摘要：伴随着经济的迅速发展以及社会车辆数目的持续增多，汽油的需求量明显在持续增加。众所周知，加油站内存储有非常多的汽油，然而在较高温度的环境中，汽油具有着较强的挥发性，故容易致使加油站在存储、卸油和加油作业过程中，会出现大量汽油组分挥发或外溢的现象。挥发性汽油组分在阳光的催化作用下与空气中的氮氧化物（NOx）进行化学反应形成臭氧，并成为光化学烟雾的主要成分；挥发性汽油组分同时也是一种有害物质，长期吸入会对人体组织产生严重刺激，严重的甚至会产生癌变。汽油易挥发、易燃烧、易爆炸的特性为加油站埋下诸多安全和环境污染的隐患。当前，城市人口变得愈加密集，为更好的服务于社会并为企业带来一定的利益，很多加油站均建设在人流、车流相对集中的商圈当中，故当汽油因挥发而造成爆炸事故时，不仅会导致环境污染并危害到人民群众的安全，同时也将带来较大的经济损失，故应该注重加油站油气回收技术的探究。文章通过对油气回收技术的研究，来探讨解决之道，力图通过技术的设计，达到节约资源、保护环境、保障安全的目的。
关键词：加油站油气回收；现状；发展趋势
1加油站油气回收系统的原理
油气回收技术是通过卸发油管、回气管、相应的快速接头、阀门、胶管设施等将油罐车和油库或加油站的储油罐形成相对密闭的系统，使油品在加油站的储存、销售和油库的发油过程中始终处在全封闭状态下，大大降低油品向外界的排放，减少对大气的污染，净化我们生存的环境。
一次油气回收：即加油站“卸油油气回收系统”，指的是“将油罐车卸油时产生的油气，按照等体积置换原理，通过密闭方式收集进入油罐车罐内（加油站埋地油罐-卸油油气回收管道-球阀-快速接头-胶管-球阀-油罐车罐），油罐车罐内的油气运回油库集中回收处理的系统”。
二次油气回收：二次油气回收是加油机向汽车油箱发油时，以油气回收真空泵做辅助动力，通过油气回收加油枪、比例调节阀、拉断阀、同轴胶管、油气分离接头、油气回收管线等把汽车油箱里产生的油气收集到地下储油罐内。每支汽油加油枪都是一个油气排放源，加油量变化频繁，排放油气浓度不稳定；但累计排放量不小。为了减小油气的对外排放量，在每把加油枪前端安装一台真空泵，将加油枪加油时挥发的油气进行回收的系统。
三次油气回收：由于二次回收过程回收到地下罐的油气体积经常比出油量大，以及由于昼夜温差变化等因素导致罐内压力波动，此时油气将通过呼吸阀排放，为防止污染，在呼吸阀前端加装油气回收装置，对这部分油气的回收处理称为三次油气回收。三次回收装置主要是通过冷凝和吸附两种技术完成的。
2加油站油气回收的主要技术
当前，通过察看相关资料不难发现油气回收处理方法主要包含以下几种，分别为冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离法以及它们的组合工艺。冷凝法：是利用油气在不同温度和压力下具有不同的饱和蒸气压，通过降低温度或增加压力，使油气首先凝结出来。吸收法：是通过油气和吸收剂（轻柴油、低温汽油、有机溶剂）的逆流接触，利用油气中各组分在吸收剂中溶解度的不同而进行分离。吸附法：是利用油气中各组分与吸附剂（活性炭、活性炭纤维、硅胶、分子筛等）间结合力不同，实现难吸附组分与易吸附组分的分离。因为所用吸附剂价廉易得，处理效果好，所以应用最为广泛。膜分离法：在压力驱动下，借助气体各组分在高分子膜表面的吸附能力以及在膜内渗透速率的差异进行分离。吸附法往往需要用到吸收塔或者吸附床等设备，但是这些设备的体积通常比较大，且运行维护比较繁杂，故仅仅是被运用于大油气回收量的加油站或油库，这样才能获得一定的经济效益。对于加油站发油环节的油气回收处理来说，选用冷凝法、膜分离法、吸附式回收、催化氧化技术及其组合相对而言比较可靠。
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2.1冷凝式回收
