浅析加油站油气回收系统的发展趋势

周琳 王密伦

【摘 要】本文深入分析了加油站油气回收治理改造工程势在必行的原因，及以测量技术为基础的油气回收治理方案的关键所在。在借鉴国外经验和技术方案的基础上，检测技术、测量方案、测量设备应运而生，不断发展，成为有效控制加油站大气污染物排放的重要保证，为我国的蓝天工程做出了贡献。

【关键词】加油站油气回收;VOC;回收效率;油罐压力

随着对大气污染物排放控制日趋重视，我国对加油站油气回收治理改造的范围和力度不断加大，油气回收测量技术也在借鉴国外经验和技术方案的基础上不断提高。

1 加油站油气回收治理势在必行

汽油的挥发性，造成其在运输和销售过程中 0.5%变成油气损失掉。挥发的油气中含有大量的甲苯、二甲苯、乙基苯及其他碳氢化合物，多属致癌物质，将危害人员的身体健康，并污染周围的环境。由于大多数加油站建在城镇交通要道等人群相对集中地区，油气排放的空间高度也在人们呼吸带范围，因此油气对人体造成的危害不能忽视。

油气污染物是空气中 PM2.5 污染源增量、形成雾霾天气、造成光化学污染的重要原因之一。油气成风复杂，在强烈的光照下，油气中的烯烃类碳氢化合物和氮氧化合物之间发生光化反应而产生光化学烟雾，是以臭氧（O3）为主体的多种氧化性化合物，是形成光化学烟雾的主要成分，近年来对流层及地面臭氧对农作物、森林的严重破坏作用，已日益引起广泛关注。

从环保、安全、经济效益三方面出发，当今世界各发达国家都制定严格的环保法律，限制储运系统的油气排放。我国国家环保部 2007 年制订了国家标准GB20952-2007“加油站大气污染物排放标准”，2008 年又制订了 HJ/T431-2008“储油库加油站大气污染治理项目验收检测技术规范”，进一步细化验收、检测的油罐要求和规范。为全国范围内的治理工作打下政策基础。

2 治理方案的基础是油气回收治测量技术

目前，普遍使用真空辅助式加油站油气回收系统，见图加油站油气回收系统原理图。

加油机在向汽车油箱加油的同时，其油箱中的油气通过加油枪——油枪上的流量控制阀——双层油气管——拉断阀——真空泵——回到地下油罐，期望能将汽车油箱中的所有油气全部抽回到油罐中并储存，达到良好的油气回收效率。

加油站油气回收系统是将给汽车油箱加加油时产生的油气，通过密闭方式收集进入埋地油罐的系统，衡量该系统三项重要指标是密闭性、液阻和气液比。密闭性是在一定气体压力状态下的密闭程度，液阻是凝析液体滞留在油气管线内或

因其他原因造成气体通过管线的阻力，气液比是 A/L 即加油时收集的油气体积 A

与同时加入油箱内汽油体积 L 的比值。在液阻正常、温压补偿后，有如下关系：

a.A/L=1 即回气体积等于加油体积 P=0 油罐内为常压 对密闭性无要求

b.A/L>1 即回气体积大于加油体积 P>0 油罐内为正压 要求密闭性合格

c.A/L<1 即回气体积小于加油体积 P<0 油罐内为负压 要求密闭合性格通过以上关系可以分析出：a 是一种油气回收治理的理想状态，加油站达到

污染物零排放;b 会由于回气量偏大，造成油罐区有△L=A-L 的大气污染物排放;

c 会由于回气量不足，造成加油区会有△L=L-A 的大气污染物排放;加油站运行的油气回收设备是否达到标准要求，关键是检测出回气体积 A，在检测出 A 的基础上才能对回收设备进行调整，根据 A/L 的比值，判断出油气回收的效果，进而保证回收设备正常，发挥应有的作用。

3 油气回收测量原理及技术发展

根据国标要求，需要对加油站气液比进行测量。气液比检测时，加油体积 L

直接从加油机读数，回气体积 A 通过在加油枪的喷管处安装一个弥合的适配器，该适配器与大气流量计连接，气体选通过气体流量计，然后进入加油枪喷管上的油气收集孔，计量出气体体积 A，从而计算出 A/L。

2007 年，通过对欧美的考察了解到采用罗茨（腰轮）流量计对气液比进行检测。该流量计为机械式读数表盘。流量计的特点是精确度高、范围度大、结构紧凑坚固、入口无需直管段、使用寿命长，适于安装在环境狭窄的场合，在严酷的气候条件下精确测量负荷变动大的气体流量。

当被测气体流经计量室时，流量计的进出口端形成一个差压，在此压力推动下，使腰轮旋转，同时通过固定在腰轮上的一对齿轮，使两个腰轮交换驱动旋转。由于计量腔的容积是一个固定值，所以，被测气体的流量与腰轮转数成正比，并通过一定传动比的变速机构传给计数器，计数器的累计值即是被测气体在某段时间内的体积流量（基型）。

流量计所显示的数值为管道中当时气体实际工作压力和工作温度状况下的工况

体积流量，如要得到标准状态（1 标准大气压、20℃）下的体积流量，可按下列公式换算：Q 标 =（273.15 + 20）/ 101325 * P / T * Q 工

其中：Q 标 —— 标准状况下的体积流量（Nm3 /h）

Q工 —— 当时实际工作状况下的体积流量（m3/h）

P工 —— 当时压力计读出的气体平均压力（Pa）

P —— 当时管道中的实际绝对压力，若计量过程中 压力有波动，则为管道中气体实际平均绝对压力（Pa）

P ——P 工 + B B —— 当时当地的大气压力 T（Pa）

T —— 当时管道中气体的实际绝对温度（K），若计 量过程中温度有波動，则为管道中实际平均温度

T —— t + 273.15

T —— 当时温度计读出的气体平均摄氏温度

欧美检测方案在理论上没有问题，在检测误差上有待提高。机械式仪表盘分辨率流量：1L，这与加油机汽油体积分辨率 0.01L 差别较大;机械式仪表盘流量误差：5%，误差明显较大，无法满足相关部门的执法要求;机械式仪表盘计数需要估读，从而进一步加大了误差;密闭性液阻测试仪、气液比测试仪，在使用方面分体式结构给测量带来诸多不便。

2008 年，机械科学研究总院—中机生产力促进中心作为北京市环保局技术支撑单位，在借鉴国外经验的基础上研发出油气回收综合检测仪，其特点如下：

1.分辨率高（流量：0.01L 压力：1Pa）

2.误差高（流量：1% 压力：0.2%）

3.数字式显示【专利保护】

4.综合式使用方便（密闭性、液阻、气液比）【专利保护】

参考文献：

[1]樊宝德.杨晓婕主编 油库加油站油气回收与减排技术 中国石化出版社 2009 年 10 月

[2]环境保护部 储油库、加油站大气污染治理项目验收检测技术规范 中国环境科学出版社 2008 年 5 月

[3]国家环保总局 加油站大气污染物排放标准 GB20952-2007 2007 年 6 月

[4]加油站油气浓度监测及排放限值研究 2011 年 2 期《机电产品开发与创新》

[5]加油站油气回收“监测监管+检测监管”模式及系统研究 2011 年 4 期 《机械工业标准化与质量》

作者简介：

周琳（1986），女，山东省日照市，汉族，助理工程师，本科，研究方向：计量。