加油站二次油气回收系统效率测试方法

蒲 鹤，王振中，丁莉丽，修德欣，张卫华

(中国石化安全工程研究院，山东青岛 266071)

加油站二次油气回收系统效率测试方法

蒲 鹤，王振中，丁莉丽，修德欣，张卫华

(中国石化安全工程研究院，山东青岛266071)

通过分析二次油气回收系统的油气逸散通道，利用气体流量计、压力表和温度计搭建效率测试工艺流程，将测得油气体积转化为标准状态下的体积。根据各测试点的质量排放因子得到二次油气回收系统的质量回收效率，为二次油气回收系统的整体评价方法提供了科学指导。

二次油气回收 挥发油气 加油站 回收效率

随着经济迅速发展，加油站数量不断增加，目前我国加油站约10万座，覆盖全国各个角落。加油站内油气挥发严重，浪费大量油气资源，危害工作人员身体健康，同时存在严重的安全隐患。为减少加油站VOCs气体的排放，国内大部分加油站基本都完成了二次油气回收改造治理。

二次油气回收也称为加油油气回收，是指汽车在加油时，利用加油枪上双层管道的特殊装置，将汽车油箱中的逸散油气经加油枪、真空泵、油气回收管道回收到油罐内，维持罐内的压力平衡。目前国内外普遍使用真空辅助式油气回收系统，利用外加的辅助动力在加油过程中产生约为8～10 kPa的真空压力将油气收集到油罐内。当油罐内的油气压力过大时，油罐通气管上的真空压力阀开启，油气由排放口排除超压气体。

二次油气回收系统运行时，加油枪进气口封堵、油气回收胶管气路压瘪、真空泵真空度下降、回气管路液阻增大都会导致回收系统回气不畅，我国《加油站大气污染物排放标准》[1]规定加油站二次油气回收气液比控制在1～1.2之间，但目前国内尚无一套科学的检测方法用于加油站二次油气回收效率测试，无法判断卸油油气回收设备的实际工况是否与设定工况符合，易导致回收效率低于规定值。本文通过分析影响加油站二次油气回收效率的关键部位，综合国内油气回收实际情况，设计出可行的二次油气回收效率测试方案，对油气回收设备的实际运行效果作出科学评价，有助于对加油站油气回收系统进行正确指导。

1 测试分析

加油站向汽车加注汽油时，回收油气会不断沿着气相系统扩散，油气的逸散通道主要有3个：通过胶管气路回收的油气；通过埋地储罐排气管的PV阀排放的油气；后处理装置排放的油气，如图1所示[2-5]。可以直接通过测试以上各点的油气浓度得到二次油气回收系统的质量回收效率。

图1 加油站二次油气回收系统油气测试点

2 测试流程

通过胶管气路回收的油气浓度，利用加油枪采样套筒卡紧加油管，用于回收加油过程中产生的逸散油气，如图2所示。二次油气回收系统开启后，加油机内部的油气回收真空泵开始运行，回收油气经过采样套筒进行罗茨流量计(装油品温度计和压力表)进行计量后进入埋地储罐，如图3所示。随着回收气体不断进入，埋地储罐气相空间气压不断增加，逸散油气一部分进入后处理装置进行冷凝回收，另外一部分气体通过排气管PV阀进入大气中。为了通过埋地储罐排气管的PV阀排放的油气浓度，在排气管和PV阀之间安装气体流量计测量气体流量，在PV阀之上设置采样保护罩，将排气孔排出的油气输送至浓度仪中检测油气浓度，如图4所示。为了测量后处理装置排放的油气浓度，在后处理装置的出口侧安装罗茨流量计测量油气流量，利用浓度仪测量油气浓度，如图5所示[6-12]。

3 测试结果

加油测试结束后得到每个测试点的数据来确定质量排放因子，利用质量排放因子和油气回收质量计算系统效率。每次加油时的油气样品体积应转换成标准状态下的值，如公式1所示[13-14]。

图2 加油枪口套筒测试

(1)

式中：V——调整为标准条件下的体积，m3；

Vm——测得的体积，m3；

Pbar——大气压，Pa；

P——测得的压力，Pa；

图3 油气回收真空泵回气量测试

图4 PV阀测试

图5 后处理装置出口测试

T——测得的温度，oR(兰氏温度=(摄氏度+273.15)×9/5)。

每个测试点的质量排放因子应按照下式计算[15]：

(2)

式中：Mrate——加油时的排放因子，kg/L；

Vi——加油时调整到标准条件下的体积，m3；

Ci——加油时油气浓度，×10-6；

MW——气体的分子量，mol/kg；

Gi——加油体积，L。

式中385为1 mol理想气体在标准温度和压力下的标准体积，单位m3。

二次油气回收系统测试效率应按照下式计算：

(3)

式中：E——油气回收系统测试效率，%；

M1——测试点1的质量排放因子，kg/L；

M2——测试点2的质量排放因子，kg/L；

M3——测试点3的质量排放因子，kg/L。

4 结语

利用加油站二次油气回收效率测试系统可以得到各测试点的质量排放因子，通过测试数据可以计算出系统运行效率，该方法可以对二次油气回收效率进行科学评价。通过运行效率判断可及时查找回收系统中存在的问题，进行维护保养确保二次油气回收系统高效运作，对增加加油站经济效益和节能减排具有积极推动作用。

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TheMethodofTestingtheOperatingEfficiencyoftheGasolineStationPhaseⅡVaporRecoverySyste

Pu He, Wang Zhenzhong, Ding Lili，Xiu Dexin, Zhang Weihua

(SINOPEC Research Institute of Safety Engineering, Shandong, Qingdao, 266071)

By analyzing the channel of vapor, the technical process for testing the operating efficiency of the PhaseⅡvapor recovery system has been built by using the gas flow meters, pressure gauges and thermometers, the measured volume of vapor has been converted to standard state. According to the mass emission factors for each test point, we can get the quality efficiency of the PhaseⅡvapor recovery system and provide the overall evaluation for the PhaseⅡvapor recovery system.

phaseⅡvapor recovery; vapor; gasoline station; efficiency of the vapor recovery system

2016-02-29

蒲鹤，助理工程师，2014年毕业于西南石油大学油气储运专业，现在中国石化安全工程研究院从事加油站加气站安全方面的工作。