余杭区油气回收综合治理工作绩效分析

林天立 ,张 勇

(浙江省杭州市余杭区环保局尾气办,浙江杭州310000)

1 引言

我国已经进入生产和消费石油的大国行列,但油品生产加工企业、油库、加油站以及运输栽体的油汽回收工作还处于起步阶段,许多油品收发场所没有配套相应油气回收装置,致使油气(挥发性有机物气体)排放到大气中,给大气环境造成严重影响。目前,余杭区需进行油汽回收治理改造的加油站有87个,油库5座,油罐车28辆,汽油年消耗量达20万t。由于汽油挥发性较强,全区每年排入大气的油气(挥发性有机物VOCs)达1600t。油气产生大致构成比例为油库、油罐车到加油站储油罐约占90%,给汽车加油时约占10%。因此,对加油站实施一次油气回收及二次油气回收后,可有效地控制油气造成的危害,起到环保、减少油的浪费和提高加油站安全的作用。

2 油气产生及危害

“油气”产生主要有3个阶段,一是油库从装储油罐车上卸油时和向运输油罐车上配备油品时,在装卸过程中,由于装卸装置密封效果不好,伴有严重的“油气”挥发,对周围环境危害极大;二是运输油罐车在加油站内装卸油品时,有“油气”挥发;三是对汽车进行加油时,有“油气”挥发。

大多数加油站、油库均分布在人口稠密的城市或其周围,它们散发到大气中的油气含有苯、二甲苯、乙基苯和有机活性化合物、氮氧化物等多属致癌物质,而有机活性化合物与氮氧化物在紫外线的作用下会发生一系列的光化学反应,生成臭氧、一氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类和有机酸类等,形成二次污染;大气中有二氧化硫存在,还会发生硫酸盐气溶胶(即光化学气溶胶),这种一次和二次污染物的混合物就是光化学烟雾。光化学烟雾强烈刺激人的眼睛、喉咙,导致头痛以及使呼吸道疾病患者病情恶化,严重的会造成死亡。近年来,杭州市余杭区区灰霾天气已经占到了全年天数的1/3以上,2010年有129d是灰霾天气。而影响大气能见度最终引起灰霾天气的细颗粒物,其中一部分是二次源,这个二次源也是光化学烟雾的一个组成部分。

挥发性有机废气污染问题现已引起我国各级环保行政主管部门的高度重视。2007年6月,环境保护部(原国家环境保护总局)联合国家质量监督检验检疫总局颁布了《储油罐大气污染物排放标准》(GB20950-2007)、《汽油运输大气污染物排放标准》(GB20951-2007)和《加油站大气污染物排放标准》(GB20952-2007),标准规定了储油库、油灌车及加油站在储存、收发和加注汽油过程中的油气排放限制、控制技术要求和检测方法。2010年6月,余杭区出台了《杭州市余杭区油气回收综合治理工作方案》,标志着余杭区全面启动储油库、油罐车、加油站油气回收治理工作。《方案》要求,余杭区境内各储油库、加油站、油灌车油气回收治理改造完成时间为2011年6月30日前。《方案》还要求,新改建油库、加油站及新登记油罐车必须安装油气回收装置;同时要求距离民宅建筑50m以内的加油站应预留油气后处理装置接口;凡汽油年销售量大于5000 t的加油站应预留安装在线监测系统的接口。

3 油气回收方法

3.1 吸收法

吸收法是通过油气和吸收剂的逆流接触,利用油气中各组分在吸收剂中溶解度的不同,从而将易溶解的组分和难溶解的组分分离开来。该方法一般可使用3种不同的吸收剂,即轻柴油、低温汽油和有机溶剂。吸收法工艺简单,投资成本低,但回收效率低,一般只能达到80%左右,无法达到现行国家允许的油气排放标准-《储油库大气污染物排放标准》,且设备占地空间大,能耗高,吸收剂消耗较大,需不断补充。

3.2 吸附法

吸附法是利用混合物中各组分与吸附剂间结合力强弱的差别,即各组分在吸附剂与流体相间分配不同的性质使混合物中难吸附组分分离的技术,其特点是合适的吸附剂对各组分的吸附可以有很高的选择性,目前常用的吸附剂有活性炭和硅胶。吸附法的优点是可以达到较高的处理效率,尾气排放浓度低,可以达到很低的值,缺点是进口浓度难以达到很大,且工艺复杂,需要二次处理,吸附床容易产生高温热点,存在安全隐患,且三苯易使活性炭失活,活性炭失活后存在二次污染问题。

