李旻（勝利油田石化總廠設(shè)計室，東營257000）

油品儲運中油氣污染及環(huán)保對策

李旻（勝利油田石化總廠設(shè)計室，東營257000）

在油品儲運中工程設(shè)計工作中重視環(huán)境保護因素，可以從源頭上降低油品損耗、減少環(huán)境污染、減輕對人類的危害，起到事半功倍的效果。

油品儲運設(shè)計環(huán)境保護污染

生態(tài)環(huán)境的保護涉及社會經(jīng)濟的長期可持續(xù)發(fā)展,并且與人類的健康密切相關(guān),是科學(xué)發(fā)展的重要內(nèi)涵。也是石油石化工業(yè)應(yīng)關(guān)注的重要內(nèi)容，油品儲運是石油石化工業(yè)的重要組成部分,在油品儲運設(shè)計工作中,應(yīng)當充分重視生態(tài)環(huán)境的保護,盡量減少油品儲運過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染,并對其所造成的污染采取切實可行的防范及治理措施。

一、油品儲運過程中的重要污染源

（一）廢氣

油氣儲運過程中廢氣的產(chǎn)生有以下兩個來源。

1、裝卸及輸送過程中的油氣蒸發(fā)

石油產(chǎn)品是由多種沸點不同的烴類化合物組成的,在裝卸過程中,一些低沸點的組分會從石油產(chǎn)品中蒸發(fā)出來,即造成環(huán)境污染。通常,汽油裝卸過程中的揮發(fā)量為裝車量的0.13%。在運輸、儲存的環(huán)節(jié)中,其揮發(fā)總量是汽車尾氣排放的烴類數(shù)量的幾倍。據(jù)估算,我國每年在汽油裝卸過程中揮發(fā)損耗的汽油量保守的算也在數(shù)6萬噸以上。

2、儲存過程中油罐的大小呼吸

油品在儲罐內(nèi)由于溫度及氣壓的變化,引起油氣膨脹,從而使罐中的油氣逸出,稱為小呼吸；或者在油罐收發(fā)油過程中,由于罐內(nèi)空間的變化而導(dǎo)致部分油氣排出罐外,稱為大呼吸。這些都是油罐呼吸而引起的油氣蒸發(fā)。此類蒸發(fā)損失占儲運系統(tǒng)油品總損耗的50%～80%。

（二）廢渣、廢水及廢油

廢渣主要來源于清洗油罐時的罐底油泥,廢水主要來源于油品進罐后,油品中所含水分靜置沉降分離后脫除時產(chǎn)生的。此外,油罐檢修時要用水蒸氣清洗。因此,這些廢水均含有一定數(shù)量的油污。另外,在油庫設(shè)備中常常因為泵及閥門的填料密封受損、管道破損、穿孔、法蘭連接處泄露等導(dǎo)致油品滲漏而造成環(huán)境污染。

二、污染造成的危害

（一）油氣導(dǎo)致人體中毒

石油產(chǎn)品在儲運過程中所產(chǎn)生的油氣,其主要成分為烴類化合物。當此烴類氣體在日光作用下,能與空氣中的氮反應(yīng),生成臭氧。是導(dǎo)致臭氧空洞和煙霧污染的主要污染物,對人體有強烈的刺激性,造成上呼吸道發(fā)炎,呼吸困難,長期作用可造成肺部永久性的損害。汽油的添加劑中含有芳烴化合物,是一種致癌物質(zhì)。當空氣中烴類蒸汽含量為0.28%時,12到14min后就可使人感到頭暈;當烴類蒸汽含量為1.13%～2.22%時,即能引發(fā)急性中毒。因而,空氣中烴類氣體對人體的損害不容忽視。

（二）油氣滲漏容易引起爆炸及火災(zāi)

儲運系統(tǒng)中油氣的大量蒸發(fā),廢渣及廢水的任意排放,不但嚴重污染環(huán)境,并可能隱藏重大的爆炸及火災(zāi)事故隱患。有關(guān)資料表明,車用汽油爆炸的濃度極限為1.58%～7.2%。因此,為了安全生產(chǎn),必須引起高度重視。

（三）造成經(jīng)濟損失

在油品儲運過程中產(chǎn)生的油品蒸發(fā)損失數(shù)量相當可觀。國外實驗數(shù)據(jù)表明，在無油氣回收的加油站,從卸油、儲存到給汽車油箱加油的全過程中,油品的總損耗為3.45%。此外,填料密封漏油亦造成經(jīng)濟損失。大型油庫輕質(zhì)油收發(fā)系統(tǒng)的閥門多大上百個，甚至數(shù)百個，以有10%的閥門填料密封失敗計算,則全年可造成的油料損失可達1t左右。

三、設(shè)計中的環(huán)保對策

（一）建立油氣回收裝置

在儲運系統(tǒng)中,減少油氣的揮發(fā)損失、使排放的油氣濃度達到國家標準,最根本的措施是進行油氣回收。通過建立油氣回收裝置,將儲運過程中產(chǎn)生的油氣予以回收,使其重新進人罐區(qū)。油氣回收有的方法有吸附法、冷凝法、吸收法及薄膜選擇滲透法等,分述如下：

