王超,朱宜生
(中國石油廣西石化公司,廣西 欽州 53500)
改革開放至今,我國獲得了非常大的經濟成就,石油工業生產的快速發展又為我國經濟的發展做出了巨大的貢獻。但是,石油工業上依然存在大量難題,對工業生產的發展造成嚴重的影響,特別是石油在儲運過程中,油氣揮發情況比較明顯。如果不能完全處理這一問題,不但會污染環境、使資源被浪費,也會給油品運輸造成一定的安全風險。因此,務必對油品運輸中存在的油氣揮發問題進行全面分析,并對相應的問題制定行之有效的防范舉措,促使石油行業穩定發展。
因為石油本身的物理特性,在進行儲運過程中,油品中的一些小分子會從液態油品揮發到空氣中。油品的逸散和揮發會直接減少可供使用和運輸石油總產量,導致資源浪費現象和財產損失比較嚴重,另外,油品的揮發會嚴重污染生態環境。石油在沒有經過提煉的時候是屬于混合物,其對環境造成的污染主要體現的以下3 方面:(1)石油進到生態環境里的水體,導致水源受到污染;(2)石油內氣體成分所造成的大氣污染,如各種烴類氣體;(3)石油泄漏事故會導致油品受到污染。這3 種污染對生態環境都會造成嚴重的影響,不論是為了保護環境,還是為了使油品企業的成本降低,都要加強控制油品在儲運過程的揮發和逸散問題,從而減少油品的消耗。
從目前石油工業生產的技術水平來講,油品在儲運過程的揮發和逸散現象是很難徹底規避的,只能依靠嚴格對策對其進行控制,降低油品的揮發和逸散,從而降低油品消耗產生的經濟損失和環境污染問題。造成油品在儲運環節中揮發和逸散的因素非常復雜,主要包含機械故障和人為因素。因此,若想對油氣揮發進行有效控制,必須從這兩方面入手,要加強對石油管道設備進行維護與管理,提早檢查負責石油運輸的設施設備,保證不會出現故障隱患。與此同時,要加強對油品儲運有關人員進行相關專業知識的培訓,促使其責任心和專業技能得到有效提升,從主觀人為因素和客觀設備故障2 方面進行強化控制,盡可能將油品揮發和逸散的情況降到最低,防止出現規模性石油泄漏事件的發生。
石油中含有大量的烴類氣體,這些碳氫化合物在進入空氣后,不但會對大氣造成嚴重的污染,使空氣質量降低,對周邊群眾的身體健康造成嚴重威脅。除此以外,烴類氣體在太陽光照射后,就會形成二次光化學污染,進一步擴大了污染的程度,對生態環境造成嚴重影響。隨著科學技術的不斷進步,人們對烴類氣體對綠色生態環境的影響的認知程度越來越深,在相關法律法規的執行下,對油品蔓延環境污染和預防進行規范和引導,并且采用多種行之有效的防治方法,對烴類氣體的排放進行有效抑制,對大氣環境加強治理。
融合多年來的成品油貯運工作經驗可知,在成品油貯運和裝罐過程中,油氣揮發的可能性會比較大。在成品油的貯運環節中,首先,將成品油倒進儲油罐中,伴隨著儲油罐中液位儀的不斷升高,油氣濃度值會增加。此過程中通風管道已經成為油氣揮發和大氣連接的重要物質,油氣揮發后入到空氣,進而對周邊氣體形成一定的環境污染。成品油灌裝過程中遇到油氣揮發的問題,不僅是因為技術不夠成熟造成的,另外,還有一部分是因為受到自然因素的影響造成油氣揮發,如環境濕度、溫度等。因而,應盡量全接液式浮盤內浮頂儲罐、彈片式密封系統外浮頂儲罐,減少油品的蒸發損耗,盡可能規避油氣大規模揮發。
