加油站油气污染现状与回收技术分析

王 云

(中国石化贵州石油分公司，贵阳 550002)

截至2011年底，我国机动车保有量达2.25亿辆。汽车数量的迅速增加带动了油品需求量的大幅度增加，加油站数量已达9.5万座;预计到2020年，我国每年至少需要4.5亿吨原油，而其中汽车用油将占我国总用油量的55%。目前，绝大多数加油站普遍存在油气泄漏问题，不仅浪费了宝贵的油气资源，而且造成了严重的环境污染;近两年我国加油站的油气挥发率在千分之七左右，由此造成的损失高达20亿元。因此，对加油站的油气进行回收治理是节能、环保和安全的综合体现。

1 加油站油气回收的必要性

加油站的油品蒸发是挥发性有机物(VOC)排放的一个重要来源，油气中所含VOC的化学活性非常高，因此其对臭氧生成的贡献率不容忽视;而VOC物质自身具有很强的毒性，含有苯、二甲苯、乙基苯等致癌物质，油气挥发物被吸入人体后，会对人体产生直接危害;同时，油气遇烟火、金属碰撞、发电机排气管喷火等都可导致火灾，由于绝大多数的加油站都位于城镇交通要道等人群相对集中的地方，因而存在较大的潜在危险。实施油气回收，可以从根本上解决问题、切断危险源的存在，消除可能导致爆炸、燃烧等的安全隐患[1]。

2 油气回收技术的发展

油气回收是指对储油库和加油站在卸油、储油和加油过程中产生的油气，通过密闭收集、储存和送入油罐汽车的罐内，运送到储油库集中，经过一定的工艺使油气从气态转变为液态，重新变为汽油，达到资源回收利用的过程。

油气回收主要分三次:一次回收是将油库发油和加油站卸油过程中产生的油气回收到油罐车中;二次回收是将加油站加油枪和汽车油箱挥发的油气回收到埋地油罐中;三次回收是指将一次和二次回收到油罐中的油气通过压缩机冷凝工艺进行油气回收。

油气回收技术按其工作原理分为5种基本形式:冷凝法、吸收法、吸附法、膜分离法和燃烧法[2]。

2.1 国外加油站油气回收现状

1970年美国《空气清洁法》颁布，逐步实施一次油气回收。1974年圣地亚哥市首先推动一次油气回收技术。此后，美国其他十六个因臭氧污染造成空气质量不合格的地区也推行了一次油气回收技术。1975年美国的联邦法规文件中首次提及控制汽车加油站油气逸散的管制方案。文件中也讨论计划要在全美空气质量最差的地区，采用二次油气回收技术作为加油时油气挥发的控制策略。1977年公布的空气清洁法修订版中，规定特定地区必须采用二次油气回收技术以控制加油站油气扩散。80年代后期美国进一步完善了《空气保护法》，新法规中明确指出，只有当加油站安装油气回收系统后才能满足环保法规的要求;90版的空气清洁法修订案中规定:“对认定为臭氧污染造成空气质量不好或严重的地区，必须推行二次油气回收计划以作为管理措施”。现在美国加州和美国中心城市已全部安装了二次油气回收装置。

目前国外采用的油气封存冷凝系统能将油罐正常排放油气的99%处理回油罐，基本实现零排放;成熟的membrane技术，与快速冷凝系统综合而成的先进设备，主要用于加油站油罐内的油气处理。回收后的油气，变为液态油和高浓度的油气回到油罐中。而处理后的气体是纯净的空气，被排放到大气中，实现了真正意义上的油气回收[3]。

在欧洲，针对加油站建设方面也有着严格的标准规范。鉴于完善而严格的环保法规有效地促进了欧美加油站的安全与环保，不少南美及亚洲国家也纷纷采取系列措施效仿欧美来约束本国加油站。

2.2 国内加油站油气回收技术的发展现状

我国从上世纪90年代起开始引进油气回收技术。随着环保和安全越来越受到重视，中国石油和中国石化的很多加油站安装了油气回收设备，特别是中国石化在北京奥运会期间对市区加油站的油气回收改造得到北京大学环境科学与工程学院博士生导师唐孝炎教授的高度评价，取得了良好的社会效益和经济效益[4]。

2007年8月1日起，为治理油气排放污染，由国家环保总局和国家质量监督检验检疫总局联合颁布的《储油库大气污染排放物排放标准》、《油气运输大气污染物排放标准》和《加油站大气污染排放物排放标准》三个强制性国家标准开始实施。这三个强制性标准是根据油气污染物的排放特点，为油品储存、运输和销售过程制定的各自相对独立的油气排放标准，并充分利用汽油储、运、销系统的生产设施，完成油气收集、储存、输送和集中回收处理的治理过程。按照国家标准，2012年1月1日前设市城市建成区加油站要完成一次油气回收和与之配套的油气回收处理装置安装，2015年1月1日前设市城市建成区加油站要完成二次油气回收处理装置安装工作，详见表1和表2。三个强制性标准的实施标志着我国油气回收治理工作的全面启动。

表1 卸油油气排放控制标准控制实施区域和时限

表2 储油、加油油气排放控制标准实施区域和时限

从2007年开始，为保障北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等大型活动举办地的空气质量，中国石化率先在北京、天津、上海、及河北、广东、浙江等省市陆续完成了500座加油站和33座油库的油气回收治理工作，多数加油站和油库采用常压常温吸收法回收技术及装置，治理的油气排放分别达到《储油库大气污染排放物排放标准》和《加油站大气污染排放物排放标准》要求[5－6]。