1、吸附法

吸附法的原理較為成熟,即通過吸附進行油氣回收。該方法的關(guān)鍵是吸附劑的選擇,一般選用活性碳作為吸附劑。近年來,活性碳纖維作為新型高效吸附劑迅速發(fā)展,與活性碳相比,活性碳纖維吸附容量更大,吸附速度快,解吸亦快,再生率高。但由于吸附法存在成本高,吸附劑再生工藝復(fù)雜,且隨吸附劑使用時間延長，吸附性能逐漸下降等缺點,目前未能廣泛使用。

2、冷凝法

冷凝法的原理是通過壓縮冷凍把油氣冷凝為液體加以回收。冷凝法需要根據(jù)回收油氣成分、回收率及排放氣中有機化合物的含量確定冷凝溫度,一般為-35℃～10℃。該法由于在低溫下操作,安全性能好,適宜大規(guī)模生產(chǎn)運行,經(jīng)濟效益好。但設(shè)備費用高,工藝較復(fù)雜。目前美國較多采用該項技術(shù)。

3、吸收法

該法系利用構(gòu)成油氣的混合氣體在吸收液中溶解度的差異,通過氣體與吸收液的接觸,氣體中一種或幾種組分溶于吸收液中,不能溶解的組分則留在氣體中,從而將混合氣體中的組分分離。溶有氣體組分的吸收液,可以在一定條件下再生,使被吸收的氣體逸出,吸收液循環(huán)使用；此外,溶有氣體組分的吸收液也可以送至煉油廠氣體分離裝置進行處理。國內(nèi)的長嶺石化和洛陽石化兩家公司都已建成吸收法油氣回收裝置。

4、薄膜選擇滲透法

薄膜選擇滲透法是近年來研發(fā)的油氣回收方法。該法利用高分子材料制成的薄膜對于空氣及烴分子的滲透速率不同,空氣能通過薄膜,而烴分子不能通過,從而實現(xiàn)油氣與空氣的分離,達到油氣回收的目的。該方法的技術(shù)關(guān)鍵是根據(jù)具體的分離過程及分離對象選擇適宜的薄膜材料。薄膜選擇滲透法工藝簡單,但成本高,目前國內(nèi)仍未獲得廣泛應(yīng)用。

（二）正確選擇儲罐的類型

儲存原油,尤其是汽油等揮發(fā)性油品的儲罐設(shè)計中,應(yīng)選用浮頂或內(nèi)浮頂油罐。因為此類儲罐中設(shè)有浮頂或內(nèi)浮頂,可以隨液面升降而變化,以減少油氣空間的體積,抑制油氣的揮發(fā),降低油罐大小呼吸所產(chǎn)生的油氣損耗。有關(guān)資料表明內(nèi)浮頂罐與拱頂罐在油罐容量為5000方，儲存介質(zhì)為石腦油的條件下,內(nèi)浮頂罐的油氣揮發(fā)率比拱頂罐的油氣揮發(fā)率減少95%～97%左右。此外,對于輕質(zhì)石腦油和液化氣、丙烯等蒸汽壓較高的油品應(yīng)采用球罐儲存,以減少蒸發(fā)損失。在滿足系統(tǒng)正常運行的條件下,應(yīng)盡可能選用大容量的儲罐,以減少儲罐數(shù)量,使其蒸發(fā)損耗降低。

（三）在儲罐外采用隔熱涂料

隔熱涂料主要利用涂敷后形成的涂膜能有效隔離陽光中的紅外線及輻射熱,使油罐罐壁溫度降低,從而降低油品溫度,減少油氣蒸發(fā)損耗。據(jù)報道,罐外采用隔熱涂料后,能使油罐罐頂、外壁溫度降低10℃左右,環(huán)境溫度越高,其隔熱效果越好。

（四）防止油庫設(shè)備密封滲漏

為解決儲運系統(tǒng)的滲漏問題,首先應(yīng)根據(jù)實際情況選擇適宜的泵及閥門填料密封。除了考慮填料的材質(zhì)外,還應(yīng)考慮填料的尺寸、硬度及潤滑劑等。填料的安裝方法也要正確,防止密封部位出現(xiàn)間隙。其次,在法蘭連接處,應(yīng)根據(jù)壓力等級選擇合適的墊片。此外,流經(jīng)填料密封部位及法蘭連接處的介質(zhì)壓力過高也是產(chǎn)生滲漏的主要原因。因此,應(yīng)當規(guī)范操作,防止超壓。

環(huán)境保護是當前安全生產(chǎn)最關(guān)心的問題之一,工程設(shè)計人員應(yīng)增強環(huán)保意識,充分考慮危害環(huán)保的諸多潛在因素，研究、開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)、新工藝,為努力實現(xiàn)HSE生產(chǎn)，建成“綠色工程”做出貢獻。

1、《降低油品儲運蒸發(fā)損耗的措施》，季金林，石油商技，1999.06

2、《儲運過程中的油品蒸發(fā)及回收》，王珊、黃維秋、董軍波，油氣儲運，2008.12

李旻(1968-),女,大學(xué)，工程師，從事油氣儲運技術(shù)工作20年。