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油气回收必要性浅析

2013-08-15李克敌重庆耐德工业股份有限公司

化工管理 2013年8期
关键词:芳香烃汽油油气

李克敌(重庆耐德工业股份有限公司)

石油和成品油储存销售中排放的主要污染物为气态状的烃类化合物,由于排放浓度高,一般俗称为油气。是指所有碳和氢两种元素组成的并以气态形式存在,排放于大气中的有机化合物的总和。其中甲烷在空气中即使达到很高浓度也不会对人体健康造成危害(除窒息和爆炸燃烧外),所以,很多国家对气体中挥发性混合烃类化合物,既油气,常以非甲烷总烃作为污染因子来考虑。

油气回收必要性体现在哪些方面呢?归纳起来,主要是有三大原因:造成资源浪费、环境污染和存在火灾隐患。

一、造成资源浪费

轻质油品,特别是汽油,只要与空气接触就会很快挥发。汽油在储存、装卸、运输、加注到油箱的每一个环节都有油气挥发,进入环境大气,形成挥发性有机化合物污染。油气排放不同于其它污染物的排放,一是排放量大,二是排放的油气为产品一部分。其排放源有储存容器等的固定排放源、车船等交通工具途中运输的移动排放源和生产装置、设备等泄漏的排放源。由于石油是不可再生的资源,地下储量是有限的。因此,油气的排放是资源的巨大浪费。

从石油工业整体看,据1995年第四届国际石油会议的报导,在美国,从原油开采、炼制加工到成品油销售,油品损耗量约占原油的3%。中国每年的原油总加工量已达3亿吨(包括自产和进口原油),按美国的3%损失量估算,年总损耗量约为900万吨,价值450亿元人民币,相当于一个特大型炼油厂的生产能力。

二、造成环境污染

《车用无铅汽油国家标准》(GB17930-1999)规定,苯含量不大于2.5%(V/V),芳烃含量不大于 40%(V/V),烯烃含量不大于35%(V/V)。油气中含有的烃类化合物主要为烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃,主要碳元素组成为C2~C8。

油气对人体健康的直接影响主要是对中枢神经系统的麻醉作用,对皮肤粘膜有一定刺激作用,可使细胞内类脂质平衡发生障碍,严重可引起皮炎和湿疹。

对造血系统的慢性作用视芳香烃含量而定。急性中毒很少见,主要是违章操作所致。在汽油顶部喷溅式装车的下风侧,油气浓度偶尔很高足以引起急性中毒,轻度中毒者感到头晕、恶心、呕吐、心慌、全身无力或如醉样步态、精神恍惚、言语不清。一般在脱离现场时稍加治疗即可好转。严重中毒者则可能因意志丧失、反射性呼吸停止而死亡。从化学组成来看,芳香烃的毒性最大,烯烃次之,环烷烃和烷烃较小。芳香烃中的苯是公认的有毒致癌物质。急性接触于100ppm苯蒸汽中,就会影响中枢神经系统和其它系统。长期接触苯蒸汽可以诱发白血病、染色体失常和造血机能异常等症状。甲苯和二甲苯与苯有类似的毒理作用。

油气不仅作为一次污染物对环境产生直接危害,而且还是城市中光化学烟雾的主要诱因之一。在污染严重的城市,大气中臭氧浓度的增高,可视为光化学烟雾形成的信号。光化学烟雾可由城市污染区扩散到几百公里以外,在城市地区发生的光化学烟雾,近90%为地表臭氧。地表臭氧对人体的危害主要表现为刺激人眼,对鼻、咽喉、气管和肺部也有刺激作用,并能使哮喘病人哮喘发作,对诱发癌症也能起一定作用。

三、存在火灾隐患

闪火点或闪点是指可燃性液体(如烃类及石油产品)的蒸汽同空气的混合物在临近火焰时,能发生短暂闪火的最低温度。并不是任何油气和空气的混合气都能闪火爆炸,闪火的必要条件是:混合气中烃或油气的浓度要有一定范围,低于这一范围,油气不足,高于这一范围,则空气不足,均不能闪火爆炸。因此这一浓度范围,就称为爆炸范围。

大致上体积浓度范围1%~8%的油气,遇到明火将产生爆炸燃烧,当爆炸燃烧产生时,一般都会产生严重的后果。因此,为了安全起见,对轻质油品的作业,有严格的安全规范要求。以汽油装车为例。在汽油装车过程,排放的油气体积浓度通常在15%~55%之间,当油气排放至环境大气中,经过空气稀释,其中的一段时间内,油气浓度将被稀释至爆炸范围内,且体积增大几十倍,此时的油气最危险。1升汽油能挥发100~400升蒸气,扩散到很大的空间。有时火源离汽油似乎很远,但与汽油蒸气接触后,仍会引起燃烧。在爆炸范围内的油气,即便遇到衣物摩擦产生的微小静电火花,也能发生猛烈爆炸。1升汽油挥发后产生的蒸气发生爆炸,威力相当于1kgTNT炸药。爆炸时产生的气体速度,约为3000m/s。

降低排放油气体积浓度在1%以下,是解决油气爆炸燃烧火灾隐患的的最有效措施。鉴于受到各种控制油气排放技术水平和油气回收技术水平、投资额度和运行成本等所限,无法全部将排放的油气体积浓度控制降低到1%以下。但也应尽量使用各种技术,控制油气的排放浓度。特别是对汽油装、卸车等过程不可避免产生的油气进行有效油气回收,尽量控制油气排放浓度。美国标准规定,每装1升汽油,从油气收集和处理装置排出的总有机化合物不超过10mg。欧盟标准规定,从油气收集和处理装置排出的总有机化合物不超过35g/m3。北京市标准规定,油气回收处理装置净化效率不低于98%,排放浓度在标准状态下不大于25g/m3,是一个双重标准。

达到美国排放标准,尾气排放的体积浓度均在爆炸燃烧范围下限值以下。仅从安全的角度考虑,美国的排放标准更具科学性,但实施起来需要付出更大的代价。提出过高的排放限值要求,将大幅增加企业的经济负担,企业无法承受。GB16297《大气污染物综合排放标准》规定,非甲烷总烃的最高允许排放浓度为120mg/m3,是全球范围内要求最高的排放限值,标准颁布十多年了,至今都没有执行过。

综上所述,对油气实行回收处理是势在必行。值得高兴的是,现在国内发达地区已全面开展了油气回收的改造。

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