Company; após a modernização, a concentração de emissões de NMHC na saída foi de apenas 1,73 mg/m³, com uma eficiência de remoção estável superior a 97% - superando em muito os padrões ambientais nacionais. (3) Processo combinado de quatro estágios: "Absorção de gasolina em baixa temperatura + separação por membrana + adsorção + dessorção a vácuo" (padrões de emissão ultra-estritos)
Para enfrentar o desafio dos picos de concentração de emissões que atingem 8.000 mg/m³ na instalação original, esse processo integra as principais vantagens de cada tecnologia individual: o estágio de absorção de gasolina em baixa-temperatura alcança a captura inicial eficiente de vapores de hidrocarbonetos; a unidade de separação por membrana utiliza a permeabilidade seletiva de membranas poliméricas especializadas para concentrar e purificar os vapores; e os módulos de adsorção e dessorção a vácuo fornecem purificação profunda de gás residual de baixa-concentração. O adsorvente possui uma vida útil de mais de cinco anos e os custos operacionais são mais de 30% inferiores aos de tecnologias comparáveis. Essa tecnologia foi aplicada no projeto de retrofit da unidade de recuperação de vapor do rack de carga ferroviária da Hohhot Petrochemical Company; após a atualização, as concentrações de emissão de NMHC na saída caíram para 1,51 mg/m³, com uma eficiência de remoção superior a 97%-superando em muito o padrão ambiental nacional de menor ou igual a 60 mg/m³.
III. Configuração do sistema
As instalações de recuperação e tratamento de vapores na indústria petroquímica normalmente compreendem os três módulos funcionais a seguir:
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Módulo |
Descrição Funcional |
Equipamento principal incluído |
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Sistema de coleta de vapor |
Coleta vapores gerados em tanques de armazenamento ou sistemas de carregamento de maneira selada e os transporta para a unidade de tratamento |
Braços de carregamento selados, linhas de vapor, ventiladores-à prova de explosão, corta-chamas, transmissores de pressão, válvulas de controle automático |
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Unidade de Recuperação/Tratamento de Vapor |
Unidade central de processamento que realiza separação física ou destruição química de vapores coletados |
Tanques de adsorção/torres de absorção/unidades de condensação/módulos de membrana/incineradores |
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Sistema de Controle e Instalações Auxiliares |
Permite controle automático-completo do processo, monitoramento on-line e bloqueios de segurança |
Gabinetes de controle PLC, instrumentos-à prova de explosão, sistemas de monitoramento on-line, válvulas de segurança |
4. Modelo do Produto e Principais Especificações Técnicas
4.1 Parâmetros Técnicos Padrão
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Itens de parâmetro |
Especificações Técnicas |
Descrição |
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Capacidade de Processamento |
100-10000 Nm³/h (personalizável) |
Cobrindo todas as necessidades, desde depósitos de petróleo de pequeno e médio{0}}tamanho até grandes terminais petroquímicos |
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Tipo de Processo Combinado |
Condensação + Adsorção/Absorção + Adsorção/Condensação + Membrana + Adsorção/Absorção + Membrana + Adsorção |
Personalizado de acordo com os padrões de composição, concentração e emissão de vapor |
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Temperatura de condensação |
-40 graus -75 graus (opcional -110 graus criogênico) |
Condensação em cascata de três/quatro{0}}estágios |
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Eficiência de Processamento |
Maior ou igual a 95%- Maior ou igual a 99,9% |
Excedendo em muito os padrões nacionais |
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Concentração de Emissões de NMHC |
Menor ou igual a 60 mg/m³ (padrão empresarial Grau A) / Menor ou igual a 13,30 mg/m³ (ideal) |
Atende aos mais rigorosos requisitos de conformidade para empresas petroquímicas |
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Tipo Absorvente |
Adequado para gasolina de baixa{0}}octanagem, óleo diesel leve e absorventes especiais |
Personalizado de acordo com a composição do Vapor |
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Classificação-à prova de explosão |
Ex d IIB T4 / Ex db IIB T4 |
Classificação à prova de explosão-padrão da indústria petroquímica |
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Método de controle |
Controle totalmente automático do PLC, suportando monitoramento on-line e transmissão remota de dados |
Pode ser integrado ao sistema de controle central de empresas petroquímicas |
4.2 Principais Especificações Técnicas
Eficiência do tratamento: A eficiência de remoção de hidrocarbonetos totais não{0}metanos após o tratamento não deve ser inferior a 95%–97%.
Concentração de Emissões: O “Padrão de Emissão para Poluentes da Indústria de Refino de Petróleo” exige NMHC menor ou igual a 60 mg/m³; tecnologias avançadas podem atingir NMHC menor ou igual a 1,51 mg/m³.
Escala de Projeto da Unidade: Idealmente, deve ser de 100% a 110% da emissão máxima simultânea de Vapor das instalações de armazenamento ou carregamento.
