淺談油氣回收及污染排放檢測技術及進口反應釜激光氧分析儀品牌
主營:微量氧分析儀,藥品殘氧儀,露點儀,熱導氣體分析儀,GE流量計,OX-1氧傳感器,頂空分析儀,紅外氣體分析儀,高溫濕度儀,西門子U23分析儀,ppb微量水分析儀,OXY.IQ氧分析儀,煙氣濕度儀,燃氣熱值儀,Kaye溫度驗證儀,L&W白度,儀激光氧分析儀,壓縮空氣露點儀,干燥機露點儀,激光氣體分析儀,便攜式露點儀,便攜式微量氧分析儀
一、背景
據(jù)資料顯示，預計我國2020年一年至少要消耗5億多噸原油，而汽車用油將占國家總用油量的55%，中國原油消耗量己經(jīng)位居世界**，其中汽車用油接近占總耗油量的一半。又由于汽油等為易揮發(fā)性輕質油品在生產(chǎn)、儲存、運輸、銷售、使用等過程中揮發(fā)出大量的油氣，擴散到空氣，從而導致油品的嚴重的揮發(fā)性損耗，經(jīng)粗略計算將導致經(jīng)濟損失人民幣高達數(shù)十億元。淺談油氣回收及污染排放檢測技術及進口反應釜激光氧分析儀品牌
據(jù)相關資料可得，汽油在銷售過程中，油品揮發(fā)性損耗約占銷售總量的1%。在加油站進油向地下儲油罐卸油以及給客戶汽車油箱加油時，都會導致大量的汽油揮發(fā)，揮發(fā)出油氣的體積約等于加注汽油的體積。每噸汽油的體積約1.4m3，兩次共排放油氣約2.8m3。為了有效回收揮發(fā)的油氣，控制環(huán)境污染，加油站必須加強建立或進行油氣回收系統(tǒng)改造。
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二、油氣回收的意義
油氣的揮發(fā)污染物主要以非甲烷總烴為主，這類有機物經(jīng)紫外線照射后，會與空氣中的氮氧化物發(fā)生物理化學反應，轉化生成臭氧和細顆粒物PM2.5，是造成光化學煙霧、灰霾等大氣污染現(xiàn)象的重要原因。
而加油站的地下儲油罐和輸油管泄露的石油，也會對土壤和地下水資源構成污染。此外，加油站油氣的揮發(fā)和泄露對人類生存環(huán)境構成了威脅。油氣在收發(fā)過程中會產(chǎn)生大量的碳氫化合物，屬于揮發(fā)性有機物，多屬致癌物質，因此，油氣揮發(fā)物被吸入人體后，會對人體產(chǎn)生直接的危害。
加油站增設安裝油氣回收和檢測裝置，能夠使加油站儲罐和汽車油箱里的油氣在回收系統(tǒng)內密閉運行，從而減少乃至消除油氣的無序排放，達到節(jié)能減排、減少環(huán)境污染、消除**隱患的效果。淺談油氣回收及污染排放檢測技術及進口反應釜激光氧分析儀品牌
三、油氣回收技術方法
1、一次回收（卸油油氣回收）
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一次油氣回收階段是通過壓力平衡原理，將在卸油過程中揮發(fā)的油氣收集到油罐車內，運回儲油庫進行油氣回收處理的過程。
圖1、一次油氣回收系統(tǒng)基本原理圖
2、二次回收（加油油氣回收）
二次油氣回收階段是采用真空輔助式油氣回收設備，將在加油過程中揮發(fā)的油氣通過地下油氣回收管線收集到地下儲罐內的油氣回收過程。
圖2、二次油氣回收系統(tǒng)基本原理圖
3、三次處理（油氣排放處理裝置）
由于汽油非常容易揮發(fā)，當油罐系統(tǒng)溫度升高時，汽油蒸發(fā)加劇，會引起呼吸閥排放油氣；由于熱脹冷縮現(xiàn)象，當油罐系統(tǒng)溫度降低時，呼吸閥會吸入空氣，當油罐系統(tǒng)溫度再次升高時，也會引起呼吸閥排放油氣。
