淺析加油站油氣回收系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

周琳 王密倫

【摘 要】本文深入分析了加油站油氣回收治理改造工程勢在必行的原因，及以測量技術(shù)為基礎(chǔ)的油氣回收治理方案的關(guān)鍵所在。在借鑒國外經(jīng)驗和技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，檢測技術(shù)、測量方案、測量設(shè)備應(yīng)運而生，不斷發(fā)展，成為有效控制加油站大氣污染物排放的重要保證，為我國的藍(lán)天工程做出了貢獻。

【關(guān)鍵詞】加油站油氣回收;VOC;回收效率;油罐壓力

隨著對大氣污染物排放控制日趨重視，我國對加油站油氣回收治理改造的范圍和力度不斷加大，油氣回收測量技術(shù)也在借鑒國外經(jīng)驗和技術(shù)方案的基礎(chǔ)上不斷提高。

1 加油站油氣回收治理勢在必行

汽油的揮發(fā)性，造成其在運輸和銷售過程中 0.5%變成油氣損失掉。揮發(fā)的油氣中含有大量的甲苯、二甲苯、乙基苯及其他碳?xì)浠衔铮鄬僦掳┪镔|(zhì)，將危害人員的身體健康，并污染周圍的環(huán)境。由于大多數(shù)加油站建在城鎮(zhèn)交通要道等人群相對集中地區(qū)，油氣排放的空間高度也在人們呼吸帶范圍，因此油氣對人體造成的危害不能忽視。

油氣污染物是空氣中 PM2.5 污染源增量、形成霧霾天氣、造成光化學(xué)污染的重要原因之一。油氣成風(fēng)復(fù)雜，在強烈的光照下，油氣中的烯烴類碳?xì)浠衔锖偷趸衔镏g發(fā)生光化反應(yīng)而產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，是以臭氧（O3）為主體的多種氧化性化合物，是形成光化學(xué)煙霧的主要成分，近年來對流層及地面臭氧對農(nóng)作物、森林的嚴(yán)重破壞作用，已日益引起廣泛關(guān)注。

從環(huán)保、安全、經(jīng)濟效益三方面出發(fā)，當(dāng)今世界各發(fā)達(dá)國家都制定嚴(yán)格的環(huán)保法律，限制儲運系統(tǒng)的油氣排放。我國國家環(huán)保部 2007 年制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)GB20952-2007“加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”，2008 年又制訂了 HJ/T431-2008“儲油庫加油站大氣污染治理項目驗收檢測技術(shù)規(guī)范”，進一步細(xì)化驗收、檢測的油罐要求和規(guī)范。為全國范圍內(nèi)的治理工作打下政策基礎(chǔ)。

2 治理方案的基礎(chǔ)是油氣回收治測量技術(shù)

目前，普遍使用真空輔助式加油站油氣回收系統(tǒng)，見圖加油站油氣回收系統(tǒng)原理圖。

加油機在向汽車油箱加油的同時，其油箱中的油氣通過加油槍——油槍上的流量控制閥——雙層油氣管——拉斷閥——真空泵——回到地下油罐，期望能將汽車油箱中的所有油氣全部抽回到油罐中并儲存，達(dá)到良好的油氣回收效率。

加油站油氣回收系統(tǒng)是將給汽車油箱加加油時產(chǎn)生的油氣，通過密閉方式收集進入埋地油罐的系統(tǒng)，衡量該系統(tǒng)三項重要指標(biāo)是密閉性、液阻和氣液比。密閉性是在一定氣體壓力狀態(tài)下的密閉程度，液阻是凝析液體滯留在油氣管線內(nèi)或

因其他原因造成氣體通過管線的阻力，氣液比是 A/L 即加油時收集的油氣體積 A

與同時加入油箱內(nèi)汽油體積 L 的比值。在液阻正常、溫壓補償后，有如下關(guān)系：

a.A/L=1 即回氣體積等于加油體積 P=0 油罐內(nèi)為常壓 對密閉性無要求

b.A/L>1 即回氣體積大于加油體積 P>0 油罐內(nèi)為正壓 要求密閉性合格

c.A/L<1 即回氣體積小于加油體積 P<0 油罐內(nèi)為負(fù)壓 要求密閉合性格通過以上關(guān)系可以分析出：a 是一種油氣回收治理的理想狀態(tài)，加油站達(dá)到

