林天立 ,張 勇

(浙江省杭州市余杭區(qū)環(huán)保局尾氣辦,浙江杭州310000)

1 引言

我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)石油的大國(guó)行列,但油品生產(chǎn)加工企業(yè)、油庫(kù)、加油站以及運(yùn)輸栽體的油汽回收工作還處于起步階段,許多油品收發(fā)場(chǎng)所沒(méi)有配套相應(yīng)油氣回收裝置,致使油氣(揮發(fā)性有機(jī)物氣體)排放到大氣中,給大氣環(huán)境造成嚴(yán)重影響。目前,余杭區(qū)需進(jìn)行油汽回收治理改造的加油站有87個(gè),油庫(kù)5座,油罐車(chē)28輛,汽油年消耗量達(dá)20萬(wàn)t。由于汽油揮發(fā)性較強(qiáng),全區(qū)每年排入大氣的油氣(揮發(fā)性有機(jī)物VOCs)達(dá)1600t。油氣產(chǎn)生大致構(gòu)成比例為油庫(kù)、油罐車(chē)到加油站儲(chǔ)油罐約占90%,給汽車(chē)加油時(shí)約占10%。因此,對(duì)加油站實(shí)施一次油氣回收及二次油氣回收后,可有效地控制油氣造成的危害,起到環(huán)保、減少油的浪費(fèi)和提高加油站安全的作用。

2 油氣產(chǎn)生及危害

“油氣”產(chǎn)生主要有3個(gè)階段,一是油庫(kù)從裝儲(chǔ)油罐車(chē)上卸油時(shí)和向運(yùn)輸油罐車(chē)上配備油品時(shí),在裝卸過(guò)程中,由于裝卸裝置密封效果不好,伴有嚴(yán)重的“油氣”揮發(fā),對(duì)周?chē)h(huán)境危害極大;二是運(yùn)輸油罐車(chē)在加油站內(nèi)裝卸油品時(shí),有“油氣”揮發(fā);三是對(duì)汽車(chē)進(jìn)行加油時(shí),有“油氣”揮發(fā)。

大多數(shù)加油站、油庫(kù)均分布在人口稠密的城市或其周?chē)?它們散發(fā)到大氣中的油氣含有苯、二甲苯、乙基苯和有機(jī)活性化合物、氮氧化物等多屬致癌物質(zhì),而有機(jī)活性化合物與氮氧化物在紫外線(xiàn)的作用下會(huì)發(fā)生一系列的光化學(xué)反應(yīng),生成臭氧、一氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛類(lèi)、酮類(lèi)和有機(jī)酸類(lèi)等,形成二次污染;大氣中有二氧化硫存在,還會(huì)發(fā)生硫酸鹽氣溶膠(即光化學(xué)氣溶膠),這種一次和二次污染物的混合物就是光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧強(qiáng)烈刺激人的眼睛、喉嚨,導(dǎo)致頭痛以及使呼吸道疾病患者病情惡化,嚴(yán)重的會(huì)造成死亡。近年來(lái),杭州市余杭區(qū)區(qū)灰霾天氣已經(jīng)占到了全年天數(shù)的1/3以上,2010年有129d是灰霾天氣。而影響大氣能見(jiàn)度最終引起灰霾天氣的細(xì)顆粒物,其中一部分是二次源,這個(gè)二次源也是光化學(xué)煙霧的一個(gè)組成部分。

揮發(fā)性有機(jī)廢氣污染問(wèn)題現(xiàn)已引起我國(guó)各級(jí)環(huán)保行政主管部門(mén)的高度重視。2007年6月,環(huán)境保護(hù)部(原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局)聯(lián)合國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒布了《儲(chǔ)油罐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20950-2007)、《汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20951-2007)和《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20952-2007),標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了儲(chǔ)油庫(kù)、油灌車(chē)及加油站在儲(chǔ)存、收發(fā)和加注汽油過(guò)程中的油氣排放限制、控制技術(shù)要求和檢測(cè)方法。2010年6月,余杭區(qū)出臺(tái)了《杭州市余杭區(qū)油氣回收綜合治理工作方案》,標(biāo)志著余杭區(qū)全面啟動(dòng)儲(chǔ)油庫(kù)、油罐車(chē)、加油站油氣回收治理工作。《方案》要求,余杭區(qū)境內(nèi)各儲(chǔ)油庫(kù)、加油站、油灌車(chē)油氣回收治理改造完成時(shí)間為2011年6月30日前?！斗桨浮愤€要求,新改建油庫(kù)、加油站及新登記油罐車(chē)必須安裝油氣回收裝置;同時(shí)要求距離民宅建筑50m以?xún)?nèi)的加油站應(yīng)預(yù)留油氣后處理裝置接口;凡汽油年銷(xiāo)售量大于5000 t的加油站應(yīng)預(yù)留安裝在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的接口。