冷凝法采用的是多级连续冷却的方法，通过预冷、浅冷的深冷等冷却温度不同依次使水份和油气由气态转变为液态，其余空气仍保持气态的状态，以此来实现油气和空气的分离。冷凝式油气回收装置虽然系统流程比较复杂，采用的是多级复叠制冷技术，但不需要进行二次工艺的处理，且经过回收后得到的也是高品质的纯质汽油，有着简明直接的工艺特点。
随着我国社会经济的飞速发展和科学技术的不断创新，自主研发的冷凝式油气回收装置也已经投入了运行，而且取得了不错的成效，它的核心技术包括了以下几方面。首先是系统采用的是多元工质双并联复制冷技术，通过分级降温的方式有效的减少了传热过程中的温差，将整机的运行效率大大的提高，确保了油气冷凝效果的最大化。其次是用于油气收集的装置，采用的是裙式鹤管密封的装置，使用航空级的石棉材料将顶端同鹤管永久密封，提高了装置密封的可靠性。再者是智能化的热气容霜技术，可以实现自动清除油气通道的霜冰，为系统的安全运行提供保障，同时又能实现设备的节能运行。最后是在运输设备方面，采用的是易挥发性的凝析油自动运输装置，采用的是高校泵和油水分离以及绝热保温等技术，有效地解决了在凝析油的输送过程中气化的难题，有效的保证了冷凝回收油品的可靠性。
2.2膜分离技术
膜分离技术是新一代的气体分离技术，其原理是在压力驱动下，借助气体中各组分在高分子膜表面上的吸附能力以及在膜内溶解－扩散上的差异，即渗透速率差来进行分离的。通常是使油气分子优先透过高分子膜，而空气组分则被截留排放，富集的油气输送回油罐或用其他方法液化收集。膜分离技术工艺简单，技术先进，节能环保，但是投资较大，且高分子膜需定期更换，价格昂贵。
2.3吸附式回收
这种方式成本相对昂贵，国内加油站多采用此种方法。吸附法主要是利用油气混合物中各种成分与吸附剂之间的结合力的强弱进行分离，吸附式的装置分为加油站吸附和油轮处理，分散收集，集中处理，其成本的昂贵主要是由于运营成本，即过程较为复杂，无论是从时间还是效果来看，吸附法这种单一的收集处理方式都并非理想的方式。而吸附式之所以应用于国内，是由于技术限制，许多加油站无法支撑更为突出的方法进行收集和处理，因此，即使吸附法的分散收集和燃烧处理有诸多弊病，且成本较高，依旧占领了国内较大市场。
2.4催化氧化技术
催化氧化是指在一定压力和温度条件下，以金属材料如Pt、Pd、Ni、Cu等为催化剂与氧化剂如空气、氧气、臭氧等进行的氧化反应，包括"加氧"和"去氢"两方面。一般情况下，进入催化氧化系统的气体浓度远低于爆炸极限的下限值水平，从而使其处于安全状态，所以催化氧化通常是与其他方法联用，并作为最后一道工艺流程使用。这种技术工艺复杂，但是排放浓度极低，完全可以达到排放标准。
2.5冷凝和吸附结合
该种方法是将技术难度稍低的冷凝法和吸附法结合，一般来说，首先以冷凝法对油气混合物进行处理，使得油气部分液化，而一部分未能液化的油气则进入吸附系统，通过吸附，使得油气相对集中，从而浓度提升，此时，将其置于三级冷凝系统，通过对不同程度冷凝系统的应用以及吸附法的穿插利用，使得油气经过层层处理，吸附与冷凝相互补充，相互促进，效果得到巩固，从而到达较高程度的收集和回收处理，经过层层收缩，降低混合物的浓度，提升油气的纯度，并使其液化，能够再次投入使用，两种方式的结合，使得回收效果和质量有较大提升。
4结论
总之，随着中国经济的蓬勃发展，对成品油的需求也在迅速增长。为更好地控制并减少加油站油气对大气的污染，同时为降低加油站油气回收的综合成本，我国必将很快开展使用新的加油站油气回收技术。近年，环保部门一直在关注加油站油气回收新技术、新应用，并召集了部分科研机构、油气回收制造商和汽车制造商研讨ORVR技术的可行性。目前国内部分油气回收设备制造商已研发成功ORVR加油产品。
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论文作者:黎经勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/27
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