知道加油站的气味与VOCs减排的关系吗？ （3）
油气排放与油气回收的意义
导言：
早前，在加油站加油时经常会有很浓重的气味，这些气味就是从汽车油箱里散发出来的汽油蒸气，通常称之为油气。今天小E约到了一位在油气排放控制的大咖，一起来回顾油气排放与回收的前世今生。
特约撰稿：钱华（2008年环保公益性行业科研专项“加油站排放控制及管理措施研究”主要完成者）
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油气主要产生于汽油储存和装卸过程中，随汽油的组成不同而不同，油气是由多种烃组分组成的混合气，据统计，油气中的化合物达450多种，以沸点120℃以下的烃类VOCs为主。 表1-5列出了汽油油气中烃类VOCs成分。
一般而言，油气中具有不良健康影响的组分多为芳香烃类。而烃类VOCs则对光化学烟雾的形成具有重要的促进作用，尤其是其中的烯烃类因具有双键而反应活性较强；而我国车用汽油烯烃含量国四高达28%、国五24%。
表1-5 车用汽油挥发性组分
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我国经济高速发展，根据公安部交管局数据，截止2016年底，我国汽车保有量1.933亿辆；汽油消耗量近2亿吨，呈同步快速增长。汽油机动车除了整车蒸发、尾气排放VOCs外，主要是加油时释放的量，后者是前者的几十倍。
除此之外，空中交通工具、水上交通工具等流动源以及各种工业生产工艺也是排放VOCs的重要来源。
烃类物质尤其是烯烃类（VOCs）在大气中极易和机动车废气、火力发电等高温作业排放的氮氧化物硫化物等污染物在太阳光照作用下，发生一系列复杂的光化学、大气化学反应生成硝酸盐、硫酸盐等二次粒子，形成光化学烟雾，引发灰霾天气、最终影响大气能见度，并使O3、PAN、醛类、尤其是二次粒子（PM2.5）浓度显著上升，从而降低大气环境质量，最终影响人体健康和生态安全。
其中汽油油气的排放是造成大、特大城市、和城市群光化学污染的重要原因之一。我国目前正处在高速城市化、机动车保有量快速增长的过程中，汽油油品大量消耗、外加各种工业活动，使光化学污染成为我们目前不得不面对的严重环境问题，尤其是大城市和城市群地区，京上广地区表现突出，特别是京津冀及周边地区表现尤为严重，已经成为我国乃至全世界最为严重的雾霾污染区域。
必须认真对待，为此，我们应该积极有效地开展加油站油气回收，减轻其对环境与人体的危害。
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汽油油气中含有的VOCs由几十种碳氢化合物组成，我国主要是C3－C9，其中烷烃类：丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷为主；烯烃类：丁烯、戊烯、己烯为主；芳香烃：有苯及其衍生物；多数属于有毒有害物质，油气组分能够使人致癌，对人体造成的整体危害不容忽视。
轻度中毒会使人植物神经紊乱并引起头痛、眩晕、恶心、腹部疼痛、心动过速等症状；吸入大量汽油蒸气会引起严重的中枢神经障碍等急性中毒症状。
空气中含汽油0.02%时，敏感的人就有轻度症状，长期接触较高浓度汽油蒸气会对皮肤产生脱脂作用、引起呕吐、消化道粘膜刺激症状、进而抽搐不安、心力衰竭、呼吸困难等慢性中毒症状。
以上海、北京油库进行实地调查为例，装油栈台操作工人普遍反映长期在油气环境中操作，存在皮肤紧绷、干燥、眼睛干涩、头发枯脱、食欲减退和精神不振，反应明显的会出现腹部剧烈疼痛等症状，怀孕妇女流产率高；每次体检职工癌症发病率高，由此可见，油气不回收严重危害人体健康。
另外，排放到大气中的VOCs与氮氧化物之间发生光化学反应，产生的光化学烟雾及其中所含各种有毒物质同样严重危害人体健康和生态安全。
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油气的排放不仅对人类健康和环境有负面影响，另一方面还造成资源的浪费。《散装液态石油产品损耗》（GB11085-89）列出了我国不同地区汽油储运销过程中的蒸发损耗率，在我国B类地区，加油站卸油过程损失约2.0‰左右，加油站加油过程中的挥发损失约2.9‰,加油站呼吸损耗约0.1‰，总共约为5‰。