3 油氣回收方法

3.1 吸收法

吸收法是通過(guò)油氣和吸收劑的逆流接觸,利用油氣中各組分在吸收劑中溶解度的不同,從而將易溶解的組分和難溶解的組分分離開(kāi)來(lái)。該方法一般可使用3種不同的吸收劑,即輕柴油、低溫汽油和有機(jī)溶劑。吸收法工藝簡(jiǎn)單,投資成本低,但回收效率低,一般只能達(dá)到80%左右,無(wú)法達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家允許的油氣排放標(biāo)準(zhǔn)-《儲(chǔ)油庫(kù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,且設(shè)備占地空間大,能耗高,吸收劑消耗較大,需不斷補(bǔ)充。

3.2 吸附法

吸附法是利用混合物中各組分與吸附劑間結(jié)合力強(qiáng)弱的差別,即各組分在吸附劑與流體相間分配不同的性質(zhì)使混合物中難吸附組分分離的技術(shù),其特點(diǎn)是合適的吸附劑對(duì)各組分的吸附可以有很高的選擇性,目前常用的吸附劑有活性炭和硅膠。吸附法的優(yōu)點(diǎn)是可以達(dá)到較高的處理效率,尾氣排放濃度低,可以達(dá)到很低的值,缺點(diǎn)是進(jìn)口濃度難以達(dá)到很大,且工藝復(fù)雜,需要二次處理,吸附床容易產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn),存在安全隱患,且三苯易使活性炭失活,活性炭失活后存在二次污染問(wèn)題。

3.3 冷凝法

冷凝法的基本原理是當(dāng)冷凝氣的溫度低于其露點(diǎn)溫度時(shí)將發(fā)生冷凝,由于易揮發(fā)性有機(jī)化合物的露點(diǎn)溫度高于空氣的露點(diǎn)溫度,故當(dāng)對(duì)油氣蒸汽和空氣的混合物進(jìn)行冷凝時(shí),大部分油氣蒸汽會(huì)被冷凝成液態(tài)而空氣則可以通過(guò)通風(fēng)口被排出,從而達(dá)到分離的目的。冷凝下來(lái)的油水混合物經(jīng)過(guò)分離罐分離,油品通過(guò)泵送回儲(chǔ)罐,污水排入污水處理系統(tǒng)。冷凝法最大的優(yōu)點(diǎn)就是回收的烴類(lèi)液體不含雜質(zhì)。缺點(diǎn)就是,必須在很低的溫度才能達(dá)到較高的回收率,能耗高。冷凝法適用于高濃度烴蒸汽的回收。

3.4 膜分離法

膜分離法是采用膜分離法將收發(fā)油過(guò)程中產(chǎn)生的油氣進(jìn)行回收的一種措施,其原理基于膜對(duì)氣體的滲透性,利用一定壓力下的混合氣體中各組分在膜中具有不同的滲透速率而實(shí)現(xiàn)分離。膜法油氣回收系統(tǒng)進(jìn)行汽油蒸發(fā)回收,可以使揮發(fā)降低95%～99%。膜分離法優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn),回收率高,但投資大,壽命短。膜在油氣濃度低、空氣量大的情況下,易產(chǎn)生放電層,有安全隱患。

3.5 氧化燃燒法

氧化燃燒法是將儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的含烴氣體直接氧化燃燒,燃燒產(chǎn)生的二氧化碳、水和空氣作為處理后的凈化氣直接排放。該方法是一種操作費(fèi)用較低的方法,但因?yàn)樯婕暗接蜌馊紵涂諝馕廴?以及考慮到加油站安全問(wèn)題和環(huán)境保護(hù),目前一般已不采用。