油品在儲存過程中發生揮發是因為大呼吸消耗和小呼吸消耗造成的。大呼吸消耗就是指當油品引入儲油罐時,隨著液面的上升,儲罐里的油氣在壓力下從儲罐連通管排出來,散發到空氣中,影響周圍環境。小呼吸耗損通常是由溫度差所引起的,晚間環境溫度降低,儲罐內部標準氣壓減少,吸進儲罐外部氣體,白天因為溫度比較高,管道內的標準氣壓伴隨著溫度的升高而上升,在壓力下,油氣被排放到空氣中。
研究發現,在大呼吸過程中汽油的耗損單詞可高達0.8 ~1.4kg/t,石油造成的損失單詞可以達到0.6 ~1.0kg/t。在北方地區,汽油小呼吸帶來的損失可以達到0.7%。盡管大呼吸及小呼吸所造成的損耗比較低,但是對于大中型油氣貯運站而言,成品油年運輸量大,油氣累積耗損非常大。因而,務必采取有效對策來降低成品油儲存期間里的揮發情況,降低成本油品企業的經濟成本。
石油化工經過長期的發展,其商業運作模式也比較成熟。但許多企業廣泛對油氣揮發的現象已經默認了,對此并沒有及時采取有效的防控措施,造成油氣揮發難題持續存在,對油氣運輸的效果造成嚴重影響。一些工作人員在日常操作過程中經常會出現一些習慣性的違規操作,油品儲運管理落實不到位,欠缺專業的管理觀念,造成管理效果較差,導致油氣揮發逸散的情況比較顯著。
目前,我國環境保護部門對空氣污染物的排放建立了嚴格的標準,同時也對排放到大氣中的氣體類型進行了明確的歸類,如甲醛類氣體和烴類氣體,這兩種氣體的排放量不能超過120mg/m3,與其他國家相比,我國對此類氣體排放標準設置規定更嚴格,因而,有關企業要想生產過程中嚴格按照標準要求開展生產作業,就一定要對各種生產制造廢棄物的排出控制進行全方位高效的科學研究,同時還要投入大量的相關處理設備,這也為在我國環保工作的可持續發展奠定良好的基礎。此外,現在,我國石油化工企業排放標準制訂存在一些不科學的地方,許多環保標準是依據海外石油化工行業的現況之間借鑒過來制訂的。但是,依據我國基本國情,這種規范在實施過程中存在一定的不足。因而,我國政府部門要積極組織專業人員對此情況進行更深入的研究和調研,同時制訂有效的控制和管理方案,對已有的油品揮發和逸散所引發的環境污染問題和社會問題進行積極控制和處理。
環保部門應對油品儲運環節中油氣揮發和逸散問題造成的不良影響予以高度重視,可以合理指導石油企業的工作。環保部門可對當地石油企業儲運工作進行定期考察,對石油企業工作中的不足和缺陷進行詳細記錄,邀約專業技術人員參加指導石油企業成品油儲運工作。環保部門還可以積極開展一些專題研討會,邀約專家教授、石油企業負責人及石油儲運階段的相關人員出席會議,一同分析石油商品儲運環節中的技術問題,并探尋解決問題的最佳方式。其次,環保部門需要和石油企業維持積極溝通和聯絡,立即幫助其解決一些工作實踐難題。環保部門還可以創立專門的成品油儲運管理工作組,進行系統幫助和規范化管理,處理成品油儲運中的油氣揮發難題。石油企業可以派成品油儲運代表參加一些環保部門組織的教育活動,認真細致學習和掌握成品油儲運規范和標準,學習操控油氣蒸發難題的途徑,同時做好技術信息內容的傳遞,促進企業內成品油儲運工作人員具有很強的專業能力和責任意識,盡可能規避出現油品揮發和逸散的問題。
強化對油氣揮發的控制,其中最基本的辦法是采取油氣回收利用對策,將排出的烴類氣體進行回收,一般是在油品灌裝集中的地方設定一個油品回收設備,將烴類氣體恢復成正常液體,再次裝進油罐中。現階段,常用油氣回收加工工藝主要包括吸收法、冷凝法、吸附法及膜分離法。
