2# 油气回收
4. 主要问题是油气污染的转移排放
国外加油站“一次油气回收”和“二次油气回收”的准确定义,应该是“第一阶段控制措施”和“第二阶段控制措施”。从国外三十几年来实施的分阶段控制措施,反映出他们的设计理念是:进行回收处理(使之液化)并重新利用是有困难的,所以,对加油站排放的油气只能加以控制。控制措施主要是“保证油罐压力处于负压状态”。上世纪80-90年代,国外曾经采用过“燃烧塔”作为加油站油气回收系统后端的处理设备(分有正压燃烧和负压燃烧两种),采用的工艺是把收集的油气烧掉。我国台湾也有部分加油站安装过这种设备。说明他们采取了“没有办法的办法”就是烧掉。
1993年以来,台湾95%加油站安装了“第一阶段控制措施”和“第二阶段控制措施”。内陆城市约300个加油站安装了“第二阶段控制措施”,(据“第二阶段控制措施”两大供应商数据,一为250站、一为50站左右),北京地区、广州地区部分加油站、青岛华孚石油公司的加油站安装了“第一阶段控制措施”。 实际应用中发现,这些控制措施还没有真正解决加油站油气污染问题,一定程度上存在转移排放污染。台湾较先置疑油气回收系统的效果,据台北记者倪鸿祥报道,廖婉汝、赖士葆等立委曾在2005年10月14日提出,“加油站使用的油气回收设备成效不彰,对环保根本没有帮助”,“油气回收设备故障率高、安装和维护费用高、油气回收也对空气品质没有帮助”。我们也注意到“油气收集和油气回收是前后不同的2个过程。目前,人们所说的加油站油气回收系统,基本上属于油气收集系统。还应指出,有的城市的油气收集措施只是将加油站油气污染进行着转移排放,没有从根本解决回收和利用油气的问题,因而无法实现治理污染、保护环境、消除安全隐患的目的。”(《加油站油气回收技术的难点及有效方法》2004年第3期《石油商技》)。
1) ,转移排放现象一:从加油站转移到油库。
“第一阶段控制措施”是在加油站卸油时,通过密闭连接的管路,将地下油罐置换出来的油气收集进油罐车内运出加油站。运出加油站以后怎么办呢?驾驶员说“到油库或郊区其他地方放掉”。负责人说“运回油库进行回收处理”。实际状况是,大多数油库尚未安装油气回收处理装置,已经安装的油气回收处理装置也大部分不能正常运转。如果油库没有条件将油气液化处理,运回油库的油气仍然只能放掉。另外,不少油罐车尚未实行专车专品种运油,每当卸了汽油之后再去装柴油时,油罐内的汽油油气也只能放掉。这些都是转移排放。
2) ,转移排放现象二:从加油站转移到油罐车返回油库的路途上。
这是油罐车附件设备在用状态不完好、不密闭带来的问题,也是容易被人们视而不见的问题。南方一城市的“第一阶段控制措施”实行油罐车底部密闭装卸车的油气回收方式。油库发现油罐车收集的油气少,影响到油库油气回收处理效果。查找原因时,“在现场先后爬上七辆车顶仔细检查附件,量油口、安全阀、油气管路的连接胶管、罐体大盖等都有泄漏点。没有一辆车达到完全密闭。泄漏状态可谓之‘针大的眼、斗大的风’”。(见《石油库和加油站》2007第2期《油气回收管路的密闭与畅通》)。原来,随着油罐车一路奔驰的速度,从油罐泄漏点急速进入的空气气流将“第一阶段控制措施”收集的油气置换了。油气被排放在罐车返回油库的路途上。
3) ,转移排放现象三:从加油枪口周围转移到呼吸管口排放。
“第二阶段控制措施”是将给汽车加油时排放的油气收集到地下油罐内。有的供应商说自己的油气收集枪收集率大于95%。有的供应商在产品样本上说自己二次油气回收系统“可有效控制油站加油时的油气排放,确保加油场地无空气污染,达到国际安全环保要求。”实际情况是:第一,油气回收枪的收集率并没有达到供应商所说的数据;第二,由于气液比偏大,多收集的空气反而将地下油罐内的饱和油气排挤出来,增加了排放污染。
