牛闖++周世昌++張世東
摘 要:石油作為事關國計民生的戰略資源,受到世界各國的廣泛關注和高度重視。石油以及下游產品、衍生物的生產、運輸和使用也是國家密切重視的重點領域。石油在存儲、使用和運輸過程中會產生一定量的揮發散失,造成經濟和環保損失。如果不能妥善解決,勢必會對國家經濟和社會事業的健康發展造成嚴重的損害和妨礙。本文圍繞油品存儲運輸過程中油氣揮發問題進行探討,對油氣揮發造成的環境污染進行了分析,詳細介紹了油品儲存、運輸過程中油氣揮發的內在機理和詳細過程,最后對如何控制油品儲存揮發散失問題提出建議和對策。
關鍵詞:油品儲運;油氣揮發;回收措施
中圖分類號:TE85 文獻標識碼:A
石油是當今世界重要的化工基礎原料和燃料種類,在國民經濟體系中占據著舉足輕重的地位。石油供應情況的好壞,直接關系到國家經濟發展和國防安全。改革開放以來,我國石油產業實現了突飛猛進的巨大進展,產品種類、規模和探明儲量逐年上漲,為我國經濟和社會發展提供了堅實的資源和能源保障。但和國外先進國家相比,我國石油工業整體技術水平還比較低,尤其是石油加工、運輸過程中經常發生油品漏溢問題。散失的石油不僅造成資源浪費,導致巨額經濟損失,還給環境保護帶來沉重壓力。
一、油氣揮發環境污染分析
由于石油自身的理化特性,在油品儲存、運輸過程中,一部分石油中的小分子會從液態油品中逸散到空氣中。石油逸散、揮發會導致兩個問題,一是可供使用、運輸的油品總量減少,造成資源浪費和經濟方面的損失,二是揮發的油品對周邊環境會造成污染,給自然生態帶來嚴重破壞。未經提煉的石油是一種混合物,其給自然環境造成的污染包括3個方面:一是石油進入自然環境下的水系,造成水體污染,二是石油中的氣體組分,比如各類烴類氣體所造成的大氣污染,三是溢油事故滲漏造成的油品污染。這3種污染方式對于自然生態的破壞作用都非常嚴重,無論是出于保護環境還是出于降低油品企業成本的目的,都有必要對油品儲運過程中的油品揮發、散佚問題加以控制,減少油品損失。
就當下的石油工業技術水平而言,油品在儲存運輸過程中揮發、散失問題不能完全避免,只能通過嚴格的措施加以控制,減小油品散失、揮發,從而降低了由于油品散失導致的經濟損失和環保壓力。油品在存儲、運輸過程中的揮發、散失的形成原因較為復雜,大體上包括設備故障和人為操作失誤兩個方面。因此,要控制油氣揮發,就一定要從這兩個方面著手,必須下大力氣做好油品運輸的設備管理,對承擔油品運輸的設施、設備預先做好檢查,確保沒有故障隱患存在,同時,要做好油品儲存運輸相關工作人員的培訓教育工作,提高其責任心和業務能力,從主、客觀兩個方面加強控制力度,將油品散失的規模控制在最低程度,杜絕大規模溢油問題發生。
石油中含有大量烴類氣體,這些碳氫化合物進入空氣中,不僅會污染大氣,降低空氣質量,更直接威脅到周圍人群的身體健康。此外,烴類氣體受日光照射,會形成二次光化學污染,導致污染的進一步擴大,從而造成惡劣的生態后果。隨著科學技術的發展,人們對于烴類氣體對生態環境的破壞有著越來越深入的認識,相關法律、法規頒布實施,對油氣擴散污染及防治問題進行規范和指導,同時采取了一系列有針對性的防治措施,用以限制烴類氣體排放以及加強對大氣環境污染的治理。
二、儲運條件下的油氣揮發過程分析
