淺析加油站油氣回收系統的發展趨勢

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，及以測量技術為基礎的油氣回收治理方案的關鍵所在。在借鑒國外經驗和技術方案的基礎上，檢測技術、測量方案、測量設備應運而生，不斷發展，成為有效控制加油站大氣污染物排放的重要保證，為我國的藍天工程做出了貢獻。

【關鍵詞】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，油氣回收測量技術也在借鑒國外經驗和技術方案的基礎上不斷提高。

1 加油站油氣回收治理勢在必行

汽油的揮發性，造成其在運輸和銷售過程中 0.5%變成油氣損失掉。揮發的油氣中含有大量的甲苯、二甲苯、乙基苯及其他碳氫化合物，多屬致癌物質，將危害人員的身體健康，并污染周圍的環境。由于大多數加油站建在城鎮交通要道等人群相對集中地區，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、造成光化學污染的重要原因之一。油氣成風復雜，在強烈的光照下，油氣中的烯烴類碳氫化合物和氮氧化合物之間發生光化反應而產生光化學煙霧，是以臭氧（O3）為主體的多種氧化性化合物，是形成光化學煙霧的主要成分，近年來對流層及地面臭氧對農作物、森林的嚴重破壞作用，已日益引起廣泛關注。

從環保、安全、經濟效益三方面出發，當今世界各發達國家都制定嚴格的環保法律，限制儲運系統的油氣排放。我國國家環保部 2007 年制訂了國家標準GB20952-2007“加油站大氣污染物排放標準”，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規范”，進一步細化驗收、檢測的油罐要求和規范。為全國范圍內的治理工作打下政策基礎。

2 治理方案的基礎是油氣回收治測量技術

目前，普遍使用真空輔助式加油站油氣回收系統，見圖加油站油氣回收系統原理圖。

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，達到良好的油氣回收效率。

加油站油氣回收系統是將給汽車油箱加加油時產生的油氣，通過密閉方式收集進入埋地油罐的系統，衡量該系統三項重要指標是密閉性、液阻和氣液比。密閉性是在一定氣體壓力狀態下的密閉程度，液阻是凝析液體滯留在油氣管線內或

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

與同時加入油箱內汽油體積 L 的比值。在液阻正常、溫壓補償后，有如下關系：

a.A/L=1 即回氣體積等于加油體積 P=0 油罐內為常壓 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 油罐內為負壓 要求密閉合性格通過以上關系可以分析出：a 是一種油氣回收治理的理想狀態，加油站達到

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

c 會由于回氣量不足，造成加油區會有△L=L-A 的大氣污染物排放;加油站運行的油氣回收設備是否達到標準要求，關鍵是檢測出回氣體積 A，在檢測出 A 的基礎上才能對回收設備進行調整，根據 A/L 的比值，判斷出油氣回收的效果，進而保證回收設備正常，發揮應有的作用。

3 油氣回收測量原理及技術發展

根據國標要求，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，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表盤。流量計的特點是精確度高、范圍度大、結構緊湊堅固、入口無需直管段、使用壽命長，適于安裝在環境狹窄的場合，在嚴酷的氣候條件下精確測量負荷變動大的氣體流量。

當被測氣體流經計量室時，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，同時通過固定在腰輪上的一對齒輪，使兩個腰輪交換驅動旋轉。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數成正比，并通過一定傳動比的變速機構傳給計數器，計數器的累計值即是被測氣體在某段時間內的體積流量（基型）。

流量計所顯示的數值為管道中當時氣體實際工作壓力和工作溫度狀況下的工況

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

其中：Q 標 —— 標準狀況下的體積流量（Nm3 /h）

Q工 —— 當時實際工作狀況下的體積流量（m3/h）

P工 —— 當時壓力計讀出的氣體平均壓力（Pa）

P —— 當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 —— 當時當地的大氣壓力 T（Pa）

T —— 當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，無法滿足相關部門的執法要求;機械式儀表盤計數需要估讀，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構給測量帶來諸多不便。

2008 年，機械科學研究總院—中機生產力促進中心作為北京市環保局技術支撐單位，在借鑒國外經驗的基礎上研發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 中國石化出版社 2009 年 10 月

[2]環境保護部 儲油庫、加油站大氣污染治理項目驗收檢測技術規范 中國環境科學出版社 2008 年 5 月

[3]國家環保總局 加油站大氣污染物排放標準 GB20952-2007 2007 年 6 月

[4]加油站油氣濃度監測及排放限值研究 2011 年 2 期《機電產品開發與創新》

[5]加油站油氣回收“監測監管+檢測監管”模式及系統研究 2011 年 4 期 《機械工業標準化與質量》

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。