城市加油站污染分析及控制措施

閆斌峰　曹麗珍

摘 要：城市加油站在作業過程中逸散的油氣成為城市VOCs污染物的一個重要來源。目前，城市加油站數量過多、分布不合理、作業不規范等問題使得加油站VOCs的污染依然存在，因此，只有通過合理規劃、優化設計、完善油氣回收系統并同時逐步發展車載油氣回收系統才能逐步控制加油站的VOCs污染問題。

關鍵詞：揮發性有機物；加油站；油氣回收；控制措施

前言

目前，臭氧污染已成為我國部分城市特別是天津面臨的一個重要環境問題，而VOC排放是形成臭氧污染的主要來源。城市加油站在在方便人們出行的同時，其在油罐車裝卸、加油作業等過程中逸散的油氣成為城市VOCs污染物的一個重要來源。雖然，城市加油站已通過安裝油氣回收系統來控制VOCs的排放，但部分城市加油站數量過多、分布不合理、作業不規范等問題使得加油站VOCs的污染依然存在。同時，VOCs物質自身具有很強的毒性，且絕大多數的城市加油站通常分布在車流量較大、人口密集的環境敏感區域，存在較大的潛在危險。

1 加油站VOCs污染來源及控制措施

1.1 加油站VOCs污染來源

城市加油站的作業油品以汽油為主，受汽油質輕、自身容易揮發等物理特性所決定，不可避免地會有一部分較輕的液態組分汽化，排入大氣，造成VOCs的污染。通常情況下，加油站正常運營中的VOCs主要產生在兩個環節：一是收油及儲存油的環節，即油罐車通過輸油管線向儲油罐內卸油，儲油罐內因液面上升而形成正壓，罐內的飽和油氣通過排氣管向大氣中排出。同時，油品在儲油罐儲存期間，當油罐系統溫度升高時，汽油蒸發加劇，會引起呼吸閥排放油氣；當油罐系統溫度降低時，由于熱脹冷縮現象，呼吸閥會吸入空氣，罐內飽和油氣隨著環境溫度的變化存在排出或從大氣中補充空氣的交替變化。二是發油作業環節，加油站在向汽車等耗油設備加油過程中，油箱內的飽和油氣會因液態油占據了油箱內部空間而逸散到大氣中。

1.2 加油站VOCs的控制措施

城市加油站油品VOCs揮發帶來的危害多種多樣，諸如油品數量減少、造成經濟損失、油品質量降低、污染環境、影響健康、危害安全等。減少油品VOCs揮發的方法很多，如減小油罐內油品溫度變化幅度、提高油罐承壓能力、減小油罐上部氣體空間、加強管理等，但是要想從根本上解決油品VOCs揮發的問題，以清潔生產，減少排放為目標，油氣回收是最經濟、最有效的方法。

加油站油氣回收系統一般分三個階段即一二三次油氣回收。一次油氣回收即油罐車密閉式卸油，將油罐車和地下儲罐組成密閉系統，在卸油的同時把地下儲油罐里儲存的油氣收集回油罐車內帶回油庫。二次油氣回收又稱二階段油氣回收系統或加油油氣回收系統，是指把給汽油油箱加油的過程中產生的油氣，通過密閉方式收集到加油站地下油罐的系統。通過一二次油氣回收系統回收的氣體體積大于加出的油的體積，從而導致油罐系統的壓力增高，引起呼吸閥排放油氣。三次油氣回收主要是針對上述兩種情況產生的油氣進行回收處理，即在儲罐和通氣管之間設置油氣回收裝置對油氣進行回收，回收油流回儲油罐。

2 城市加油站污染問題現狀分析

2.1 城市加油站布局不合理

目前，城市加油站還存在缺少規劃，布局不合理，盲目發展的問題，造成部分城市區域加油站數量過多，規模較少，并帶來資源利用率不高、經濟效益差、環境污染等一系列問題。例如，天津市內占地40平方公里的某區域內分布各類加油站24座，加油站規模普遍較小，且布局不合理，扎堆現象嚴重，部分路段加油站平均間隔接近或低于1.2公里/座。同時，該區域加油站日單站平均銷售汽油為12噸，遠遠低于美國全國日單站平均銷售量近100噸的數量。