2.3 贵阳市油气回收实例

自2010年以来，贵阳市区宝山加油站和团坡桥加油站先后实施了油气回收试点改造，一个是针对原来加油枪在加油时油气散发到大气中的情况，现在通过抽气孔全部吸回到油罐中，减少了由于油罐内压力不平衡导致的油气泄漏。另一个是让油罐车进入油站卸油时连接两条管路，一条卸油，一条装气，再将油气运送回油库通过冷凝设备转化为液态油，整个过程油气回收率可以达到90%以上，最大限度地改变以前“不进入加油站也闻得到汽油味”的现象，进一步改善环境。工程完工后通过了消防和环保部门的验收。通过近二年的运行，消费者在加油站不再闻到刺鼻的汽油味了，周边地区空气质量也明显好转。根据2011年贵阳市环境质量状况公报，城区空气质量总体良好，优良天数达到349天。其中NO2年平均浓度值为0.030 mg/m3，SO2年平均浓度值为0.049 mg/m3，可吸入颗粒物年平均浓度值为 0.079 mg/m3，均达到 GB 3095—1996《环境空气质量标准》中年均值二级标准。

对加油站油气挥发重点位置油气回收前后油气排放量进行监测，可见实施油气回收后，加油站卸油和加油流程中油气排放得到有效控制，卸油时卸油口的排放损耗率从1.92‰降到0.06‰，加油枪加油时的损耗率从1.83‰降到0.18‰，通气管排气口的损耗率也从0.86‰降到了0.47‰(表3)，在《加油站大气污染排放物排放标准》允许的范围内降低了损耗率，为实施油气回收及改进相关技术积累了宝贵经验。

表3 贵阳市某加油站油气排放监测数据

3 我国加油站油气回收应用存在的问题

目前，我国油气回收系统的改造还存在以下问题[7－8]:

(1)对油气回收必要性的认识不到位。近年来中国石化和中国石油两大集团大力投入资金设置辖下加油站油气回收装置，但是占加油站总数46%的民营加油站由于技术和资金缺乏的原因，油气回收改造一直处于停顿状态。

(2)油气回收流程不完整。目前已实施油气回收的加油站很少，且大多只停留在一次回收和二次回收的范畴，基本只能算是油气收集系统，气体回收率不高，设备故障率高，加油机生产商的加油机油气回收技术不完善，因此，需要深入实施三次回收及后期处理，才能真正实现回收利用。

(3)设施不满足需求，导致油气的转移排放。一方面，从一次回收中收集到的油气通过油罐车运到油库进行油气分离的途中，由于油罐车使用状态及密闭情况导致油气泄漏到大气中;另一方面，二次回收中油气从加油枪回到油罐的过程中，由于气液比偏大，多收集的空气反而将地下油罐内的饱和油气排挤出来，增加排放污染，无法达到治理污染、保护环境和消除安全隐患的目的[9]。

(4)政府及相关部门管理力度不够。部分加油站安装油气回收系统是为了通过消防部门的消防验收检查，验收通过后却不再使用，由于政府及相关部门的监管力度不够，缺乏对油气泄漏具体的检测手段，导致设备形同虚设和安全意识淡漠[10]。

4 结论与建议

(1)优化加油站设计和设备选型，全面提升加油站建设标准，规范加油站安全和环境评价工作。在油气技术上开展自主创新，研发适合我国加油站实际情况的油气回收技术参数。加油机生产商要在提高加油机油气回收效率方面做好设备性能提升，并跟踪测试设备运行效果，总结分析影响回收效果的而各种因素，逐步推广环保加油枪，提高油气回收率和整个系统的可靠性。

(2)加强加油设施的日常维护保养和加油站数量、质量和计量管理，提高加油员工的安全意识，学习相关知识技能，熟练掌握加油站工艺流程和油气回收流程，规范操作，减少损耗和泄漏，保证加油站油气回收系统的正常运转。

(3)应用视频监控和液位仪等信息手段加强对输油管线泄漏的监测和预警，对罐存组态、罐存趋势、卸油信息及历史库存进行实时监控的同时，发现异常及时启动报警系统，防患于未然。政府和企业应该协力推进我国加油站油气回收系统改造的顺利进行。

(4)加强对加油站油气回收系统改造前后区域环境质量的对比监测，消防和环保部门定期对辖区内加油站油气回收系统进行监督检查，以法律和国家标准为依据，对不符合规定和排放标准的加油站进行严厉处罚，以促使其充分运行油气回收系统，并保证该系统正常运转。

(5)通过环保宣传，大力倡导消费者选择环保安全的加油站，从而进一步推进我国加油站油气回收系统的应用，减少加油站挥发性有机物对人体健康的影响。

[1]邢巍巍.浅谈油气回收技术及其意义[J].中国环保产业，2005(6):38－42.

[2]李德旭，赵燕.油气回收技术研究现状[J].现代化工，2006(26):63 －66.

[3]王长江.美国油气回收与环保[J].商业时代，2004(10):47.

[4]沈旻嘉，郝吉明，王丽涛.中国加油站VOC排放污染现状及控制[J].环境科学，2006，27(8):1473－1478.

[5]何月，鲁晓春.北京市油库油气回收装置优选分析[J].环境污染与防治，2008，30(10):59 －62，95.

[6]刘鹏.加油站进行油气回收的意义及方法[J].石油库与加油站，2007，16(5):41 －44.

[7]邹宏梅.油气回收技术在加油站中的应用[J].安全与环境工程，2004，11(3):18 －21.

[8]谢洪柱，徐启明.油气回收技术的研究[J].能源环境保护，2005，19(5):1 －4.

[9]宋生奎，齐永生.油气回收技术及其在加油站中的应用[J].安全、健康和环境，2007，7(2):2 －4.

[10]黄维秋，高玉明.油品蒸气排放污染的防治[J].石油化工环境保护，1994，(2):35 －40，62.