城市加油站污染分析及控制措施

闫斌峰　曹丽珍

摘 要：城市加油站在作业过程中逸散的油气成为城市VOCs污染物的一个重要来源。目前，城市加油站数量过多、分布不合理、作业不规范等问题使得加油站VOCs的污染依然存在，因此，只有通过合理规划、优化设计、完善油气回收系统并同时逐步发展车载油气回收系统才能逐步控制加油站的VOCs污染问题。

关键词：挥发性有机物；加油站；油气回收；控制措施

前言

目前，臭氧污染已成为我国部分城市特别是天津面临的一个重要环境问题，而VOC排放是形成臭氧污染的主要来源。城市加油站在在方便人们出行的同时，其在油罐车装卸、加油作业等过程中逸散的油气成为城市VOCs污染物的一个重要来源。虽然，城市加油站已通过安装油气回收系统来控制VOCs的排放，但部分城市加油站数量过多、分布不合理、作业不规范等问题使得加油站VOCs的污染依然存在。同时，VOCs物质自身具有很强的毒性，且绝大多数的城市加油站通常分布在车流量较大、人口密集的环境敏感区域，存在较大的潜在危险。

1 加油站VOCs污染来源及控制措施

1.1 加油站VOCs污染来源

城市加油站的作业油品以汽油为主，受汽油质轻、自身容易挥发等物理特性所决定，不可避免地会有一部分较轻的液态组分汽化，排入大气，造成VOCs的污染。通常情况下，加油站正常运营中的VOCs主要产生在两个环节：一是收油及储存油的环节，即油罐车通过输油管线向储油罐内卸油，储油罐内因液面上升而形成正压，罐内的饱和油气通过排气管向大气中排出。同时，油品在储油罐储存期间，当油罐系统温度升高时，汽油蒸发加剧，会引起呼吸阀排放油气；当油罐系统温度降低时，由于热胀冷缩现象，呼吸阀会吸入空气，罐内饱和油气随着环境温度的变化存在排出或从大气中补充空气的交替变化。二是发油作业环节，加油站在向汽车等耗油设备加油过程中，油箱内的饱和油气会因液态油占据了油箱内部空间而逸散到大气中。

1.2 加油站VOCs的控制措施

城市加油站油品VOCs挥发带来的危害多种多样，诸如油品数量减少、造成经济损失、油品质量降低、污染环境、影响健康、危害安全等。减少油品VOCs挥发的方法很多，如减小油罐内油品温度变化幅度、提高油罐承压能力、减小油罐上部气体空间、加强管理等，但是要想从根本上解决油品VOCs挥发的问题，以清洁生产，减少排放为目标，油气回收是最经济、最有效的方法。

加油站油气回收系统一般分三个阶段即一二三次油气回收。一次油气回收即油罐车密闭式卸油，将油罐车和地下储罐组成密闭系统，在卸油的同时把地下储油罐里储存的油气收集回油罐车内带回油库。二次油气回收又称二阶段油气回收系统或加油油气回收系统，是指把给汽油油箱加油的过程中产生的油气，通过密闭方式收集到加油站地下油罐的系统。通过一二次油气回收系统回收的气体体积大于加出的油的体积，从而导致油罐系统的压力增高，引起呼吸阀排放油气。三次油气回收主要是针对上述两种情况产生的油气进行回收处理，即在储罐和通气管之间设置油气回收装置对油气进行回收，回收油流回储油罐。

2 城市加油站污染问题现状分析

2.1 城市加油站布局不合理

目前，城市加油站还存在缺少规划，布局不合理，盲目发展的问题，造成部分城市区域加油站数量过多，规模较少，并带来资源利用率不高、经济效益差、环境污染等一系列问题。例如，天津市内占地40平方公里的某区域内分布各类加油站24座，加油站规模普遍较小，且布局不合理，扎堆现象严重，部分路段加油站平均间隔接近或低于1.2公里/座。同时，该区域加油站日单站平均销售汽油为12吨，远远低于美国全国日单站平均销售量近100吨的数量。

2.2 加油站油气回收系统应用中存在问题

随着《加油站大气污染物排放标准》（GB20952-2007）和《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2012）的相继颁布，城市加油站已基本完成油气一二次回收系统的建设，很大程度上减少了油气的排放。但这只能算是油气收集系统，且气体回收率不高，设备故障率高，同时还有部分加油站缺少第三次油气回收系统，未能对第一、二次油气回收系统回收的油气进行液化处理，造成油气的逸散。在运营过程中，加油站工作人员还存在加油枪密封不严、老化护罩更换不及时、加油枪跳枪后继续加油等的问题，进一步加剧了加油站VOCs的排放。

3 城市加油站污染控制措施

3.1 合理规划，科学设计，提高加油站的利用效率

国外多数城市加油站发展规律随着社会的发展大都经历了数量从少到多，然后再逐渐减少的过程。目前，随着我国城市机动车的迅猛发展，成品油市场需求旺盛，使得城市加油站数量迅速增长，然而，从规范加油站油气回收系统，减少油气排放的角度来看，需要我们进一步控制加油站的数量，扩大加油站的规模，增加加油站的利用效率。因此，针对城市加油站布局结构存在的问题，应按照大、中、小相结合的原则，整治布局过于集中、不合理的加油站，优化布局，优化加油站设计和设备选型，全面提升加油站建设标准。

3.2 完善油气回收系统，规范操作流程

加油站油气回收系统必须是一个完整有效的控制系统。一、二次油气回收系统收集的油气若不能转化成液化汽油，势必引起油罐中油气的二次挥发。因此，应完善油气回收系统，增加三次油气回收处理技术如吸附、吸收、冷凝和膜分离等方法。同时，加油站工作人员应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。作为目前二次油气回收系统暴露问题的改进，下一步应逐步发展车载油气回收系统（ORVR）。

3.3 发展车载油气回收系统（ORVR）

ORVR系统是指安装在机动车内部的油气回收系统，由美国在20世纪90年代作为第二阶段油气回收系统的替代产品推出，目的是通过改进现有车辆上的燃油蒸发回收系统以达到控制加油排放。主要包括：输油管，截止阀，储油罐，浮阀，碳罐，碳罐关闭阀，压力传感器，清洗阀，旋转阀等。其原理是在汽车内部形成一个输油管密封系统，在加油过程将油气通过导管输送到安装在机动车上的碳罐中吸附，而不是让油气直接从加油口排入大气；当机动车正常的行驶时，ORVR系统利用发动机的真空压力将油气释放出来，并送入发动机燃油系统使用。该系统油气回收效率高，可以减少加油过程中约95%的蒸发排放，可以回收约95%昼间蒸发排放，具有明显的环境效益和经济效益。因此，短期控制城市加油站油气排放可以先选用二次油气回收系统，而ORVR系统则是控制加油站油气排放及其回收的长期和最终的选择。

4 结束语

城市加油站分布及油气回收工作对于城市大气环境污染治理和人们安全生活有着重大的意义。根据城市加油站分布及油气回收系统使用过程中出现的问题和解决方案，应从规划、设计、施工、监理、设备制造、人员培训等多方面入手，不断发展新技术，规范、完善整个油气回收系统，才能在降低环境风险和经济损失的同时真正发挥作用。

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作者简介：闫斌峰（1981-），男，工程师，主要从事环境空气污染物的控制与分析。