北京市环境保护科学研究院黄玉虎2010年9月 油品储运销大气污染物排放标准 目录 一 制定标准的依据和必要性二 油气回收历史和现状三 油气污染治理方案和技术四 排放标准及限值五 治理投资和效益 一 制定标准的依据和必要性 1 标准的依据由于汽油挥发性极强 因此在汽油储运销过程中会产生许多有毒有害的挥发性有机物VOCs 简称油气 中华人民共和国大气污染防治法 第42条规定 运输 装卸 贮存能够散发有毒有害气体或者粉尘物质的 必须采取密闭措施或者其他防护措施 2 标准的必要性 1 城市臭氧污染现状 2 VOCs排放清单和来源解析 3 加油站油气的光化学污染 4 油气危及人体健康和安全 5 造成汽油资源的极大浪费 6 汽油消耗量快速增长 1 城市臭氧污染现状 北京2009年城近郊O3最高小时浓度达到0 43mg m3 是国家二级标准的2 2倍 超标天数保持在50天 年左右 杭州 中国环境监测 2010年01期 杭州主城区大气臭氧对空气污染指数API的影响 一文指出 与现行API相比 纳入O3后的修正API中PM10作为首要污染物的天数大幅减少 从2004年的78 下降到2007年的49 原因是O3作为首要污染物的天数在增多 说明杭州也将面临O3污染压力 2 VOCs排放清单和来源解析 2005年 北京市油品储运销排放的VOCs占排放总量的5 9 流动源对北京市城近郊区臭氧生成的贡献率最大 其次是油品储运销 a Guangzhou Atmos Environ 2008 b Beijing JESH 2005 3 加油站油气的光化学污染 多数加油站位于社会道路旁边 道路周边高楼林立 环境较为封闭 加油站内风速较低 油气不易扩散稀释 机动车又是VOCs和NOx的主要排放源 造成加油站环境空气中VOCs和NOx浓度较高 加油站油气中所含VOCs在紫外线照射下 易产生高度反应性自由基 与大气环境中NOx及其他有机物形成O3 过氧乙酰硝酸酯 PAN 醛类等污染物 并成为光化学烟雾的主要成分 4 油气危及人体健康和安全 油气中含有的VOCs BTEX和MTBE会对人体健康造成危害 如损伤内脏功能 或造成癌症 在汽油储运销过程中产生的油气浓度很容易处在1 4 7 6 的爆炸极限范围内 油气密度比空气大 加油站人员 车辆多 操作频繁 发生爆炸的几率比较大 5 造成汽油资源的极大浪费 参考国内外油气排放因子 整个汽油储运销过程 从炼油厂到汽车油箱 合计排放因子为每吨汽油排放8公斤油气 全国储运油气排放量预测 万吨 年 6 汽油消耗量快速增长 北京机动车保有量的增长速度让人吃惊 保有量从0 23万辆到100万辆用了48年 2003年8月 2007年5月 2009年12月保有量先后突破200 300和400万辆 北京市交通委预测2011年将达到500万辆 2015年前突破700万辆 2007年汽油终端消费量为325万吨 按照机动车保有量增长趋势 2010年和2015年北京市汽油消耗量将达到467和727万吨 二 油气回收历史和现状 1 美国美国加州的圣迭戈市 SanDiegoAPCD 和湾区 BayAreaAQMD 分别在1972年和1973年率先批准了加油站油气回收规章 要求执行卸油 第一阶段 和加油 第二阶段 油气回收 为了保证油气回收计划在全加州的一致性 1974年通过了州立法案 健康和安全法规41954 法规指出加州将批准油气回收系统认证程序 1976年 加州空气资源委员会 CARB 颁布了第一套认证程序 CP 201加油站油气回收系统的认证程序 该文件已经更新至2006年版本 认证程序规定了达到环境空气质量标准的油气回收系统性能标准 与之配套的测试程序 如TP 201 2 规定了测试方法 2000年 CARB通过了增强型油气回收 EVR 计划 系统性能标准和认证过程都变得更加严格 1977年 美国清洁空气法案 CAAA1977 明确规定 特定地区必须采用油气回收技术控制加油时的油气逸散 1990年 清洁空气法案 CAAA1990 还要求所有被划定为臭氧中等和严重超标的地区必须执行ORVR 车载式油气回收 计划 2 欧洲 1 德国在1992年10月14日实施了第20号法令 要求必须针对汽油的转移排放安装油气回收设备 1993年1月1日实施了第21号法令 要求在新建加油站安装油气回收系统 并对现有加油站进行改造 该法令要求必须由有资质的专家对油气回收产品进行认证 德国工程师协会 VDI 制订了VDI4205标准 评价加油站油气回收系统的测量和测试方法 德国T V公司按照VDI标准对油气回收系统进行认证检测 德国对油气和机动车尾气治理后的臭氧达标情况 2 欧盟 欧盟在德国的基础上 1994年12月颁布了指令94 63 EC 汽油储存和从储油库向加油站配送汽油过程的挥发性有机物 VOC 排放控制 2009年10月颁布了指令2009 126 EC 加油站给机动车加油过程中的第二阶段汽油油气回收 2010年 欧洲技术委员会以VDI4205为基础开始编写欧洲 第二阶段 法规 3 中国 2000年 作为奥运前期准备 北京开展了油气治理工作 2003年颁布了地方加油站 储油库 油罐车3个系列排放标准 