要對油氣揮發問題進行控制,首先要明白油氣揮發的產生機理。以此為依據采取針對性措施,才能實現控制油氣揮發目的的有效達成。相關研究表明,油品在儲存和運輸條件下,會發生揮發、散失現象。其中,閃點低于45度的油品油氣揮發現象較為明顯,是油品儲運過程中油氣揮發問題的主要研究和治理對象。下面就對不同場合下油氣揮發的過程進行闡述與分析。
(一)油品儲存條件下的油氣揮發
從時間上看,儲存階段在油品揮發的各個階段中所占比例最大。在儲存階段油品所發生的揮發,通常是由于存儲設備,也就是儲罐的原因。具體來說,在存儲運輸條件下發生的油品油氣揮發,包括兩種形式,即大呼吸作用和小呼吸作用。所謂大呼吸,是指當油品由外部注入儲罐中時,隨著儲罐內油品液面的不斷上升,液面上方存在的大量油氣被推送到排氣管道,再經由排氣管道排放到大氣中。小呼吸指的是油品儲運過程中,因受溫度等環境因素影響,所發生的單純的油品揮發。基于上述原因,儲存油品時需要選擇浮頂油罐作為油品的填裝設備,從而將油品揮發降低最低。
(二)汽油灌裝條件下的油氣揮發
汽油主要由各種揮發性強的烴類組成,這些物質分子量較低,在常態下非常容易揮發,在灌裝時,汽油油品運動劇烈,使得大量烴類分子進入大氣中。同時,按照正常程序,汽油從生產企業一直到用戶端需要經過4次以上灌裝操作,每一次灌裝操作都會產生不小的油氣揮發量。頻繁的灌裝造成油品的大量揮發。因此,汽油灌裝環節就成了控制油氣揮發的重要節點。 石油生產加工企業必須對汽油灌裝操作進行強化管理和優化設計,將這個環節的油氣揮發控制在允許的范圍內。
三、關于控制油品在儲運過程中油氣揮發的建議和對策
(一)建立健全油氣排放法律體系
治理油氣排放,不是單純依靠企業自律就能實現的,必須要由政府通過立法的手段進行宏觀管理。以政府為組織者,以法律為規范,建立全方位的社會管理體系,對油氣排放予以管理。在這個方面,西方國家已經走了很長一段時期。我國在這個方面起步較晚,近些年隨著經濟發展水平的提高和社會對環境保護重視觀念的增強,我國也逐漸開始了對油氣排放的法律體系建設,目前已經取得了一定程度的階段性成效。其中,我國大氣污染物排放標準中對烴類物質含量進行了明確規定,是開展油氣揮發排放治理工作的法律基礎。通過全面、綜合性的科學分析,確定了烴類物質含量標準,是我國環保法律體系的關鍵節點。其他相關法律都圍繞這個基準進行體系構建。
(二)優化油罐設計
除了從法律上對油氣企業進行規范,增強企業的主觀能動性外,還需要從油氣儲存設備的硬件方面進行改進。這個方面的調整,主要是根據油氣揮發的原理,從客觀的角度,對貯存設備進行針對性技術改造。通過優化設計,減少油氣排放。首先,最常見的方法是將固定頂油罐改為內浮頂儲罐,通過減少油氣揮發總量的方法控制油氣外泄。同時,在油品灌裝節點設置油氣回收裝置,對設備內產生的油氣進行回收,進而減少進入大氣的油氣總量,從經濟和安全環保兩個方面實現最優化。
結語
油氣揮發是石油產品生產加工行業的常見問題。限于技術水平的原因,現階段油氣揮發只能抑制無法根除,只能進行一定程度的控制。油品生產和使用單位必須充分認識到油氣揮發對于企業經濟效益和安全生產、社會環境的重大影響,嚴格遵守國家相關法規、制度,落實技術措施,加強人員管理,將油氣揮發控制在最小范圍內,為企業正常穩定的生產秩序和實現可持續發展做好保障。同時,政府有關部門也要從行政執法的角度出發,對石油企業的生產獲得予以規范、監督和指導,確保企業對相關法律、法規的落實。
參考文獻
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