余杭區油氣回收綜合治理工作績效分析

林天立 ,張 勇

(浙江省杭州市余杭區環保局尾氣辦,浙江杭州310000)

1 引言

我國已經進入生產和消費石油的大國行列,但油品生產加工企業、油庫、加油站以及運輸栽體的油汽回收工作還處于起步階段,許多油品收發場所沒有配套相應油氣回收裝置,致使油氣(揮發性有機物氣體)排放到大氣中,給大氣環境造成嚴重影響。目前,余杭區需進行油汽回收治理改造的加油站有87個,油庫5座,油罐車28輛,汽油年消耗量達20萬t。由于汽油揮發性較強,全區每年排入大氣的油氣(揮發性有機物VOCs)達1600t。油氣產生大致構成比例為油庫、油罐車到加油站儲油罐約占90%,給汽車加油時約占10%。因此,對加油站實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,起到環保、減少油的浪費和提高加油站安全的作用。

2 油氣產生及危害

“油氣”產生主要有3個階段,一是油庫從裝儲油罐車上卸油時和向運輸油罐車上配備油品時,在裝卸過程中,由于裝卸裝置密封效果不好,伴有嚴重的“油氣”揮發,對周圍環境危害極大;二是運輸油罐車在加油站內裝卸油品時,有“油氣”揮發;三是對汽車進行加油時,有“油氣”揮發。

大多數加油站、油庫均分布在人口稠密的城市或其周圍,它們散發到大氣中的油氣含有苯、二甲苯、乙基苯和有機活性化合物、氮氧化物等多屬致癌物質,而有機活性化合物與氮氧化物在紫外線的作用下會發生一系列的光化學反應,生成臭氧、一氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛類、酮類和有機酸類等,形成二次污染;大氣中有二氧化硫存在,還會發生硫酸鹽氣溶膠(即光化學氣溶膠),這種一次和二次污染物的混合物就是光化學煙霧。光化學煙霧強烈刺激人的眼睛、喉嚨,導致頭痛以及使呼吸道疾病患者病情惡化,嚴重的會造成死亡。近年來,杭州市余杭區區灰霾天氣已經占到了全年天數的1/3以上,2010年有129d是灰霾天氣。而影響大氣能見度最終引起灰霾天氣的細顆粒物,其中一部分是二次源,這個二次源也是光化學煙霧的一個組成部分。

揮發性有機廢氣污染問題現已引起我國各級環保行政主管部門的高度重視。2007年6月,環境保護部(原國家環境保護總局)聯合國家質量監督檢驗檢疫總局頒布了《儲油罐大氣污染物排放標準》(GB20950-2007)、《汽油運輸大氣污染物排放標準》(GB20951-2007)和《加油站大氣污染物排放標準》(GB20952-2007),標準規定了儲油庫、油灌車及加油站在儲存、收發和加注汽油過程中的油氣排放限制、控制技術要求和檢測方法。2010年6月,余杭區出臺了《杭州市余杭區油氣回收綜合治理工作方案》,標志著余杭區全面啟動儲油庫、油罐車、加油站油氣回收治理工作。《方案》要求,余杭區境內各儲油庫、加油站、油灌車油氣回收治理改造完成時間為2011年6月30日前。《方案》還要求,新改建油庫、加油站及新登記油罐車必須安裝油氣回收裝置;同時要求距離民宅建筑50m以內的加油站應預留油氣后處理裝置接口;凡汽油年銷售量大于5000 t的加油站應預留安裝在線監測系統的接口。

3 油氣回收方法

3.1 吸收法

吸收法是通過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來。該方法一般可使用3種不同的吸收劑,即輕柴油、低溫汽油和有機溶劑。吸收法工藝簡單,投資成本低,但回收效率低,一般只能達到80%左右,無法達到現行國家允許的油氣排放標準-《儲油庫大氣污染物排放標準》,且設備占地空間大,能耗高,吸收劑消耗較大,需不斷補充。

