油品储运中油气污染及环保对策

李旻（胜利油田石化总厂设计室，东营257000）

油品储运中油气污染及环保对策

李旻（胜利油田石化总厂设计室，东营257000）

在油品储运中工程设计工作中重视环境保护因素，可以从源头上降低油品损耗、减少环境污染、减轻对人类的危害，起到事半功倍的效果。

油品储运设计环境保护污染

生态环境的保护涉及社会经济的长期可持续发展,并且与人类的健康密切相关,是科学发展的重要内涵。也是石油石化工业应关注的重要内容，油品储运是石油石化工业的重要组成部分,在油品储运设计工作中,应当充分重视生态环境的保护,尽量减少油品储运过程中产生的环境污染,并对其所造成的污染采取切实可行的防范及治理措施。

一、油品储运过程中的重要污染源

（一）废气

油气储运过程中废气的产生有以下两个来源。

1、装卸及输送过程中的油气蒸发

石油产品是由多种沸点不同的烃类化合物组成的,在装卸过程中,一些低沸点的组分会从石油产品中蒸发出来,即造成环境污染。通常,汽油装卸过程中的挥发量为装车量的0.13%。在运输、储存的环节中,其挥发总量是汽车尾气排放的烃类数量的几倍。据估算,我国每年在汽油装卸过程中挥发损耗的汽油量保守的算也在数6万吨以上。

2、储存过程中油罐的大小呼吸

油品在储罐内由于温度及气压的变化,引起油气膨胀,从而使罐中的油气逸出,称为小呼吸；或者在油罐收发油过程中,由于罐内空间的变化而导致部分油气排出罐外,称为大呼吸。这些都是油罐呼吸而引起的油气蒸发。此类蒸发损失占储运系统油品总损耗的50%～80%。

（二）废渣、废水及废油

废渣主要来源于清洗油罐时的罐底油泥,废水主要来源于油品进罐后,油品中所含水分静置沉降分离后脱除时产生的。此外,油罐检修时要用水蒸气清洗。因此,这些废水均含有一定数量的油污。另外,在油库设备中常常因为泵及阀门的填料密封受损、管道破损、穿孔、法兰连接处泄露等导致油品渗漏而造成环境污染。

二、污染造成的危害

（一）油气导致人体中毒

石油产品在储运过程中所产生的油气,其主要成分为烃类化合物。当此烃类气体在日光作用下,能与空气中的氮反应,生成臭氧。是导致臭氧空洞和烟雾污染的主要污染物,对人体有强烈的刺激性,造成上呼吸道发炎,呼吸困难,长期作用可造成肺部永久性的损害。汽油的添加剂中含有芳烃化合物,是一种致癌物质。当空气中烃类蒸汽含量为0.28%时,12到14min后就可使人感到头晕;当烃类蒸汽含量为1.13%～2.22%时,即能引发急性中毒。因而,空气中烃类气体对人体的损害不容忽视。

（二）油气渗漏容易引起爆炸及火灾

储运系统中油气的大量蒸发,废渣及废水的任意排放,不但严重污染环境,并可能隐藏重大的爆炸及火灾事故隐患。有关资料表明,车用汽油爆炸的浓度极限为1.58%～7.2%。因此,为了安全生产,必须引起高度重视。

（三）造成经济损失

在油品储运过程中产生的油品蒸发损失数量相当可观。国外实验数据表明，在无油气回收的加油站,从卸油、储存到给汽车油箱加油的全过程中,油品的总损耗为3.45%。此外,填料密封漏油亦造成经济损失。大型油库轻质油收发系统的阀门多大上百个，甚至数百个，以有10%的阀门填料密封失败计算,则全年可造成的油料损失可达1t左右。

三、设计中的环保对策

（一）建立油气回收装置

在储运系统中,减少油气的挥发损失、使排放的油气浓度达到国家标准,最根本的措施是进行油气回收。通过建立油气回收装置,将储运过程中产生的油气予以回收,使其重新进人罐区。油气回收有的方法有吸附法、冷凝法、吸收法及薄膜选择渗透法等,分述如下：

