油氣回收必要性淺析

李克敵(重慶耐德工業(yè)股份有限公司)

石油和成品油儲(chǔ)存銷售中排放的主要污染物為氣態(tài)狀的烴類化合物，由于排放濃度高，一般俗稱為油氣。是指所有碳和氫兩種元素組成的并以氣態(tài)形式存在，排放于大氣中的有機(jī)化合物的總和。其中甲烷在空氣中即使達(dá)到很高濃度也不會(huì)對(duì)人體健康造成危害（除窒息和爆炸燃燒外），所以，很多國(guó)家對(duì)氣體中揮發(fā)性混合烴類化合物，既油氣，常以非甲烷總烴作為污染因子來考慮。

油氣回收必要性體現(xiàn)在哪些方面呢？歸納起來，主要是有三大原因：造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染和存在火災(zāi)隱患。

一、造成資源浪費(fèi)

輕質(zhì)油品，特別是汽油，只要與空氣接觸就會(huì)很快揮發(fā)。汽油在儲(chǔ)存、裝卸、運(yùn)輸、加注到油箱的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有油氣揮發(fā)，進(jìn)入環(huán)境大氣，形成揮發(fā)性有機(jī)化合物污染。油氣排放不同于其它污染物的排放，一是排放量大，二是排放的油氣為產(chǎn)品一部分。其排放源有儲(chǔ)存容器等的固定排放源、車船等交通工具途中運(yùn)輸?shù)囊苿?dòng)排放源和生產(chǎn)裝置、設(shè)備等泄漏的排放源。由于石油是不可再生的資源，地下儲(chǔ)量是有限的。因此，油氣的排放是資源的巨大浪費(fèi)。

從石油工業(yè)整體看，據(jù)1995年第四屆國(guó)際石油會(huì)議的報(bào)導(dǎo)，在美國(guó)，從原油開采、煉制加工到成品油銷售，油品損耗量約占原油的3%。中國(guó)每年的原油總加工量已達(dá)3億噸（包括自產(chǎn)和進(jìn)口原油），按美國(guó)的3%損失量估算，年總損耗量約為900萬噸，價(jià)值450億元人民幣，相當(dāng)于一個(gè)特大型煉油廠的生產(chǎn)能力。

二、造成環(huán)境污染

《車用無鉛汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（GB17930-1999）規(guī)定，苯含量不大于2.5%（V/V），芳烴含量不大于 40%（V/V），烯烴含量不大于35%（V/V）。油氣中含有的烴類化合物主要為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和烯烴，主要碳元素組成為C2～C8。

油氣對(duì)人體健康的直接影響主要是對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的麻醉作用，對(duì)皮膚粘膜有一定刺激作用，可使細(xì)胞內(nèi)類脂質(zhì)平衡發(fā)生障礙，嚴(yán)重可引起皮炎和濕疹。

對(duì)造血系統(tǒng)的慢性作用視芳香烴含量而定。急性中毒很少見，主要是違章操作所致。在汽油頂部噴濺式裝車的下風(fēng)側(cè)，油氣濃度偶爾很高足以引起急性中毒，輕度中毒者感到頭暈、惡心、嘔吐、心慌、全身無力或如醉樣步態(tài)、精神恍惚、言語(yǔ)不清。一般在脫離現(xiàn)場(chǎng)時(shí)稍加治療即可好轉(zhuǎn)。嚴(yán)重中毒者則可能因意志喪失、反射性呼吸停止而死亡。從化學(xué)組成來看，芳香烴的毒性最大，烯烴次之，環(huán)烷烴和烷烴較小。芳香烴中的苯是公認(rèn)的有毒致癌物質(zhì)。急性接觸于100ppm苯蒸汽中，就會(huì)影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和其它系統(tǒng)。長(zhǎng)期接觸苯蒸汽可以誘發(fā)白血病、染色體失常和造血機(jī)能異常等癥狀。甲苯和二甲苯與苯有類似的毒理作用。