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圖3、三次油氣回收系統(tǒng)基本原理圖
目前國內外對加油站三次油氣回收的治理主要有冷凝法、吸收法、吸附法、膜分離法幾種方法，以及它們的組合工藝。淺談油氣回收及污染排放檢測技術及進口反應釜激光氧分析儀品牌
（1）冷凝法
是利用油氣在不同溫度和壓力下具有不同的飽和蒸氣壓，通過降低溫度或增加壓力，使油氣首先凝結出來。
（2）吸收法
是通過油氣和吸收劑(輕柴油、低溫汽油、有機溶劑)的逆流接觸，利用油氣中各組分在吸收劑中溶解度的不同而進行分離。淺談油氣回收及污染排放檢測技術及進口反應釜激光氧分析儀品牌
（3）吸附法
是利用油氣中各組分與吸附劑(活性炭、活性炭纖維、硅膠、分子篩等)間結合力不同，實現(xiàn)難吸附組分與易吸附組分的分離。因為所用吸附劑價廉易得，處理效果好，所以應用*為廣泛。
（4）膜分離法
在壓力驅動下，借助氣體各組分在高分子膜表面的吸附能力以及在膜內滲透速率的差異進行分離。
表1、膜法油氣回收系統(tǒng)與其他回收系統(tǒng)的比較
膜分離法是傳統(tǒng)的壓縮、冷凝法與選擇性滲透薄膜技術的結合。膜分離技術較為先進，工藝相對簡單，排放濃度低，回收率高。下文將針對膜分離技術及處理后的油氣排放做出介紹。
四、膜分離技術
1、膜分離法機理
膜法油氣回收裝置，是采用對于油品蒸發(fā)排放混合氣中油氣的回收，關鍵技術在于怎樣分離油氣和空氣。膜法氣體分離的基本原理就是根據(jù)混合氣中各組分在壓力的推動下透過膜的傳遞速率不同，從而達到分離目的。
2、膜法油氣回收利用實例
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（1）1988年**套用于油庫油氣回收的膜裝置是由日本NKK公司建造的，用于處理含烴類VOCs15%-20%的汽油油氣/空氣混合物，處理后外排氣體中殘存的烴類VOCs含量低于5%。
（2）1989年德國GKSS研究中心建成**套膜分離法油氣回收處理裝置后，20世紀90年代末又在世界上**推出了面向加油站發(fā)油過程的膜分離法油氣回收處理裝置。
據(jù)了解，德國的GKSS公司、日本的日東電工和美國的MTR公司都在膜法油氣回收方面實現(xiàn)了工業(yè)應用。歐洲建造了很多安裝在輸油管線終端的大型膜裝置，用來從輸送過程產(chǎn)生的氣流中分離和回收油氣。
五、處理后的油氣排放及檢測
1、我國油氣排放限值
2007年6月22日，環(huán)境保護部聯(lián)合國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局頒布了《儲油庫大氣污染物排放標準》、《加油站大氣污染物排放標準》和《汽油運輸大氣污染物排放標準》三個強制性國家標準，對汽油儲存、運輸、銷售過程排放的油氣中所允許的非甲烷總烴的排放限值作了明確規(guī)定。
三個標準都明確規(guī)定了儲油庫及加油站在儲存、收發(fā)和加注汽油過程中的油氣排放限制、控制技術要求和檢測方法。如儲油庫應采用底部裝油方式，裝油時產(chǎn)生的油氣應進行密閉搜集和回收處理；油氣回收系統(tǒng)和回收處理裝置應進行技術評估并出具經(jīng)國家有關主管部門審核批準的報告；油氣回收處理裝置的油氣排放濃度≤25g/m3，油氣處理效率≥95%等。
2、油氣排放前CnHm濃度檢測
為達到油氣排放標準及油氣處理效率，通常需要在油氣三次回收即油氣排放處理裝置中安裝濃度檢測儀器，在排放前檢測油氣中CnHm的濃度。
