油氣排放及回收的研究進展

黃維秋， 呂 成， 郭淑婷， 呂愛華， 紀 虹， 趙書華

(常州大學 江蘇省油氣儲運技術重點實驗室， 江蘇 常州 213016)

隨著中國經濟的快速發展，國民生活水平相應提高，對化石能源的需求量也持續增長。其中，石油及其產品在生產、儲存、運輸、銷售、使用等過程中容易揮發而產生的油氣泄漏排放，不僅造成資源的數量損失和經濟損失，而且嚴重污染大氣環境并留下火災隱患[1-2]。如2016年國內汽油產量約 1.3×108t，按綜合排放損耗率0.3%測算，有3.9×105t 的油氣排放到大氣，價值31.2億元，折成標準煤，約為9.27×105t。油氣內含有多種有毒、有害的揮發性有機物(Volatile organic compounds，VOCs)，還是形成光化學煙霧、O3濃度升高、有機氣溶膠[3]的重要前驅物質，對形成霧霾天氣起到推波助瀾的作用。在北京[4]、上海[5]、美國[6]等國內外許多地區都存在著上述的油品蒸發損耗及其危害性特征。中國對于VOCs的控制要求已經提高到前所未有的高度，VOCs的持續減排成為中國“十三五”大氣污染防控的重點工作[7]。

筆者針對油氣排放及回收領域面臨的新問題，對油氣回收技術的發展歷史、面臨的新問題及今后發展的重點進行分析，總結了國內外本領域的研究動態，為促進中國油氣排放及回收領域研究的科技進步提供參考。

1 油氣排放及回收領域面臨的新形勢及應對策略

1.1 油氣排放及回收領域面臨的問題與挑戰

油氣排放及回收領域面臨的問題與挑戰主要包括日益嚴格的VOCs監控要求、油氣排放全過程的控制與油氣回收技術的精細化需求、緩慢的整體研發進程與滯后的管理水平等3個方面。

1.1.1 日益嚴格的VOCs監控要求

油氣以及更大范圍的VOCs污染涉及各行各業(即全域化)，帶來的環境問題也為整個社會所重點關注。在2010年5月11日，中國國務院出臺的第1個專門針對大氣污染防治的綜合性政策文件(國發〔2010〕33號)，將VOCs作為4大重點污染物之一，列入大氣污染防治范圍；在2013年9月10日，又印發了“大氣污染防治行動計劃的通知”(國發〔2013〕37號)，將VOCs納入排污費征收范圍。2018年1月1日起實施的《中華人民共和國環境保護稅法》，已經將VOCs的污染控制及排污費征收上升到法律層面。近幾年，國家、地方及行業還制定了一系列排放標準和技術規范[8]，各地也相應出臺了嚴格的“大氣污染防治條例”，從法律、行政、經濟等全方位、多手段來促進、規范VOCs污染的高效治理。同時，隨著國家對大氣質量的要求越來越高，以及科技的不斷進步，VOCs污染控制的一些標準規范也在不斷修訂、完善中，如《儲油庫大氣污染排放標準》(GB 20950—2007)。又如《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》(GB 18352.6—2016)也增加了加油過程污染物排放控制要求。

1.1.2 油氣排放全過程的控制與油氣回收技術的精細化要求

油氣回收系統包括油氣收集及回收過程。中國對油氣回收技術及裝備的研發起步較早，但對油氣排放規律的研究、油氣收集的有效性及自動控制連鎖水平重視不夠，影響到油氣回收的整體效益。為此，筆者提出“油氣排放全過程控制”的理念。油氣泄漏擴散機理、油氣工藝參數(如排放量，油氣組分及濃度，排放溫度、壓力及濕度等)的準確識別是后續處理工藝有效性的重要基礎，如果這些油氣排放源追蹤不清晰，就很難實現VOCs排放的全過程高效控制[9]。近幾年來，中國的石油、石化、化工等行業在儲罐區、加油站等也相繼設置了油氣回收裝置，但在技術先進性、標準吻合度、政策適應性、效益彰顯度、設備持久性等方面，都存在優化、提升的空間。隨著中國對大氣環境質量要求的提高和油氣回收設備監管力度的加大，油氣回收技術應適應新的挑戰和精細化的需求。