污染物零排放;b 會由于回氣量偏大，造成油罐區(qū)有△L=A-L 的大氣污染物排放;

c 會由于回氣量不足，造成加油區(qū)會有△L=L-A 的大氣污染物排放;加油站運行的油氣回收設(shè)備是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，關(guān)鍵是檢測出回氣體積 A，在檢測出 A 的基礎(chǔ)上才能對回收設(shè)備進行調(diào)整，根據(jù) A/L 的比值，判斷出油氣回收的效果，進而保證回收設(shè)備正常，發(fā)揮應(yīng)有的作用。

3 油氣回收測量原理及技術(shù)發(fā)展

根據(jù)國標(biāo)要求，需要對加油站氣液比進行測量。氣液比檢測時，加油體積 L

直接從加油機讀數(shù)，回氣體積 A 通過在加油槍的噴管處安裝一個彌合的適配器，該適配器與大氣流量計連接，氣體選通過氣體流量計，然后進入加油槍噴管上的油氣收集孔，計量出氣體體積 A，從而計算出 A/L。

2007 年，通過對歐美的考察了解到采用羅茨（腰輪）流量計對氣液比進行檢測。該流量計為機械式讀數(shù)表盤。流量計的特點是精確度高、范圍度大、結(jié)構(gòu)緊湊堅固、入口無需直管段、使用壽命長，適于安裝在環(huán)境狹窄的場合，在嚴(yán)酷的氣候條件下精確測量負(fù)荷變動大的氣體流量。

當(dāng)被測氣體流經(jīng)計量室時，流量計的進出口端形成一個差壓，在此壓力推動下，使腰輪旋轉(zhuǎn)，同時通過固定在腰輪上的一對齒輪，使兩個腰輪交換驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。由于計量腔的容積是一個固定值，所以，被測氣體的流量與腰輪轉(zhuǎn)數(shù)成正比，并通過一定傳動比的變速機構(gòu)傳給計數(shù)器，計數(shù)器的累計值即是被測氣體在某段時間內(nèi)的體積流量（基型）。

流量計所顯示的數(shù)值為管道中當(dāng)時氣體實際工作壓力和工作溫度狀況下的工況

體積流量，如要得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、20℃）下的體積流量，可按下列公式換算：Q 標(biāo) =（273.15 + 20）/ 101325 * P / T * Q 工

其中：Q 標(biāo) —— 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量（Nm3 /h）

Q工 —— 當(dāng)時實際工作狀況下的體積流量（m3/h）

P工 —— 當(dāng)時壓力計讀出的氣體平均壓力（Pa）

P —— 當(dāng)時管道中的實際絕對壓力，若計量過程中 壓力有波動，則為管道中氣體實際平均絕對壓力（Pa）

P ——P 工 + B B —— 當(dāng)時當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫?T（Pa）

T —— 當(dāng)時管道中氣體的實際絕對溫度（K），若計 量過程中溫度有波動，則為管道中實際平均溫度

T —— t + 273.15

T —— 當(dāng)時溫度計讀出的氣體平均攝氏溫度

歐美檢測方案在理論上沒有問題，在檢測誤差上有待提高。機械式儀表盤分辨率流量：1L，這與加油機汽油體積分辨率 0.01L 差別較大;機械式儀表盤流量誤差：5%，誤差明顯較大，無法滿足相關(guān)部門的執(zhí)法要求;機械式儀表盤計數(shù)需要估讀，從而進一步加大了誤差;密閉性液阻測試儀、氣液比測試儀，在使用方面分體式結(jié)構(gòu)給測量帶來諸多不便。

2008 年，機械科學(xué)研究總院—中機生產(chǎn)力促進中心作為北京市環(huán)保局技術(shù)支撐單位，在借鑒國外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上研發(fā)出油氣回收綜合檢測儀，其特點如下：

1.分辨率高（流量：0.01L 壓力：1Pa）

2.誤差高（流量：1% 壓力：0.2%）

3.數(shù)字式顯示【專利保護】

4.綜合式使用方便（密閉性、液阻、氣液比）【專利保護】

參考文獻：

[1]樊寶德.楊曉婕主編 油庫加油站油氣回收與減排技術(shù) 中國石化出版社 2009 年 10 月

[2]環(huán)境保護部 儲油庫、加油站大氣污染治理項目驗收檢測技術(shù)規(guī)范 中國環(huán)境科學(xué)出版社 2008 年 5 月

[3]國家環(huán)?？偩?加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB20952-2007 2007 年 6 月

[4]加油站油氣濃度監(jiān)測及排放限值研究 2011 年 2 期《機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新》

[5]加油站油氣回收“監(jiān)測監(jiān)管+檢測監(jiān)管”模式及系統(tǒng)研究 2011 年 4 期 《機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量》

作者簡介：

周琳（1986），女，山東省日照市，漢族，助理工程師，本科，研究方向：計量。