(1)吸收法。吸收法是把成品油裝卸搬運所產生的油氣吸進吸收塔,吸收烴類氣體,再將吸收液送進解吸塔開展真空解吸,解吸后氣體進入回收塔回收,解吸液回收利用。回收利用全過程效率不高,難以滿足油氣環保標準。
(2)吸附法。吸附法運用混合物質中不一樣成分與吸附劑之間的結合性差別將物質分離。該吸附劑具有一定的可選擇性,能通過與烴類分子的親和作用吸附烴分子結構,且不吸附空氣,以達到回收利用油氣的效果。活性炭是一種性價比較高的吸附劑,近年來,具備變溫吸附和變壓吸附特性的吸附劑也取得了非常大的進步。
(3)冷凝法。冷凝法適用濃度較高的油氣的回收。以在低溫下冷凝和制冷含烴氣體來分離烴類物質。冷凝可通過接觸或間接接觸的方式,冷凝溫度根據氣體中的含量來定,一般溫度在-70 ~170℃。
(4)膜分離法。膜分離法有運用可選擇性透過膜,能讓空氣分子通過而不許油氣分子結構通過,進而達到油氣分離的效果。膜分離法通常與別的分離方法結合使用,這種結合分離的效果會更佳。
石油產品的特性造成油氣的揮發是在所難免的,但石油企業可以從提升油品儲運的技術水平方面著手,防止油氣揮發從油氣儲運過程中泄漏出去。首先,油品在灌裝過程中會出現揮發的現象,要了解石油的熱脹冷縮特點。其次,油品在儲存設備中會揮發,導致油品在貯存和運輸中出現不同程度的逸散和揮發。以蘭州石化公司油品儲運廠為例,該企業在對待這一問題上做出了高效的示范性。蘭州石化公司油品儲運廠將油品儲存設備的體積縮小,降低了油氣在儲存設備里的空間,有效避免了油品在儲存設備中不必要的揮發。最后,在技術方面上開發了一種能搜集油氣的產品,假如油氣在貯存和運輸中揮發,該產品可以有效收集揮發的油氣,避免揮發的油氣蔓延到空氣中導致空氣污染。
在油品儲運環節中,在很大程度上,工作人員的綜合能力會對具體工作的實施效果造成嚴重的影響,為有效管控與處理油氣揮發難題,必須對相關人員加強培訓,促使工作人員的專業技術與責任心得到有效提升。首先,石油企業的生產、加工、儲運等過程都需要使用很多的機器設備與技術,工作人員必須全面了解各種設備的操作方法,不斷提升自身專業技能,同時,可以將自身的知識儲備更好地應用在實際工作中。其次,工作人員需有較強的安全管理觀念,對油氣揮發問題的嚴重性要高度重視,可以從日常工作中的小事做起,有效節約油氣,這樣也可以避免在工作中出現差池,不斷提升自身綜合素養,進而有效提升油品企業的經濟收益。
為了有效控制油氣的揮發性,設置油氣的回收裝置是最為有效和直接的方法,回收排放出的烴類氣體。通常,將油氣回收設備設置在油品罐比較集中的地方,在罐裝的過程中,對其進行加工使其成為液態,然后再將其重新裝到儲罐中,這樣的處理方法,不但可以使碳氫化合物的排放量得到很好的減少,而且還可以提升石油企業的經濟效益。
綜上所述,油氣揮發是石油產品生產加工業中非常常見的現象。因為受到技術水平的影響,現階段,油氣揮發只有在一定程度上進行控制而不能完全避免。油品生產與經營使用單位務必對油氣揮發、企業效益、安全生產和社會現狀的深遠影響有正確且深刻的認知,嚴格按照國家法律法規,貫徹落實技術舉措,加強人員管理,將油氣揮發降低到最低,有效提升油品企業的經濟效益。此外,相關部門應當從綜合執法的角度對石油企業的生產進行規范、監管和具體指導,保障企業各項工作的落實嚴格按照相關法律法規開展,促使石油企業可持續發展。