1.1.3 緩慢的整體研發進程與滯后的管理水平

中國經過近30年的油氣排放機理研究和油氣回收技術的研發及推廣應用，總體上大大降低了油氣對大氣污染的貢獻率；但隨著油氣污染控制范圍的全域化及控制指標更加精細化，急需提高本領域的理論和技術的支撐度。然而，從整體上來看，本領域整體研發進程較慢，存在著科技人才缺乏、研究經費投入不足、科技水平較低、重銷售輕研發、油氣回收設備質量體系建立滯后和監管力度參差不齊及其對科技進步的推動成效不明顯等問題。

1.2 油氣排放及回收領域的研發理念與應對策略

為解決上述問題，應以“技術先導、創新超越、定制研發、模塊設計、積木集成、高效節能”的研發理念為指導，借助Aspen、PRO//II、Hysys(Unisim)、Fluent等各種模擬軟件和VB、Delphi、Python等可視化編程工具，從排放源追蹤、關鍵功能材料(吸附劑、吸收劑、膜)分離機理研究及制備、回收工藝集成及優化、專家管理系統建立等，多方面協同開展油氣污染全過程控制、分離凈化及資源化利用的基礎理論和關鍵技術及成套裝備的研發，從而更準確及時地滿足國家、地方及行業科技發展與經濟社會發展的重大需求。

2 油品蒸發和油氣擴散基礎物性參數的研究進展

石油及其產品的基礎物性參數對油品蒸發及油氣排放擴散的機理和規律研究甚為重要。油品蒸發及油氣排放擴散過程和機理相對復雜，與油品(油氣)本身的性質，如飽和蒸氣壓[10]、摩爾質量、擴散系數、密度、溫度變化及儲油容器內的油氣飽和度等諸因素密切相關。因此，首先開展這方面的研究，可為油氣排放和回收領域的研究提供基礎數據。

2.1 石油飽和蒸氣壓

石油及其產品的飽和蒸氣壓不僅與溫度有關，還與其組成有關。文獻[11]中結合美國標準局公布的諾膜圖及Clausius-Clapeyron方程等有關理論，回歸出汽油和原油真實蒸氣壓-雷德蒸氣壓-溫度間的關系式；之后，選取8種具有代表性的石油及其產品(93號汽油、97號汽油、石腦油、煤油、柴油、九江原油、儀長原油、番禺原油)，測出不同溫度下的飽和蒸氣壓，同時計算出93號汽油及番禺原油的真實蒸氣壓，并回歸出各油品的蒸氣壓方程，其擬合相關性均高達0.99以上。

2.2 油氣摩爾質量

理論上，油氣摩爾質量可通過其組成及各自的摩爾質量來計算，但由于油品組分十分復雜，很難確定其實際成分。實驗室測試得知汽油油氣的擬合摩爾質量為65.51 g/mol[12]。該值被《儲油庫大氣污染物排放標準》(GB 20950—2007)所參考。之后，通過數據分析比較，確定了更通用的油氣摩爾質量計算式，計算結果合理準確，使用簡單方便[13]。

2.3 有機蒸氣-空氣分子擴散系數

2.3.1 測試方法、實測數據及內在規律

油罐、鐵路及公路油罐車、油船等儲運容器(統稱為油罐)的油品蒸發及油氣排放，是其內部復雜的非穩態油氣-空氣對流傳質過程的宏觀表現。盡管現有資料推薦了一些油氣(有機蒸氣)-空氣(或氮氣)的分子擴散系數值或估算式，但從專門進行油氣排放和回收領域傳質研究的角度來講，還遠遠不夠，尤其對流(渦流)擴散系數的認定，是本領域研究的重點、難點和盲點。油氣(有機蒸氣)-空氣(氮氣)間擴散系數包括油氣-空氣間的分子擴散系數和對流擴散系數，是開展油氣排放和回收領域研究的重要基礎參數。