根据《上海统计年鉴2016》，2016年上海汽油消费总量为607.37×104t，据此粗略估算，若未进行油气回收改造，上海本地汽油消耗所引起的加油站、油罐车、油库油气排放，最低将导致约3.04×104t的挥发性有机物进入大气环境，实际挥发量要远大于这个数，如按1%损耗计算，则为6.08×104 t的挥发性有机物进入大气环境。按2017年5月上海92#车用汽油价6.2元/升折算，则将有5.13亿元/a的经济损失。
因此，加油站油气挥发不仅对环境的负面影响非常显著，而且经济损耗也非常巨大；所以，进行油气排放控制能减少汽油油品损耗，为此，加油站安装油气排放控制和回收系统，在环保、经济及健康领域均具有重要意义。
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我国汽油组分主要由C3～C9的各种烃类组成，为了保障机动车汽油燃料的良好蒸发性，通常要求汽油恩氏蒸馏10％点不高于70℃，以便汽油中的轻组分冷启动时在汽缸中得到蒸发、以利于汽油在汽缸中与空气得到更好的混合、即使在寒冷季节也能提高汽油车辆的良好启动能力、燃烧效率和发动机的功率以及降低排放。
然而这一特性又会不可避免地易造成轻馏分的流失和初馏点的升高，并会劣化机动车排放，据此，生产车用汽油的炼油企业应该根据季节和温度的变化对油品的组分进行科学的调和和配置，使之保持良好的地区适应性。
据有关资料介绍，当航空汽油损耗率达10％时，其初馏点升高8℃，蒸气压下降20％，辛烷值会下降0.5个单位。
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加油站经营的汽油属易燃易爆危险品，其中一个主要原因是其沸点低、闪点低、易挥发，汽油油（蒸）气的爆炸极限较宽、为0.76％～6.9％（体积分数）、爆炸温度极限为－38℃～－8℃，因此，北方冬季加油站、储油库要注意防爆；而在夏季，因气温远远高于爆炸温度上限，油蒸气在空气中的合量超过爆炸浓度，因此，在夏季易发生燃烧，而不是爆炸。
由此可见，汽油蒸汽属易燃易爆气体，空气中浓度恰当，遇到明火、电火花、打雷、包括静电（火花）都可引起爆炸燃烧，因此当油罐区（tank farm）、加油机作业时，在它的危险区域内绝对禁止有明火或电火花等出现，因为（汽）油料及其蒸气都是绝缘体，电阻率一般在1012Ω.cm左右，当收发、装卸和转运过程中，油料与管线、泵、容器等壁面以及油流与空气相摩擦或碰击均能产生静电；因此，加油站、油库等油品装卸作业场所必须要有防治静电产生或积聚的措施。
另外，挥发的汽油，因相对密度较大，一般都在1.59～4（空气＝1）之间，所以不易扩散，在储存场所的低洼处，如地洞、阴沟等人们容易忽视的地方积聚，油气（VOCs）集聚到一定浓度，遇火极易发生爆炸或火灾事故，这就大大增加火灾发生的危险性。
经多年事故调查分析，加油站、油库70%以上的事故主要由于油气挥发而引起。93％爆炸事故发生在储罐井和卸油区。
鉴于此，进入加油站、油库的人员必须严格遵守相关防燃防爆的规定，确保安全。
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随着环保法规、标准的日趋严格，加上石油资源紧缺及节能要求双重压力的冲击，出于安全和环保的考虑，控制加油站油气污染的工作变得十分紧迫。
有鉴于目前我国雾霾天气频发、臭氧浓度超标常态化的大气环境现状，为了确保建设“资源节约型、环境友好型社会”的有效贯彻落实，保护人体健康；确保加油站排放得到切实控制非常必要。
全面地进行加油站油气回收，有效减排加油站—油库—油罐车的VOCs排放，管控好车用汽油在油库—油罐车—加油站之间的密闭流转，保证油气（VOCs）（一阶段油气）回收的成功率和有效性十分重要，鉴于此，各地区各省市环境监测部门都必须积极行动起来，忠实履行其职责，加强对加油站（一、二阶段油气回收）的抽检、年检、及日常监督管理，确保加油站油气回收三参数—密闭性、液阻、气液比等处在国标要求的范围内，努力减排其油气总量，减轻其对大气环境的污染，使加油站的污染控制和油气回收有效纳入我国环保的常态化管理体系中；如此，加油站油气减排才能满足目前诸多面临的大气环境紧迫要求，为国家环境保护行政主管部门对加油站的污染排放进行有效控制分忧、为常态化受雾霾天、臭氧超标侵害的普罗大众解难；提高我国城市大气环境质量，尤其是深受雾霾臭氧污染困扰的经济发达城市、及城市群的大气环境质量，推动我国环保、节能产业向纵深发展。
——完——
编辑：邬坚平
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