1、吸附法

吸附法的原理较为成熟,即通过吸附进行油气回收。该方法的关键是吸附剂的选择,一般选用活性碳作为吸附剂。近年来,活性碳纤维作为新型高效吸附剂迅速发展,与活性碳相比,活性碳纤维吸附容量更大,吸附速度快,解吸亦快,再生率高。但由于吸附法存在成本高,吸附剂再生工艺复杂,且随吸附剂使用时间延长，吸附性能逐渐下降等缺点,目前未能广泛使用。

2、冷凝法

冷凝法的原理是通过压缩冷冻把油气冷凝为液体加以回收。冷凝法需要根据回收油气成分、回收率及排放气中有机化合物的含量确定冷凝温度,一般为-35℃～10℃。该法由于在低温下操作,安全性能好,适宜大规模生产运行,经济效益好。但设备费用高,工艺较复杂。目前美国较多采用该项技术。

3、吸收法

该法系利用构成油气的混合气体在吸收液中溶解度的差异,通过气体与吸收液的接触,气体中一种或几种组分溶于吸收液中,不能溶解的组分则留在气体中,从而将混合气体中的组分分离。溶有气体组分的吸收液,可以在一定条件下再生,使被吸收的气体逸出,吸收液循环使用；此外,溶有气体组分的吸收液也可以送至炼油厂气体分离装置进行处理。国内的长岭石化和洛阳石化两家公司都已建成吸收法油气回收装置。

4、薄膜选择渗透法

薄膜选择渗透法是近年来研发的油气回收方法。该法利用高分子材料制成的薄膜对于空气及烃分子的渗透速率不同,空气能通过薄膜,而烃分子不能通过,从而实现油气与空气的分离,达到油气回收的目的。该方法的技术关键是根据具体的分离过程及分离对象选择适宜的薄膜材料。薄膜选择渗透法工艺简单,但成本高,目前国内仍未获得广泛应用。

（二）正确选择储罐的类型

储存原油,尤其是汽油等挥发性油品的储罐设计中,应选用浮顶或内浮顶油罐。因为此类储罐中设有浮顶或内浮顶,可以随液面升降而变化,以减少油气空间的体积,抑制油气的挥发,降低油罐大小呼吸所产生的油气损耗。有关资料表明内浮顶罐与拱顶罐在油罐容量为5000方，储存介质为石脑油的条件下,内浮顶罐的油气挥发率比拱顶罐的油气挥发率减少95%～97%左右。此外,对于轻质石脑油和液化气、丙烯等蒸汽压较高的油品应采用球罐储存,以减少蒸发损失。在满足系统正常运行的条件下,应尽可能选用大容量的储罐,以减少储罐数量,使其蒸发损耗降低。

（三）在储罐外采用隔热涂料

隔热涂料主要利用涂敷后形成的涂膜能有效隔离阳光中的红外线及辐射热,使油罐罐壁温度降低,从而降低油品温度,减少油气蒸发损耗。据报道,罐外采用隔热涂料后,能使油罐罐顶、外壁温度降低10℃左右,环境温度越高,其隔热效果越好。

（四）防止油库设备密封渗漏

为解决储运系统的渗漏问题,首先应根据实际情况选择适宜的泵及阀门填料密封。除了考虑填料的材质外,还应考虑填料的尺寸、硬度及润滑剂等。填料的安装方法也要正确,防止密封部位出现间隙。其次,在法兰连接处,应根据压力等级选择合适的垫片。此外,流经填料密封部位及法兰连接处的介质压力过高也是产生渗漏的主要原因。因此,应当规范操作,防止超压。

环境保护是当前安全生产最关心的问题之一,工程设计人员应增强环保意识,充分考虑危害环保的诸多潜在因素，研究、开发应用新技术、新工艺,为努力实现HSE生产，建成“绿色工程”做出贡献。

1、《降低油品储运蒸发损耗的措施》，季金林，石油商技，1999.06

2、《储运过程中的油品蒸发及回收》，王珊、黄维秋、董军波，油气储运，2008.12

李旻(1968-),女,大学，工程师，从事油气储运技术工作20年。