目前，大部分的氣體擴散系數尚需由實驗測定得到。然而，常用的Stefan擴散管測定方法在操作中人為地由擴散管上部注入液體很難一直保持平衡，而且液體容易粘到擴散管管壁，同時從擴散管上部注入液體時還會對擴散管內的氣體空間造成較大的對流擾動，從而影響到擴散系數測定的準確度。為此，文獻[14]中開發出一種基于多個可拆卸套管式玻璃擴散管的揮發性液體-空氣(或其他氣體)擴散系數的測試裝置及方法；之后，分別測定和分析了常溫常壓下，不同擴散管徑、擴散距離、體系溫度、氣體進氣方式及其流量、擴散時間等對氣體擴散系數測定的影響情況，并討論了不同類別官能團影響的內在規律。研究結果對加深油氣空間傳質機理的認識具有重要指導意義[15-16]。

2.3.2 有機蒸氣-空氣擴散系數的分子動力學模擬

分子模擬技術能夠定性描述并定量分析分子的靜態結構和動態行為(包括吸附、擴散等)[17-20]。其中，分子動力學方法不僅能描述真實的分子運動軌跡，還可用牛頓運動定律簡化計算。利用分子動力學模擬來計算，既能節省時間，也能計算一般實驗測定條件下難以測得的擴散系數。

3 油罐蒸發排放內在油氣傳質規律的研究進展

3.1 油氣蒸發排放損耗的測算方法

由于油品儲運操作及損耗機理的復雜和多樣性，國內外對油品蒸發及油氣排放規律的基礎研究總體進展緩慢，目前尚無完整的、高精度油品蒸發損耗理論體系及其評價方式。中國在1980年和1985年相繼對礦場原油蒸發損耗和商業油庫汽油蒸發損耗進行了大范圍的現場測試，并制定了《散裝液態石油產品損耗標準》(GB 11085—1989)。近30年，中國就再沒有對油品蒸發損耗組織過大規模、高層次、系統的理論研究及實驗測試。美國石油學會(American Petroleum Institute，API)于1962年提出了固定頂罐蒸發損耗計算式(API Bull.2518)。由于受到自然條件和技術水平的限制，該公式具有較大的局限性及誤差[21]。API于1992年才對固定罐、浮頂罐的蒸發損耗提出了一種基于實測及理論研究相結合的新計算式。由于這方面研究需要大量人力、物力、精力和時間，美國環保局“空氣污染排放因子匯編AP-42”(Compilation of Air Pollutant Emission Factors AP-42)最新版本(仍是2006年版本)再次給予了推薦[22]。Sharma等[23]對15種汽油連續進行了15 d的小呼吸蒸發損耗的小型實驗，回歸了損耗計算式。該研究結果與AP-42有較大的區別，因其未考慮日溫差對損耗的影響，與事實略有差距。Lu等[24]、Wu等[25]針對不同蒸發源、利用不同測試手段，獲得的實測結果也與AP-42的相應值有不同程度的差距。隨著科學技術的不斷進步，油罐材料、類型、結構等發生了很大的變化，儲油及收發油工藝也得到不斷的優化，目前各種油品蒸發損耗計算式或圖表存在明顯的局限性或誤差。由于缺乏這方面更準確的理論依據及基礎數據，直接影響到國家及行業科學的制定有關政策[26-27]。