4 油氣回收工作建議

目前余杭區(qū)的油氣回收工作已經(jīng)全面展開(kāi),為更好地推動(dòng)油氣回收改造工作的高效性及自覺(jué)性,按時(shí)完成油汽回收治理改造任務(wù),鞏固余杭區(qū)油汽回收治理改造成果,滿(mǎn)足長(zhǎng)效管理的需要,建議如下。

(1)政府有關(guān)部門(mén)在進(jìn)行新建、改建、擴(kuò)建的油庫(kù)及加油站審批時(shí),應(yīng)將配套油氣回收處理設(shè)備(設(shè)施)作為審批的一個(gè)重要前提。

(2)建立部門(mén)聯(lián)動(dòng)機(jī)制,完善油汽回收治理管理;對(duì)各油品供應(yīng)單位環(huán)保部門(mén)實(shí)施排污許可證制度,安監(jiān)、發(fā)改部門(mén)在許可證年審時(shí),將環(huán)保排污許可證做為前置條件。

(3)為確保油氣回收系統(tǒng)達(dá)標(biāo)穩(wěn)定運(yùn)行,在完成治理檢測(cè)驗(yàn)收的基礎(chǔ)上,應(yīng)建立日常監(jiān)管制度,對(duì)轄區(qū)內(nèi)的加油站、儲(chǔ)油庫(kù)進(jìn)行日常督查。

(4)通過(guò)環(huán)保宣傳,使公眾認(rèn)識(shí)到揮發(fā)性有機(jī)廢氣對(duì)環(huán)境及人體健康的危害,形成人人關(guān)注環(huán)保,人人監(jiān)督企業(yè)做好油氣回收工作的局面,進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)開(kāi)展油氣回收工作,減少揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)人身健康的不良影響。

5 杭州市余杭區(qū)區(qū)油氣回收綜合治理工作績(jī)效分析

5.1 減少環(huán)境污染

杭州市余杭區(qū)的加油站、油庫(kù)大都分布在人口稠密的城區(qū)周?chē)?特別是加油站就在人們生活的當(dāng)中,加油站、油庫(kù)在卸油、加油的過(guò)程中排放大量的油氣,其主要成分多為致癌物質(zhì),經(jīng)紫外線(xiàn)照射后會(huì)與其他氣體發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),形成毒性更大的污染物,對(duì)環(huán)境、人類(lèi)健康造成嚴(yán)重影響;通過(guò)油汽回收治理改造,可有效控制油氣造成的危害,顯著改善大氣環(huán)境質(zhì)量、減少天氣灰霾。

5.2 確保汽油在儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)過(guò)程中的安全

汽油在儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)過(guò)程中的火災(zāi)爆炸事故55%以上為油蒸氣原因所造成,加油站和油庫(kù)經(jīng)過(guò)治理改造,安裝油氣回收處理設(shè)備后,可大幅度降低這些區(qū)域空氣中的可燃性氣體濃度,提高了安全性,同時(shí)也保護(hù)了操作人員及車(chē)主的身體健康。

5.3 節(jié)約能源

隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)和汽車(chē)保有量的快速遞升,石油能源供應(yīng)日趨緊張。據(jù)統(tǒng)計(jì),杭州市余杭區(qū)2010年消耗汽油約20萬(wàn) t,在運(yùn)、轉(zhuǎn)、銷(xiāo)過(guò)程中至少排放1600t油氣到大氣環(huán)境中,僅此一項(xiàng)造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1100多萬(wàn)元。通過(guò)治理,對(duì)油氣進(jìn)行回收,不僅把1600t油氣變成了汽油,而且保護(hù)了環(huán)境,節(jié)約了能源。

6 結(jié)語(yǔ)

油氣回收通過(guò)高效收集和密閉貯存油氣,并將收集的油氣進(jìn)行集中處理,達(dá)到回收利用的目的,能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益“三贏”。

[1]江一中.油站油庫(kù)去“油氣”年節(jié)油近兩千噸[N].遼沈晚報(bào),2010-12-13(23).

[2]柯日華,杜 誠(chéng),柯 燕.淺談小型加油站的油氣回收問(wèn)題[J].廣東化工,2010(8)：161～162.