3.2 吸附法

吸附法是利用混合物中各組分與吸附劑間結合力強弱的差別,即各組分在吸附劑與流體相間分配不同的性質使混合物中難吸附組分分離的技術,其特點是合適的吸附劑對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。吸附法的優點是可以達到較高的處理效率,尾氣排放濃度低,可以達到很低的值,缺點是進口濃度難以達到很大,且工藝復雜,需要二次處理,吸附床容易產生高溫熱點,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題。

3.3 冷凝法

冷凝法的基本原理是當冷凝氣的溫度低于其露點溫度時將發生冷凝,由于易揮發性有機化合物的露點溫度高于空氣的露點溫度,故當對油氣蒸汽和空氣的混合物進行冷凝時,大部分油氣蒸汽會被冷凝成液態而空氣則可以通過通風口被排出,從而達到分離的目的。冷凝下來的油水混合物經過分離罐分離,油品通過泵送回儲罐,污水排入污水處理系統。冷凝法最大的優點就是回收的烴類液體不含雜質。缺點就是,必須在很低的溫度才能達到較高的回收率,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油過程中產生的油氣進行回收的一種措施,其原理基于膜對氣體的滲透性,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現分離。膜法油氣回收系統進行汽油蒸發回收,可以使揮發降低95%～99%。膜分離法優點是技術先進,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,易產生放電層,有安全隱患。

3.5 氧化燃燒法

氧化燃燒法是將儲運過程中的含烴氣體直接氧化燃燒,燃燒產生的二氧化碳、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用較低的方法,但因為涉及到油氣燃燒和空氣污染,以及考慮到加油站安全問題和環境保護,目前一般已不采用。

4 油氣回收工作建議

目前余杭區的油氣回收工作已經全面展開,為更好地推動油氣回收改造工作的高效性及自覺性,按時完成油汽回收治理改造任務,鞏固余杭區油汽回收治理改造成果,滿足長效管理的需要,建議如下。

(1)政府有關部門在進行新建、改建、擴建的油庫及加油站審批時,應將配套油氣回收處理設備(設施)作為審批的一個重要前提。

(2)建立部門聯動機制,完善油汽回收治理管理;對各油品供應單位環保部門實施排污許可證制度,安監、發改部門在許可證年審時,將環保排污許可證做為前置條件。

(3)為確保油氣回收系統達標穩定運行,在完成治理檢測驗收的基礎上,應建立日常監管制度,對轄區內的加油站、儲油庫進行日常督查。

(4)通過環保宣傳,使公眾認識到揮發性有機廢氣對環境及人體健康的危害,形成人人關注環保,人人監督企業做好油氣回收工作的局面,進一步推動企業開展油氣回收工作,減少揮發性有機物對人身健康的不良影響。

5 杭州市余杭區區油氣回收綜合治理工作績效分析

5.1 減少環境污染

杭州市余杭區的加油站、油庫大都分布在人口稠密的城區周圍,特別是加油站就在人們生活的當中,加油站、油庫在卸油、加油的過程中排放大量的油氣,其主要成分多為致癌物質,經紫外線照射后會與其他氣體發生一系列光化學反應,形成毒性更大的污染物,對環境、人類健康造成嚴重影響;通過油汽回收治理改造,可有效控制油氣造成的危害,顯著改善大氣環境質量、減少天氣灰霾。

5.2 確保汽油在儲運銷過程中的安全

汽油在儲運銷過程中的火災爆炸事故55%以上為油蒸氣原因所造成,加油站和油庫經過治理改造,安裝油氣回收處理設備后,可大幅度降低這些區域空氣中的可燃性氣體濃度,提高了安全性,同時也保護了操作人員及車主的身體健康。

5.3 節約能源

隨著經濟的高速增長和汽車保有量的快速遞升,石油能源供應日趨緊張。據統計,杭州市余杭區2010年消耗汽油約20萬 t,在運、轉、銷過程中至少排放1600t油氣到大氣環境中,僅此一項造成的經濟損失高達1100多萬元。通過治理,對油氣進行回收,不僅把1600t油氣變成了汽油,而且保護了環境,節約了能源。

6 結語

油氣回收通過高效收集和密閉貯存油氣,并將收集的油氣進行集中處理,達到回收利用的目的,能夠實現環境效益、經濟效益和社會效益“三贏”。

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

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