3.2 油品蒸發排放的數值分析及實驗測定

文獻[28]中根據罐內油氣自然擴散特點，建立了非穩態油品蒸發數學模型，推導出罐內氣體空間及排放口油氣摩爾分數及損耗率計算式；依據實測結果，引入修正系數，對損耗計算式進行了完善[29]，并開發出評價軟件。何仁等[30]針對轎車油箱形狀不規則的結構特點，也開展了類似的研究。

油罐收發油過程蒸發損耗隨操作環境、作業條件等因素而變化，如罐車高位噴射(噴淋)裝油，油品損耗及油氣污染十分嚴重。實際儲運過程中，油罐內將主要以非穩態油氣-空氣對流傳質為主。由于油氣-空氣對流傳質的理論研究較難，為此文獻[31-32]中建立了油品蒸發損耗測試平臺，在工作罐內布置3個不同位置的進油口(E1～E3)及6個不同位置的油氣取樣口(S0～S5)(見表1)，通過汽油裝罐蒸發損耗實驗，測定裝油口高度、裝油速率、油罐初始油氣濃度對油罐氣體空間油氣濃度、罐口排氣量的影響，計算出裝油排放氣/液比及損耗率，并與理論值進行比較。

表1 工作油罐布置尺寸Table 1 Tank configuration dimensions

E1, E2 and E3 are respectively three filling pipe outlets with different distance to tank bottom.

S0 is the vapor sampling inlet installed in the gas discharged pipeline of tank roof; S1—S5 are respectively five vapor sampling inlets with different distance to tank bottom.

圖1～圖4分別為汽油裝罐過程油氣擴散、排放及損耗的研究結果。在圖1～圖4中，E1、E2、E3分別為低位、中位或高位裝油口的汽油裝罐情況；E0為只考慮自然分子擴散條件下的裝罐情況(基于所建立的非穩態油品蒸發數學模型[24]及軟件PELVRES V3.0/V4.0[33-34]計算出的理論值)；C0為裝油前罐內初始油氣質量濃度，kg/m3；λ為罐口排放的氣/液比(即排放的油氣和空氣混合氣總體積與進油總體積之比)；u為裝油時油面上升的速率，mm/s；η為裝油蒸發損耗率(即損耗量與裝油量之比)。從罐口排放的氣液比λ的理論分析及實測數據，為《加油站大氣污染物排放標準》(GB 20952—2007)的制定提供了理論和技術支持。

國內外也有不少其他學者開展了油品蒸發損耗方面的實驗研究。Tamaddoni等[35]實測了油輪裝載原油時VOCs的排放濃度及其受溫度、取樣口位置的影響，同時建立了與文獻[28]相似的數學模型。Okamoto等[36-38]研究了汽油、煤油的蒸發損耗及其物性參數變化。朱玲等模擬汽油的小呼吸蒸發損耗，

圖1 不同罐排放口油氣質量濃度隨時間的變化Fig.1 Gasoline vapor mass concentrationfrom different tank outletsu=0.557 mm/s; C0=0 kg/m3; C0=0.3 kg/m3; E1; E2; E3; E0

圖2 不同進油速率(u)時從罐口排放的氣/液體積比(λ)Fig.2 Gas-liquid ratios (λ) of tank dischargesat different filling speeds (u) C0=0 kg/m3; C0=0.3 kg/m3; E1; E2; E3; E0

圖3 不同初始質量濃度(C0)時從罐口排放的氣/液體積比(λ)Fig.3 Gas-liquid ratios (λ) of tank dischargesat different initial mass concentrations (C0) u=0.557 mm/s; u=1.11 mm/s; E1; E2; E3; E0

圖4 不同進油速率(u)時汽油裝罐損耗率(η)Fig.4 Gasoline evaporation loss rates (η)at different filling speeds (u) C0=0 kg/m3; C0=0.3 kg/m3; E1; E2; E3; E0