2.2 加油站油氣回收系統應用中存在問題

隨著《加油站大氣污染物排放標準》（GB20952-2007）和《汽車加油加氣站設計與施工規范》（GB50156-2012）的相繼頒布，城市加油站已基本完成油氣一二次回收系統的建設，很大程度上減少了油氣的排放。但這只能算是油氣收集系統，且氣體回收率不高，設備故障率高，同時還有部分加油站缺少第三次油氣回收系統，未能對第一、二次油氣回收系統回收的油氣進行液化處理，造成油氣的逸散。在運營過程中，加油站工作人員還存在加油槍密封不嚴、老化護罩更換不及時、加油槍跳槍后繼續加油等的問題，進一步加劇了加油站VOCs的排放。

3 城市加油站污染控制措施

3.1 合理規劃，科學設計，提高加油站的利用效率

國外多數城市加油站發展規律隨著社會的發展大都經歷了數量從少到多，然后再逐漸減少的過程。目前，隨著我國城市機動車的迅猛發展，成品油市場需求旺盛，使得城市加油站數量迅速增長，然而，從規范加油站油氣回收系統，減少油氣排放的角度來看，需要我們進一步控制加油站的數量，擴大加油站的規模，增加加油站的利用效率。因此，針對城市加油站布局結構存在的問題，應按照大、中、小相結合的原則，整治布局過于集中、不合理的加油站，優化布局，優化加油站設計和設備選型，全面提升加油站建設標準。

3.2 完善油氣回收系統，規范操作流程

加油站油氣回收系統必須是一個完整有效的控制系統。一、二次油氣回收系統收集的油氣若不能轉化成液化汽油，勢必引起油罐中油氣的二次揮發。因此，應完善油氣回收系統，增加三次油氣回收處理技術如吸附、吸收、冷凝和膜分離等方法。同時，加油站工作人員應掌握加油站工藝流程和油氣回收流程，規范操作，減少損耗和泄漏保證加油站油氣回收系統的正常運轉。作為目前二次油氣回收系統暴露問題的改進，下一步應逐步發展車載油氣回收系統（ORVR）。

3.3 發展車載油氣回收系統（ORVR）

ORVR系統是指安裝在機動車內部的油氣回收系統，由美國在20世紀90年代作為第二階段油氣回收系統的替代產品推出，目的是通過改進現有車輛上的燃油蒸發回收系統以達到控制加油排放。主要包括：輸油管，截止閥，儲油罐，浮閥，碳罐，碳罐關閉閥，壓力傳感器，清洗閥，旋轉閥等。其原理是在汽車內部形成一個輸油管密封系統，在加油過程將油氣通過導管輸送到安裝在機動車上的碳罐中吸附，而不是讓油氣直接從加油口排入大氣；當機動車正常的行駛時，ORVR系統利用發動機的真空壓力將油氣釋放出來，并送入發動機燃油系統使用。該系統油氣回收效率高，可以減少加油過程中約95%的蒸發排放，可以回收約95%晝間蒸發排放，具有明顯的環境效益和經濟效益。因此，短期控制城市加油站油氣排放可以先選用二次油氣回收系統，而ORVR系統則是控制加油站油氣排放及其回收的長期和最終的選擇。

4 結束語

城市加油站分布及油氣回收工作對于城市大氣環境污染治理和人們安全生活有著重大的意義。根據城市加油站分布及油氣回收系統使用過程中出現的問題和解決方案，應從規劃、設計、施工、監理、設備制造、人員培訓等多方面入手，不斷發展新技術，規范、完善整個油氣回收系統，才能在降低環境風險和經濟損失的同時真正發揮作用。

參考文獻

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作者簡介：閆斌峰（1981-），男，工程師，主要從事環境空氣污染物的控制與分析。