V. Guia de Seleção da Indústria Petroquímica
5.1 Recomendações para Seleção de Processosn
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Cenários de aplicação |
Processos Recomendados |
Volume de processamento recomendado |
Características |
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Fazendas de Tanques de Petróleo Refinado (Gasolina/Nafta) |
Condensação + Adsorção |
100-500 m³/h |
A condensação recupera o vapor principal, adsorção e purificação profunda |
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Fazendas de Tanques de Aromáticos (Benzeno/Tolueno/Xileno) |
Absorção + Membrana + Adsorção |
100-2000 m³/h |
Pré-tratamento de absorção, separação e concentração de membrana, adsorção até o padrão |
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Plataformas de Carregamento (Grande Volume) |
Absorção + Adsorção/Baixa-Absorção de temperatura + Adsorção graduada |
600-1300 m³/h |
Pré-tratamento principal, homogeneização da concentração, forte adaptabilidade às condições de trabalho |
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Terminais de remessa (capacidade ultra-grande) |
Condensação + Adsorção (múltiplas unidades em paralelo) |
1000-4000 m³/h |
Design-de canal duplo para evitar o bloqueio de gelo e se adaptar a condições extremas de trabalho |
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Tanques de vapor multi-componentes/complexos |
Três-estágios criogênicos + adsorção + dessorção a vácuo |
300-1500 m³/h |
Separação precisa de condensação em cascata, adsorvente de alto desempenho |
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Fazendas de tanques de metanol/álcool |
Condensação + Adsorção + Oxidação Catalítica |
200-2000 m³/h |
A recuperação de condensação e a oxidação catalítica garantem emissões quase{0}zero |
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Padrões de emissões extremamente elevados |
Combinação de quatro-estágios (absorção + membrana + adsorção + dessorção a vácuo) |
500-2000 m³/h |
Garantias de múltiplas combinações, baixos custos operacionais |
VI. Benefícios Econômicos e Retorno do Investimento
Os benefícios económicos das unidades de recuperação de vapores na indústria petroquímica reflectem-se principalmente nos seguintes aspectos:
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Fontes de benefícios |
Explicação |
Dados de referência |
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Recuperação de recursos de hidrocarbonetos leves |
Os hidrocarbonetos leves recuperados podem ser vendidos externamente ou reutilizados como produtos, gerando benefícios económicos diretos. |
Após a reforma, o campo petrolífero de Zhongyuan recupera aproximadamente 41 m³ de hidrocarbonetos leves anualmente, gerando uma receita anual de 164.000 yuans. |
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Conservação de energia |
Processos combinados avançados reduzem significativamente o consumo de energia. |
Após a renovação, o consumo de electricidade de um determinado depósito de petróleo diminuiu de 2500 kWh/500 m³, resultando numa poupança anual significativa de electricidade. |
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Conformidade ambiental |
Multas ambientais e riscos de paralisação da produção são evitados. |
Atende GB20950-2020 e padrões locais. |
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Período de retorno do investimento |
Projetos petroquímicos de grande-escala normalmente duram de 1,5 a 3 anos. |
Um depósito de petróleo com um investimento de 6 milhões de yuans gera um benefício anual abrangente de 2,16 milhões de yuans, com um período de retorno de 2,78 anos. |
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Benefícios da redução das emissões de carbono |
Com a melhoria do mercado de comércio de carbono, as reduções de emissões podem trazer receitas adicionais. |
Pode participar do comércio de cotas de carbono e de projetos CCER. |
VI. Manutenção e Cuidados
6.1 Itens de manutenção de rotina
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Itens de manutenção |
Ciclo |
Procedimentos Operacionais: |
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Verificação dos parâmetros operacionais |
Diário |
Observe os parâmetros de temperatura, pressão e concentração de emissões. |
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Inspeção Visual de Equipamentos |
Semanalmente |
Verifique se há vazamentos, vibrações anormais e ruídos incomuns. |
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Verificação da bomba absorvente/de circulação |
Mensal |
Verifique o desempenho do absorvente e o estado de funcionamento da bomba. |
6.2 Manutenção regular
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Itens de manutenção |
Ciclo |
Notas |
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Teste de concentração de emissões |
Trimestral |
Contrate testes com uma instituição qualificada para garantir a conformidade. |
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Inspeção de desempenho de carvão ativado/adsorvente |
A cada 6 meses |
Verifique se há uma diminuição na eficiência de adsorção. |
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Teste de estanqueidade do sistema |
Anualmente |
Execute testes de acordo com os requisitos GB20952. |
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Substituição/reabastecimento absorvente |
Dependendo do uso |
Substitua o absorvente após a saturação. |
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Substituição de adsorvente/catalisador |
2-5 anos |
Descarte os resíduos de carvão ativado como resíduos perigosos (categoria HW49), dependendo do uso e do declínio da eficiência. |
Consumíveis como carvão ativado e catalisadores precisam ser substituídos regularmente. Adsorventes e catalisadores residuais devem ser reciclados e descartados por fabricantes qualificados.
6.3 Prevenção de Corrosão e Projeto Especial
Unidades de recuperação de vapor em parques de tanques e áreas portuárias da indústria petroquímica requerem atenção especial no projeto de prevenção à corrosão. Os cenários costeiros devem ser equipados com medidas anti-corrosão abrangentes. Por exemplo, o projeto do Terminal Nanjing Dole Sinopec Hainan implementou um projeto anti{3}}corrosão abrangente para toda a unidade para garantir uma operação estável-de longo prazo em ambientes com alta névoa salina.
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