實測了放在開口玻璃瓶中的93號無鉛汽油的質量、雷特蒸氣壓、黏度、油氣含量、損耗率等參數隨蒸發過程的變化情況[39]；并針對93號汽油的蒸發損耗過程進行了實驗研究，分別模擬了上裝浸沒式進油、噴濺式進油、油罐靜儲存和地面敞口靜置4 種不同的油品蒸發狀態[40]。Moncalvo等[41]研究了大氣溫度對常壓油罐小呼吸損耗的研究，獲得的結果充實了API 2000 標準和ISO 28300標準。

3.3 油氣-空氣間集中歸一化的擬對流擴散系數的測算方法及內在關系

上述通過理論分析和實驗測試，探討了汽油裝罐過程中的蒸發損耗規律。在此基礎上，可進一步分析油氣-空氣對流傳質的內在規律。為分析對流擴散對汽油裝罐總蒸發損耗的貢獻率，提出了油氣傳質因子的概念(包括油氣分子擴散傳質因子k1及油氣對流擴散傳質因子k2：分別定義為油氣由于分子擴散或對流擴散引起的蒸發損耗對汽油裝罐總蒸發損耗的比值或貢獻率)。故此，利用蒸發損耗的實測數據，借助油品蒸發損耗評價軟件(PELVRES V3.0/V4.0)，基于逆向工程理念，反算出各自的集中歸一化的對流傳質擬擴散系數，并提煉出集中歸一化對流傳質擬擴散系數的實測統計方法，為油氣排放及回收領域深入研究提供一個新的研究思路。所謂的集中歸一化，就是針對對流傳質，將引起油罐蒸發損耗的各種因素都集中體現在擬對流擴散系數中，從而在計算各種儲運蒸發損耗量時，只要根據所關聯的儲運操作特點，找出相應的擬對流擴散系數，就可以通過軟件，算出其油氣排放濃度或損耗量。

如根據圖4中損耗率實測值及理論計算值，分別計算出不同裝油速率u下的油氣傳質因子k1、k2和油氣擬擴散系數D(見圖5、圖6)。在圖6中，油氣-空氣間的擬擴散系數D為油氣-空氣分子擴散系數與對流擴散系數之和。由于油氣-空氣分子擴散系數容易確定，故依此可以算出集中歸一化的擬對流擴散系數。結合圖4～圖6可以看出，分別從新鮮油罐(C0=0 kg/m3)裝油口E1、E2、E3進油(u=0.557 mm/s)時，實測損耗率為0.0749%、0.155%、0.249%，而僅有分子擴散時的理論損耗率為0.00481%，因此k1、k2分別為6.42%和93.6%(E1)、3.10%和96.9%(E2)、1.93%和98.07%(E3)。同時計算出E1、E2、E3進油時，總擬擴散系數D分別為98、286、650 mm2/s，油氣分子自然擴散系數為7.9 mm2/s，則各自油氣擬對流擴散系數分別約為90、278、642 mm2/s；擬對流擴散系數與分子自然擴散之比分別約為11.4、35.2、81.3。由此可看出，裝油過程由于分子擴散引起的損耗所占份額低，尤其在高液位(E3)裝油時，主要是以對流擴散(傳質)為主，從而首次對罐內復雜的對流(渦流)擴散傳質過程通過量化來描述和評價，揭示了罐內內在的傳質規律。

圖5 不同裝油速率(u)下的油氣傳質因子(k1、k2)Fig.5 Gasoline vapor mass transfer factors (k1, k2)at different filling speeds (u)k1: C0=0 kg/m3; C0=0.3 kg/m3; k2: C0=0 kg/m3; C0=0.3 kg/m3； E1; E2; E3

圖6 汽油裝罐損耗率(η)與油氣擬擴散系數(D)的關系Fig.6 Relationship of evaporation loss efficiency (η)when filling gasoline into tank and quasi diffusioncoefficients (D) of gasoline vapor-airη at C0=0 kg/m3; η at C0=0.3 kg/m3;u/(mm·s-1): 0.371; 0.557 0.742; 0.928; 1.11