关于油气回收枪的回收率,台湾工业技术研究院工业安全卫生技术发展中心“选择6座加油站於油气回收设备装设前及装设后进行空气采样,分析结果显示装设油气回收设备后,加油泵岛的周围环境可减少了七成以上的挥发性有机化合物逸散量。”(见于台湾环保署《加油站设置真空辅助式油枪油气回收设备补助申请之检测及审查执行计划期中工作报告》)。这个结论对油气回收枪的回收率做了诠释,说明回收率在七成左右。
本文在前指出,只要气液比大于1就会增加油气的排放量。笔者在不同季节多次到西安、苏州等地,现场观察“第二阶段控制措施”的状况,看到:只要有两辆以上汽车进入同时加油,P/V阀就会发出“啪啪啪”响亮声音。当有多辆汽车同时加油时,就可看到出气口排出雾状油气。严重时,雾状与油罐车卸油时的现象差不多。这时候的气液比至少在2以上,在加油枪周围收集了较多新鲜空气送进地下油罐,增加了地下油罐内压力,排挤油罐空间的饱和油气,通过P/V阀口,转移到了呼吸管口排放。
5. 不可轻信的环保效益和经济效益
只要油气的形态没有从气态转变为液态并回收利用,油气污染就可能转移排放,就会直接影响油气回收的环保效益和经济效益。
1),关于环保效益
2000年8月,中国环境科学院大气研究所在上海金茂大厦举办油气回收专题学术报告会,美国一家公司介绍了油气回收技术,宣传油气回收的环保效益。后来,供应商把压力监测器含糊称为“油气监测系统”,说成“专业用于汽车加油站加油时对油气回收状况进行实时监测和记录的全自动仪器”,特突出“95%以上的回收率”、“99%的净化率”等关键词,并展示多国认证书。由于对进口设备一知半解,以为是针对环保说监测,就是对加油站尾气排放中污染物浓度的监测,加之对美国CARB或德国TUV认证也陌生,不清楚这些认证是针对压力数据的技术指标,还是尾气含量的环保指标。因而轻信油气回收的环保效益。
有不少媒体的文章说加油站安装了油气回收枪,闻不到汽油味了。还有代理商说用了他们的设备,“在加油站内几乎闻不到一丝的油气味道。”此时闻不到汽油味并不等于解决了油气污染问题。其实,在人的嗅觉高度范围内,经过检测的实际数据只是收集了七成左右的油气。假定气液比1.2,那么“第二阶段控制”的环保效果也只有50%而已,因为:第一,在加油站有三成左右油气没有回收,即还存在30%的油气污染;第二,气液比1.2会将120%的混合气送回地下油罐,同时将油罐空间20%的饱和油气从远离人们嗅觉范围的呼吸管口排挤出去,即增加了20%的油气排放。两者相加,仍然存在50%的油气污染。
如果再加上那些转移到油库或运输途中排放的油气,污染问题仍然很严重。
2),关于经济效益
90年代后期,当国外油气回收设备准备进入我国内陆市场时,供应商发布的宣传资料还比较客观。如,一供应商对其产品效果的描述是:“A/L回气比率接近一比一,无油料亏损,有时会有增存油量现象,系统可实现95%以上的回收率。”该产品自述的经济效益不过为“有时会有增存油量现象”。但到后来,供应商代理商举出的油气回收收益数据就大不一样了。
例如,一家公司的宣传材料以美国加州为例,计算加油站油气回收的收益为:“加油量2,200万吨/年,一次(即第一阶段)回收量102,000吨, 二次(即第二阶段)回收量48,000~56,000吨,总计回收油品150,200吨 。综合回收效率达到0.67%。”(《城市中心加油站安全环保解决方案》)。简明说就是加油1吨即可以回收6.7kg油(约9.4升)。
再如,某公司在网上发布:“2003年末,我公司与xxxx研究所及xxxxxx公司建立合作伙伴关系,作为膜法油气回收技术的唯一中国代理商,将该技术引入中国,并在上海xxxx加油站成功应用。经一年的实践证明,膜法油气回收装置可将为汽车加油时产生的油气的99%以上进行回收,在加油站内几乎闻不到一丝的油气味道。该装置的年综合平均率达6‰以上(即每销售1000吨汽油即可回收6吨以上的汽油)”,“年销汽油量为5000吨的加油站,回收率以6‰计,安装膜法油气回收装置后每年可回收汽油5000×6‰=30吨,以90#汽油价格5000元/吨计算30吨×5000元/吨=15万元。”在另一网站发文说这个加油站“年汽油销售量约5000吨”“年回收汽油可达27吨” (原文见 http://www.ksh-cn.com 2006-3-17 )。其表述的加油站销售每吨汽油所回收油气的量高达5.4kg(合7.56升)。