在此基础上 2007年颁布了国家排放标准 2008年又颁布了验收检测技术规范 自此 我国已基本建立起比较完善的环保技术法规体系 三 油气污染治理方案和技术 1 排放来源汽油易挥发 任何暴露作业 减压释放 设备渗漏 以及其他非正常情况 都将产生油气排放 其中主要发生在装卸过程 汽油的储运销过程至少要经过四次装和卸 包括炼油厂发油 储油库收 发油 加油站卸 加油 排放源见下图 2 油气回收治理方案 提出与生产相结合的油气污染治理方案 全系统密闭 集中回收处理 3 油气回收技术 1 储油库油气回收技术储油库主要污染源包括收油 储油和发油 采用浮顶罐治理技术后 收油和储油的油气排放减少了90 所以储油库主要是治理发油时排放的油气 治理发油油气排放 首先需要改造储油库发油系统 实现底部装油 其次并对油气进行回收处理 底部装油技术 底部装车是国外普遍采用的先进技术 不仅能够很好的解决油气密闭收集问题 还可以提高装车速度 不易发生静电 节省人力 地面操作比较安全 油气回收处理装置 吸收法油气通过两个切换使用的炭床 对吸附到一定程度的炭床采用真空解析 再通过吸收或其他方法转变成液体汽油 实现油气回收 吸附法油气回收工艺流程见下图 北京储油库活性炭吸附法油气回收装置 碳罐 碳罐 喷淋塔 组合工艺将吸收 吸附 冷凝 膜分离等技术 根据不同情况分别或集成使用 右图是我国自主技术 压缩 冷凝 膜分离 的油气回收装置 2 油罐车油气回收技术 油罐汽车应具备油气回收系统 装油时能够将汽车油罐内排出的油气密闭输入储油库回收系统 往返运输过程中能够保证汽油和油气不泄漏 卸油时能够将产生的油气回收到汽车油罐内 任何情况下不应因操作 维修和管理等方面的原因发生汽油泄漏 油罐汽车应具备底部装卸油系统 与储油库发油系统相配套 3 加油站油气回收技术 加油站油气回收系统由卸油油气回收系统 汽油密闭储存 加油油气回收系统 在线监测系统和油气排放处理装置组成 该系统的作用是将加油站在卸油 储油和加油过程中产生的油气 通过密闭收集 储存和送入油罐汽车的罐内 运送到储油库集中回收变成汽油 卸油油气回收 将油罐汽车卸汽油时产生的油气 通过密闭方式收集进入油罐汽车罐内的系统 加油油气回收 将给汽车油箱加汽油时产生的油气 通过密闭方式收集进入埋地油罐的系统 在线监测系统 在线监测加油油气回收过程中的气液比以及油气回收系统的密闭性和管线液阻是否正常的系统 当发现异常时可提醒操作人员采取相应的措施 并能记录 储存 处理和传输监测数据 油气排放处理装置 针对加油油气回收系统部分排放的油气 通过采用吸附 吸收 冷凝 膜分离等方法对这部分排放的油气进行回收处理的装置 四 排放标准及限值 1 储油库发油收集系统任何位置的油气泄漏浓度不超过0 05 回收装置的排放浓度 25g m3 处理效率 95 底部装油快接头的滴漏量不大于10ml 2 油罐车 4 2 1油罐汽车油气回收系统密闭性检测压力变动值应小于等于表1规定的限值 4 2 2油罐汽车油气回收管线气动阀门密闭性检测压力变动值应小于等于表2规定的限值 4 2 3防溢流探头应按专业检测技术规范 采用国家有关部门认证的检测仪器进行检测 4 2 4油罐汽车罐体及各种阀门和管路系统渗透检测应按GB18564和QC T653执行 3 加油站 4 3排放限值4 3 1液阻4 3 2密闭性4 3 3气液比4 3 4处理装置4 3 5在线监测系统 1 液阻 加油油气回收管线液阻检测值应小于表1规定的最大压力限值 液阻应每年检测1次 检测方法见附录A 表1加油站油气回收管线液阻最大压力限值 2 密闭性 油气回收系统密闭性压力检测值应大于等于表2规定的最小剩余压力限值 密闭性应每年检测1次 检测方法见附录B 表2加油站油气回收系统密闭性检测最小剩余压力限值 单位为Pa 3 气液比 各种加油油气回收系统的气液比均应在大于等于1 0和小于等于1 2范围内 依次检测每支加油枪的气液比 安装和未安装在线监测系统的加油站应按附录C规定的加油流量检测气液比 气液比应每年至少检测1次 检测方法见附录C 4 处理装置 处理装置的油气排放浓度应小于等于25g m3 排放口距地平面高度应不低于4m 排放浓度每年至少检测1次 检测方法见附录D 不同类型的在线监测系统 应按照评估或认证文件的规定进行校准检测 在线监测系统应每年至少校准检测1次 检测方法参见附录E 5 在线监测系统 五 治理投资和效益 1 治理成本用年控制成本表示 年控制成本F1是指在设备折旧期内的平均治理费用 年控制成本F1 年均化投资F 年运行维护费用 回收汽油的价值 2 治理效益用n表示设备折旧年限 用x表示投资回收年限 当x n x n x n时 分别表示为 不能 正好和提前收回治理成本 不同规模储油库治理成本和回收年限 3 费用效益分析 储油库治理有很好的经济效益 效益大小与周转量有关 我国成本回收年限较国外大体多出3年 主要是很大一块投资将用于底部装油系统改造 加油站治理的经济效益主要体现在二次回收和后处理回收 总效益不超过年销售汽油量的0 2 由于周转量小 一般不能收回治理成本 油罐车油气治理没有收益 所以没有经济效益 谢谢