3.4 油氣蒸發排放及擴散規律的數值模擬

目前，有不少學者利用Fluent等模擬方法并結合實驗，對常規的拱頂罐、外浮頂罐、內浮頂罐以及加油站油氣擴散傳質進行研究，揭示罐內油品蒸發和油氣-空氣擴散傳質及罐外排放的規律[42-44]，確立了大型油罐和加油站油氣擴散運移及排放損耗規律的計算模擬方法和油氣濃度的時空分布，適用性廣。獲得的模擬結果對生產實際具有指導意義，尤其對API相關公式提出改進建議，具有理論價值和實用價值。

固定頂罐的底部裝油是一種包含了傳熱、傳質的非穩態多相湍流流動過程，需要模擬空氣和油品的兩相流動，使用VOF模型捕捉氣-液界面來模擬該傳質過程有廣泛應用[45-52]。這些研究大都是針對自由液面的動態傳質規律及收油過程中油品的蒸發率而展開的。外浮頂罐油氣泄漏擴散規律的研究對其油品蒸發損耗的評估及潛在危險的控制都具有重要意義。數值模擬在描述圓柱體擾流及組分擴散現象中有著廣泛的應用[53-63]。文獻[53]中基于單相擴散傳質模型和RNGk-ε湍流模型，采用UDF建立了油氣擴散模型，對內浮頂罐中的油氣擴散規律進行了數值模擬研究；揭示了在外界風速干擾下不同開孔位置(罐壁、罐頂通氣孔位置)對罐內流場分布及油氣濃度擴散規律的影響，分析了油氣擴散對儲油安全的影響；并建議API內浮頂罐油氣損耗評估公式中考慮風速及開孔位置的影響。文獻[46，60-62]涉及了加油站油氣泄漏及排放規律的研究。Kountouriotis等[60]借助CFD方法研究了加油站油氣穩態泄漏擴散的數值模擬，并考慮了風速、風向、溫度等因素的影響。侯燕等[61]對加油過程的油氣蒸發進行模擬，通過異辛烷液體的蒸發替代汽油，研究了加油過程中的傳熱傳質機理。文獻[62]中模擬了加油站使用油氣回收系統前后空氣中油氣濃度分布情況及風對油氣擴散的影響，同時考慮了油氣泄漏擴散隨時間及三維空間的濃度分布。

但是CFD數值模擬算法還需要不斷改進，尤其要結合自己相關研究課題進行差別化處理。如在進行模擬計算時，有一些特定的參數需要建立在實驗測得的數據基礎之上；對于復雜邊界條件下的Fluent模擬，用戶需自定義邊界函數，如油品液面蒸發邊界模型，是否需要對膜模型和膜厚進行動態考慮，編寫相應的UDF代碼；油罐小呼吸蒸發損耗的數值模擬尚未查到相關文獻，其動態的熱流量邊界函數難以確定。然而大部分用戶的編程基礎薄弱，給研究工作帶來不小的困難。油罐內部自然對流中，用戶無法預先計算邊界層網格高度，只能不斷試錯，以滿足邊界層網格對Y+的要求。

4 油氣回收成套技術的研究進展

國家對環境問題的重視促進了國內各種油氣回收技術的發展，如中國石化撫順石油化工研究院針對化工尾氣來源分散、組成復雜、濃度高、氣量波動大的特點，采用催化還原、催化氧化、蓄熱氧化、吸收、吸附等技術手段，開發了“裝置和罐區含氯有機物廢氣蓄熱氧化-吸收-吸附”等不同的尾氣治理成套技術，實現了化工尾氣的深度凈化處理[64]。南京工業大學基于陶瓷膜開發出一系列VOCs凈化回收成套技術[65]，其開發出的疏水性超高交聯吸附樹脂，成功應用于二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、甲苯、120#溶劑油等有機廢氣治理，運行穩定，VOCs去除率大于95%[66-70]。