汽油装卸过程及加油站各个环节油气挥发量究竟有多少?美国环保署曾经做过检测(见表1),用无密闭油气收集措施的加油枪加油,其挥发排放量为1.32 kg/ m3,我们取汽油密度最小0.72来计算,其排放损耗率为1.32/720=1.8‰.。
表1 加油站油气排放情况的数据(资料来源:美国环保署EPA AP-42号报告)
(Source)油气取样的源位及状况 排放量kg/m3
Filling underground tank 向地下油罐卸油
1,Submergrd filling 卸油时注油管潜入液面以下 0.88
2,Splash filling 卸油时注油管置于液面以上 1.38
3,Balanced submerged filling采取平衡密闭油气收集措施 0.04
4,Underground tank breathing and emptying
地下油罐的“小呼吸”排放 0.12
Vehic refueling operations 用加油枪给机动车加油
5,Displacementlosses(uncontrolled用无密闭油气收集措施加油枪 1.32
6,Displacement losses(control)用有密闭油气收集措施加油枪 0.132
7,Spillage 密封处的泄漏 0.08
再看我国情况。江苏工业学院“油气回收”课题组在中国石化九江分公司实测汽油装卸时排放的数据为:油气含量平均30%,约为858g/ m3,(油气浓度为34.53%时约990g/m3 )。2005年12月5-7日,上海环境科学院大气所在西安、银川各一个加油站的油气回收设备进气口(也就是地下油罐的排放呼吸口)做了检测,当时气温和气压分别为银川-8℃83.44Kpa西安-5℃92.2Kpa,油气排放量分别为银川317g/m3西安337g/m3(见表2)。其排放损耗率分别为0.317/720=0.4‰和0.337/720=0.47‰。
表2 卸油区油气回收装置进排气口NMHC浓度
报告号――检字Q-010-2005
采样地点 油气回收装置进气口(单位:mg/m3)
1 2 3 平均值
银川中心加油站 308071 249172 393487 316910
西安朱雀路加油站 300613 355744 355441 337266
“为了控制蒸发而减少油品数量的自然损耗,国家制定了《散装液态石油产品损耗》,即GB11085号国家标准。又称为‘损耗定额’。‘ 损耗定额’的出台已有几十年,受当时技术条件的限制,给出的允许损耗额其实均过大。”(摘于《中国环保产业》2003年第8期《加强对加油站的排污管理》)。《散装液态石油产品损耗》给定加油站零售加油的损耗率为0.29%。
所有供应商都没有给出实际考量的数据证明其油气回收设备的收益。上述代理商提供的油气回收设备为零售加油即“第二阶段”的油气回收的设备,却报告可以达到0.6%的收益,与1.8‰、0.4‰、0.47‰、0.29%这些数据相比较,数据的差距确实有点大。更何况,还有50%的油气没有得到控制和回收。应用的情况更能说明问题,仍然以上述“上海xxxx加油站”为例:2005年初走访该站站长,得到的情况是“一年下来,盘亏盘盈与安装油气回收设备以前比较,没有增加收益,也看不出亏损,因为加油站依据《损耗定额》进行盘库。”2006年初走访该站站长,得到的情况是“说收益,反正是没有见到,可是维修费下去两万多,真的吃不消。”2007年初走访该站站长,得到的情况是“别提了,三天两头坏,影响我营业,我已经把它拆了”。看到的现象是该站油气回收的设施已经断开管路,已有三个多月不再使用了。 |