通過對烷烴組分氣體進行實驗分析，證實甲烷、乙烷、丙烷在近紅外區(qū)域，對紅外具有吸收現(xiàn)象。CH4、C2H6、C3H8、C4H10、C5H10等烷烴氣體在近紅外區(qū)域不但具有吸收現(xiàn)象，每種烷烴組分氣體的吸收光譜不盡相同。因此，如果對非分光紅外氣體
傳感器的光源調制到對應烷烴氣體的吸收特征波長，利用非分光紅外氣體傳感器檢測油氣具有可行性。
圖4、1.6~1.8μm烷烴光譜吸收曲線對比圖
（1）非分光紅外NDIR法檢測CnHm濃度
隨著紅外光源、傳感器及電子技術的不斷發(fā)展，國內部分企業(yè)對NDIR紅外氣體傳感器進行了**與升級，可實現(xiàn)CnHm氣體濃度在混合背景氣體中的實時快速測量。如湖北銳意自控系統(tǒng)有限公司依托母公司武漢四方光電科技有限公司***傳感器生產(chǎn)能力與世界五百強企業(yè)OEM/ODM配套經(jīng)驗，*新研發(fā)的紅外CnHm變送器CJH-CnHm，采用新型紅外傳感器及電調制光源等，具有較高靈敏度與穩(wěn)定性，目前已在油氣回收排放處理裝置中得到成功應用。
為保證油氣中CnHm成分測量的準確性，同時減少因光源不穩(wěn)定及電子元器件老化造成的零點和量程漂移，紅外CnHm變送器CJH-CnHm基于NDIR氣體分析技術，采用國際上*新研制的一種電調制紅外光源，該光源采用導電不定型碳（CAC）多層鍍膜技術，熱容量很低，因此升降溫速度很快，其調制頻率*高可達到100Hz。紅外光源發(fā)射窗口上安裝有透明窗，一方面可以保證發(fā)射的紅外光波長在特定范圍內，另一方面還可以阻止外界環(huán)境對光源溫度的影響，確保光源的穩(wěn)定性。
圖6、紅外光源
紅外CnHm變送器CJH-CnHm采用單光源雙光束法測量CnHm體積濃度。光源經(jīng)過兩個不同波長的濾光片，進行濾光處理，得到兩個不同波長的信號：檢測信號與參考信號。其中檢測信號通過的濾光片為窄帶濾光片，僅讓被測氣體的吸收波長通過，使傳感器的信號變化不受背景氣體影響，保證儀器測量的準確性；同時，檢測信號與參考信號的強度之比與光源強度的波動及電子元器件的老化等因素無關，這樣就*大限度的減小了光源不穩(wěn)定及電子元器件老化造成的零點、量程漂移，從而保障了儀器測量的穩(wěn)定性。
（2）通過CnHm的檢測判斷膜裝置的處理效率
紅外CnHm變送器CJH-CnHm通常安裝在膜分離后、油氣排放前，用以檢測分離后的氣體是否滿足尾排標準。通過在儲油罐上加裝氣體內循環(huán)裝置，使用膜分離技術，多級，多次，循環(huán)進行油氣分離。當分離后的氣體（空氣）中油氣濃度≤25g/m3，會經(jīng)由循環(huán)裝置上的排放管排空。反之，就會繼續(xù)下一輪循環(huán)過濾分離。如果長時間排放不達標，就應考慮是否需要更換膜。
由此可以得出，通過安裝紅外CnHm變送器CJH-CnHm，不僅可**測量尾排油氣中CnHm的濃度，還可通過CnHm的濃度數(shù)據(jù)判斷膜裝置的工作狀態(tài)，如出現(xiàn)故障，可以及時得到維修更換。
六、結語
紅外氣體檢測技術是一種被廣泛應用于氣體成分濃度檢測的現(xiàn)代檢測技術，它操作簡單、成本較低，非常適用于現(xiàn)場快速分析。隨著研究的深入，紅外氣體檢測技術在油氣快速分析領域取得了較大進展，它擺脫了傳統(tǒng)標準方法的繁瑣操作，實現(xiàn)了快速、便捷、準確、無損檢測，目前已在油氣回收排放檢測領域成功應用，并給油氣回收領域帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益
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