油氣回收必要性淺析

李克敵(重慶耐德工業股份有限公司)

石油和成品油儲存銷售中排放的主要污染物為氣態狀的烴類化合物，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形式存在，排放于大氣中的有機化合物的總和。其中甲烷在空氣中即使達到很高濃度也不會對人體健康造成危害（除窒息和爆炸燃燒外），所以，很多國家對氣體中揮發性混合烴類化合物，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在哪些方面呢？歸納起來，主要是有三大原因：造成資源浪費、環境污染和存在火災隱患。

一、造成資源浪費

輕質油品，特別是汽油，只要與空氣接觸就會很快揮發。汽油在儲存、裝卸、運輸、加注到油箱的每一個環節都有油氣揮發，進入環境大氣，形成揮發性有機化合物污染。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品一部分。其排放源有儲存容器等的固定排放源、車船等交通工具途中運輸的移動排放源和生產裝置、設備等泄漏的排放源。由于石油是不可再生的資源，地下儲量是有限的。因此，油氣的排放是資源的巨大浪費。

從石油工業整體看，據1995年第四屆國際石油會議的報導，在美國，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%。中國每年的原油總加工量已達3億噸（包括自產和進口原油），按美國的3%損失量估算，年總損耗量約為900萬噸，價值450億元人民幣，相當于一個特大型煉油廠的生產能力。

二、造成環境污染

《車用無鉛汽油國家標準》（GB17930-1999）規定，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、環烷烴、芳香烴和烯烴，主要碳元素組成為C2～C8。

油氣對人體健康的直接影響主要是對中樞神經系統的麻醉作用，對皮膚粘膜有一定刺激作用，可使細胞內類脂質平衡發生障礙，嚴重可引起皮炎和濕疹。

對造血系統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側，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、精神恍惚、言語不清。一般在脫離現場時稍加治療即可好轉。嚴重中毒者則可能因意志喪失、反射性呼吸停止而死亡。從化學組成來看，芳香烴的毒性最大，烯烴次之，環烷烴和烷烴較小。芳香烴中的苯是公認的有毒致癌物質。急性接觸于100ppm苯蒸汽中，就會影響中樞神經系統和其它系統。長期接觸苯蒸汽可以誘發白血病、染色體失常和造血機能異常等癥狀。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環境產生直接危害，而且還是城市中光化學煙霧的主要誘因之一。在污染嚴重的城市，大氣中臭氧濃度的增高，可視為光化學煙霧形成的信號。光化學煙霧可由城市污染區擴散到幾百公里以外，在城市地區發生的光化學煙霧，近90%為地表臭氧。地表臭氧對人體的危害主要表現為刺激人眼，對鼻、咽喉、氣管和肺部也有刺激作用，并能使哮喘病人哮喘發作，對誘發癌癥也能起一定作用。

三、存在火災隱患

閃火點或閃點是指可燃性液體（如烴類及石油產品）的蒸汽同空氣的混合物在臨近火焰時，能發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，遇到明火將產生爆炸燃燒，當爆炸燃燒產生時，一般都會產生嚴重的后果。因此，為了安全起見，對輕質油品的作業，有嚴格的安全規范要求。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，當油氣排放至環境大氣中，經過空氣稀釋，其中的一段時間內，油氣濃度將被稀釋至爆炸范圍內，且體積增大幾十倍，此時的油氣最危險。1升汽油能揮發100～400升蒸氣，擴散到很大的空間。有時火源離汽油似乎很遠，但與汽油蒸氣接觸后，仍會引起燃燒。在爆炸范圍內的油氣，即便遇到衣物摩擦產生的微小靜電火花，也能發生猛烈爆炸。1升汽油揮發后產生的蒸氣發生爆炸，威力相當于1kgTNT炸藥。爆炸時產生的氣體速度，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隱患的的最有效措施。鑒于受到各種控制油氣排放技術水平和油氣回收技術水平、投資額度和運行成本等所限，無法全部將排放的油氣體積濃度控制降低到1%以下。但也應盡量使用各種技術，控制油氣的排放濃度。特別是對汽油裝、卸車等過程不可避免產生的油氣進行有效油氣回收，盡量控制油氣排放濃度。美國標準規定，每裝1升汽油，從油氣收集和處理裝置排出的總有機化合物不超過10mg。歐盟標準規定，從油氣收集和處理裝置排出的總有機化合物不超過35g/m3。北京市標準規定，油氣回收處理裝置凈化效率不低于98%，排放濃度在標準狀態下不大于25g/m3，是一個雙重標準。

達到美國排放標準，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，美國的排放標準更具科學性，但實施起來需要付出更大的代價。提出過高的排放限值要求，將大幅增加企業的經濟負擔，企業無法承受。GB16297《大氣污染物綜合排放標準》規定，非甲烷總烴的最高允許排放濃度為120mg/m3，是全球范圍內要求最高的排放限值，標準頒布十多年了，至今都沒有執行過。

綜上所述，對油氣實行回收處理是勢在必行。值得高興的是，現在國內發達地區已全面開展了油氣回收的改造。