4.1 油氣回收成套技術研發新理念的實現

基于更加嚴格的排放指標及拓寬油氣回收應用領域的要求，目前油氣回收的研究重點是提高油氣中組分C2、C3、C4的回收效率，如果這3個組分能夠高效回收，則較容易滿足非甲烷總烴的低排放指標[17]。

隨著油氣回收要求的日益嚴格，早在1999年，筆者提出了不同油氣回收方法集成回收工藝的理念，并相應開展了一些工作[71-74]；基于“模塊化設計和積木式集成、定制研發油氣回收成套技術”的新理念和新思路，設計出各種裝卸油損耗評估模塊和吸附、吸收、冷凝等分離模塊及量化投資方案，開發出人機交互靈動、功能齊全的油氣排放管理及工程設計軟件[33-34,75]。軟件可為中國VOCs排污費的征收[76]提供方便的計算方法，也解決了工藝參數、設備選型、回收效果等難定問題，降低企業研發成本，提高了技術水平和產業化效率[77]。在國外，美國MTR公司采用了壓縮、冷凝與氣體膜分離的集成油氣回收裝置[78]；Belaissaoui等[79]將獨立的冷凝過程與復合膜-冷凝2種VOCs回收方法的能量效率進行對比，發現對于低沸點的化合物(如氣體)，用橡膠膜(如PDMS)獲得的膜選擇性不足以提供有效的性能，單獨的冷凝也不能達到較高的分離選擇性，需要采用復合膜-冷凝的方式，并且提出了膜分離器在低溫條件下進行工作的想法。

4.2 吸附劑的篩選及定制研發

吸附法具有吸附回收率高、凈化徹底、能耗低等優點，常被作為深度凈化或終端控制手段。活性炭具有豐富的微孔結構，吸附量大而廣為使用。但從脫附再生及長期使用的角度來看，活性炭的微孔結構，尤其是半封閉、曲折型的微孔，基于毛細孔凝聚力及濃差極化機理，形成了死孔或無效孔，即使采用高真空解吸或高溫水蒸氣解吸，都難以將微孔中的油氣分子解吸出來，影響活性炭的吸附能力，從而降低了活性炭的有效吸附量及使用壽命[80]。由于活性炭制造工藝中，微孔的活化構造成本較高，因此建議不宜過分追求豐富的微孔結構、高的比表面積以及新鮮活性炭的吸附量，非封閉型的介孔(中孔)活性炭可成為活性炭制作及其應用的重點和工業化的著力點。面向種類繁多、性質各異的VOCs高效吸附回收，采用分子設計手段，各種新型的吸附材料[81-91]及其吸附機理成為研究的熱點，并通過吸附劑的復合、調配(配伍)而定向制備，解決了常規活性炭和硅膠吸附量少、應用范圍窄、疏水性差、解吸難、熱效應明顯及安全性差等難題和技術瓶頸。

5 結束語

考慮到油氣排放危害產生的重大環境安全問題和國家對環保排放指標的日益嚴格，油氣回收需要同時考慮到油氣組分多、排放量大小不一、富含水和硫等特點。在拓寬到更寬領域的VOCs回收處理上，油氣排放的內在機理、油氣收集的有效性及油氣回收技術的精細化研發及推廣使用，需要考慮和應對的內、外因素還有很多：如借助風洞平臺的單罐或多罐油氣泄漏及擴散規律的研究；太陽輻射下拱頂罐內油氣擴散規律的研究；多罐聯網油氣排放疊加規律的研究；含水油氣吸附劑的開發；吸附劑吸附再生方法研究；氧化石墨烯復合吸附劑的開發等。基于科學、可行、優化、前瞻的思路，需要科研、行政、檢測、監管等多方面人員去關注并協同研究，期望同行協同創新，從而及時地滿足國家、行業及地方科技和經濟發展的重大需求。