3.3 冷凝法

冷凝法的基本原理是当冷凝气的温度低于其露点温度时将发生冷凝,由于易挥发性有机化合物的露点温度高于空气的露点温度,故当对油气蒸汽和空气的混合物进行冷凝时,大部分油气蒸汽会被冷凝成液态而空气则可以通过通风口被排出,从而达到分离的目的。冷凝下来的油水混合物经过分离罐分离,油品通过泵送回储罐,污水排入污水处理系统。冷凝法最大的优点就是回收的烃类液体不含杂质。缺点就是,必须在很低的温度才能达到较高的回收率,能耗高。冷凝法适用于高浓度烃蒸汽的回收。

3.4 膜分离法

膜分离法是采用膜分离法将收发油过程中产生的油气进行回收的一种措施,其原理基于膜对气体的渗透性,利用一定压力下的混合气体中各组分在膜中具有不同的渗透速率而实现分离。膜法油气回收系统进行汽油蒸发回收,可以使挥发降低95%～99%。膜分离法优点是技术先进,回收率高,但投资大,寿命短。膜在油气浓度低、空气量大的情况下,易产生放电层,有安全隐患。

3.5 氧化燃烧法

氧化燃烧法是将储运过程中的含烃气体直接氧化燃烧,燃烧产生的二氧化碳、水和空气作为处理后的净化气直接排放。该方法是一种操作费用较低的方法,但因为涉及到油气燃烧和空气污染,以及考虑到加油站安全问题和环境保护,目前一般已不采用。

4 油气回收工作建议

目前余杭区的油气回收工作已经全面展开,为更好地推动油气回收改造工作的高效性及自觉性,按时完成油汽回收治理改造任务,巩固余杭区油汽回收治理改造成果,满足长效管理的需要,建议如下。

(1)政府有关部门在进行新建、改建、扩建的油库及加油站审批时,应将配套油气回收处理设备(设施)作为审批的一个重要前提。

(2)建立部门联动机制,完善油汽回收治理管理;对各油品供应单位环保部门实施排污许可证制度,安监、发改部门在许可证年审时,将环保排污许可证做为前置条件。

(3)为确保油气回收系统达标稳定运行,在完成治理检测验收的基础上,应建立日常监管制度,对辖区内的加油站、储油库进行日常督查。

(4)通过环保宣传,使公众认识到挥发性有机废气对环境及人体健康的危害,形成人人关注环保,人人监督企业做好油气回收工作的局面,进一步推动企业开展油气回收工作,减少挥发性有机物对人身健康的不良影响。

5 杭州市余杭区区油气回收综合治理工作绩效分析

5.1 减少环境污染

杭州市余杭区的加油站、油库大都分布在人口稠密的城区周围,特别是加油站就在人们生活的当中,加油站、油库在卸油、加油的过程中排放大量的油气,其主要成分多为致癌物质,经紫外线照射后会与其他气体发生一系列光化学反应,形成毒性更大的污染物,对环境、人类健康造成严重影响;通过油汽回收治理改造,可有效控制油气造成的危害,显著改善大气环境质量、减少天气灰霾。

5.2 确保汽油在储运销过程中的安全

汽油在储运销过程中的火灾爆炸事故55%以上为油蒸气原因所造成,加油站和油库经过治理改造,安装油气回收处理设备后,可大幅度降低这些区域空气中的可燃性气体浓度,提高了安全性,同时也保护了操作人员及车主的身体健康。

5.3 节约能源

随着经济的高速增长和汽车保有量的快速递升,石油能源供应日趋紧张。据统计,杭州市余杭区2010年消耗汽油约20万 t,在运、转、销过程中至少排放1600t油气到大气环境中,仅此一项造成的经济损失高达1100多万元。通过治理,对油气进行回收,不仅把1600t油气变成了汽油,而且保护了环境,节约了能源。

6 结语

油气回收通过高效收集和密闭贮存油气,并将收集的油气进行集中处理,达到回收利用的目的,能够实现环境效益、经济效益和社会效益“三赢”。

[1]江一中.油站油库去“油气”年节油近两千吨[N].辽沈晚报,2010-12-13(23).

[2]柯日华,杜 诚,柯 燕.浅谈小型加油站的油气回收问题[J].广东化工,2010(8)：161～162.