油氣不僅作為一次污染物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生直接危害，而且還是城市中光化學(xué)煙霧的主要誘因之一。在污染嚴(yán)重的城市，大氣中臭氧濃度的增高，可視為光化學(xué)煙霧形成的信號(hào)。光化學(xué)煙霧可由城市污染區(qū)擴(kuò)散到幾百公里以外，在城市地區(qū)發(fā)生的光化學(xué)煙霧，近90%為地表臭氧。地表臭氧對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)為刺激人眼，對(duì)鼻、咽喉、氣管和肺部也有刺激作用，并能使哮喘病人哮喘發(fā)作，對(duì)誘發(fā)癌癥也能起一定作用。

三、存在火災(zāi)隱患

閃火點(diǎn)或閃點(diǎn)是指可燃性液體（如烴類及石油產(chǎn)品）的蒸汽同空氣的混合物在臨近火焰時(shí)，能發(fā)生短暫閃火的最低溫度。并不是任何油氣和空氣的混合氣都能閃火爆炸，閃火的必要條件是：混合氣中烴或油氣的濃度要有一定范圍，低于這一范圍，油氣不足，高于這一范圍，則空氣不足，均不能閃火爆炸。因此這一濃度范圍，就稱為爆炸范圍。

大致上體積濃度范圍1%～8%的油氣，遇到明火將產(chǎn)生爆炸燃燒，當(dāng)爆炸燃燒產(chǎn)生時(shí)，一般都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。因此，為了安全起見，對(duì)輕質(zhì)油品的作業(yè)，有嚴(yán)格的安全規(guī)范要求。以汽油裝車為例。在汽油裝車過程，排放的油氣體積濃度通常在15%～55%之間，當(dāng)油氣排放至環(huán)境大氣中，經(jīng)過空氣稀釋，其中的一段時(shí)間內(nèi)，油氣濃度將被稀釋至爆炸范圍內(nèi)，且體積增大幾十倍，此時(shí)的油氣最危險(xiǎn)。1升汽油能揮發(fā)100～400升蒸氣，擴(kuò)散到很大的空間。有時(shí)火源離汽油似乎很遠(yuǎn)，但與汽油蒸氣接觸后，仍會(huì)引起燃燒。在爆炸范圍內(nèi)的油氣，即便遇到衣物摩擦產(chǎn)生的微小靜電火花，也能發(fā)生猛烈爆炸。1升汽油揮發(fā)后產(chǎn)生的蒸氣發(fā)生爆炸，威力相當(dāng)于1kgTNT炸藥。爆炸時(shí)產(chǎn)生的氣體速度，約為3000m/s。

降低排放油氣體積濃度在1%以下，是解決油氣爆炸燃燒火災(zāi)隱患的的最有效措施。鑒于受到各種控制油氣排放技術(shù)水平和油氣回收技術(shù)水平、投資額度和運(yùn)行成本等所限，無法全部將排放的油氣體積濃度控制降低到1%以下。但也應(yīng)盡量使用各種技術(shù)，控制油氣的排放濃度。特別是對(duì)汽油裝、卸車等過程不可避免產(chǎn)生的油氣進(jìn)行有效油氣回收，盡量控制油氣排放濃度。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每裝1升汽油，從油氣收集和處理裝置排出的總有機(jī)化合物不超過10mg。歐盟標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，從油氣收集和處理裝置排出的總有機(jī)化合物不超過35g/m3。北京市標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，油氣回收處理裝置凈化效率不低于98%，排放濃度在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不大于25g/m3，是一個(gè)雙重標(biāo)準(zhǔn)。

達(dá)到美國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)，尾氣排放的體積濃度均在爆炸燃燒范圍下限值以下。僅從安全的角度考慮，美國(guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)更具科學(xué)性，但實(shí)施起來需要付出更大的代價(jià)。提出過高的排放限值要求，將大幅增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，企業(yè)無法承受。GB16297《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，非甲烷總烴的最高允許排放濃度為120mg/m3，是全球范圍內(nèi)要求最高的排放限值，標(biāo)準(zhǔn)頒布十多年了，至今都沒有執(zhí)行過。

綜上所述，對(duì)油氣實(shí)行回收處理是勢(shì)在必行。值得高興的是，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)發(fā)達(dá)地區(qū)已全面開展了油氣回收的改造。