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摘要: 石油及成品油在炼制、储运、销售过程中装卸环节会挥发出大量常温下易挥发的有机烃混合物，经济损失巨大，能源浪费严重，存在很大的安全隐患。本文总结了我国油气泄漏与排放相关政策法规，并对冷凝式油气回收系统的研究与应用现状进行了分析。冷凝式油气回收机符合社会需求和国家能源和环保政策，对于我国节能减排工作具有非常重要的意义，其相关产品的产业化前景和市场需求前景都是十分广阔的。
关键词：冷凝、油气回收、政策法规
中图分类号： U261 文献标识码： A
汽油从原油加工出厂几经周转销售到用户，至少发生5次周转装卸，每吨汽油体积是1.4 m3，5次周转装卸共排放油气7 m3[1]。有机烃混合物的挥发降低了油品的质量，带来巨大经济损失，能源浪费严重。另外，油气大量的挥发和排放除了造成能源上的巨大浪费以外，还会带来严重的环境污染和安全隐患。目前已经发生多次相关的中毒和爆炸事故。因此开展油气回收工作，对于我国节能减排工作具有非常重要的意义，符合社会需求和国家能源和环保政策。冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异，通过降温使油气中一些烃类蒸汽压达到过饱和状态，过饱和蒸汽冷凝成液态，具有工艺原理简单、可直观的看到液态的回收油品、安全及自动化水平高的优点，在我国未来具有非常广阔的应用空间。
1、有关油气回收的国家和地方政策法规
目前，油气回收问题已经引起人们的关注。早期，美国、欧盟、德国、香港油气回收法规就制定了一些关于油气回收的法规和标准。环保问题和石油资源日益紧缺的形势也催生了我国国家标准的出台，明确了全国各地开展油气污染治理的时间表。
1.1 国家强制执行标准和规范
国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局最近新制定的污染物排放标准要求：炼油厂、石油公司油库的原油、汽油周转量等于或大于10万m3都必须装设油气回收装置。2003年以来连续颁布了一系列国家的强制性执行标准和规范并明确了全国各地开展油气污染治理的时间表，如表1所示。主要标准包括《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国安全生产法》、《储油库大气污染物排放标准》（GB20950-2007）、《汽油运输大气污染物排放标准》（GB20951-2007）等。
表 1全国各区域开展油气污染治理时间表
北京市、天津市、河北省设市城市及其他地区承担上述城市加油站汽油供应的储油库 2008年5 月1 日
长江三角洲和珠江三角洲设市城市及其他地区承担上述城市加油站汽油供应的储油库 2010年1 月1 日
其他城市及其他承担相应城市加油站汽油供应的储油库 2012年1 月1 日
注：1）长江三角洲地区包括:上海市、江苏省8个市、浙江省7个市，共16 市。江苏省8 个市，包括：南京市、苏州市、无锡市、常州市、镇江市、扬州市、泰州市、南通市；浙江省7个市，包括：杭州市、嘉兴市、湖州市、舟山市、绍兴市、宁波市、台州市。 2）珠江三角洲地区9个市，包括：广州市、深圳市、珠海市、东莞市、中山市、江门市、佛山市、惠州市、肇庆市。
1.2 地方油气回收治理法规
我国的一些地方部门针对油气回收工作出台了一些地方文件和规范。北京市环保局、财政局于2007年、2008年连续出台了5次地方关于治理油气回收的通知。天津公布关于迎奥运加快推进油气污染治理工作的《津环保气联[2008]81号文件》。上海市环境保护局关于排放油气污染实施治理工作的《沪环保控[2009]129号文件》和《上海市加油站油气回收治理工作实施方案》的《沪环保控[2009]198号文件》。广东省也印发了广东省油气回收综合治理工作方案的《粤环[2009]3号文件》、广东省环境保护厅关于油气回收治理验收检测有关事项的《粤环函《20101198号文件》。实施的同时也制定了一系列的经济政策，如奖励、罚款政策，并动用地方政府职能和权利，加强油气回收治理过程的监督和引导作用。
2 冷凝式油气回收方法的研究
2.1 国外研究及应用现状
能源的日益匮乏已引起世界各国的重视，各国都开始重视相关油气回收技术的开发和研究工作。20世纪60年代，以美国为代表的发达工业化国家开始了对油气回收技术的研究，市场上开始出现专用的油气回收装置。1976年，T.W.Hiner等人利用低温冷凝原理，提出了用低温冷凝的方法回收挥发的油气，成功研制出冷凝法油气回收系统，并申请了国家专利[2]。随后，R.C.Edward等人进一步研究冷凝法油气回收系统并进行逐步完善，提出了冷凝法油气回收技术的理论，成功申请多个有关冷凝法油气回收技术专利。进入20世纪80年代后， K.Ohlrogge等人提出将冷凝法与膜法结合的复合型油气回收技术。该方法实现了不同回收技术的有机结合，为油气回收技术的发展开辟了一条新的途径。进入20世纪90年代，随着计算机模拟软件快速发展，一系列用于油气回收模拟的软件被研发，如加拿大HYPROTECH公司研发的HYSYS软件，可以比较准确的模拟系统流程并计算混合物各组分物性，可以通过采用软件进行动态模拟，进而比较不同油气回收系统的回收效果和经济性，为实际应用提供理论指导。美国爱德华兹公司早在1997年就在世界各大石油公司安装了400多台“冷凝法”油气回收设备。
从20世纪40年代起，前苏联对损耗机理进行了深入研究，在理论分析的基础上建立了评价油品蒸发损耗的数学模型。随后在降耗等方面的研究也取得了骄人的成果，如原油油面覆盖层材料的开发研制曾引起人们的重视[3]。其他国家如德国、丹麦、瑞典、加拿大等很多国家，也都对油气蒸发损耗和油气回收技术进行了研究与开发。
2.2 国内研究及应用现状
20世纪70年代以前，油气储运损耗引起了我国的注意，并开始了油气储运损耗研究。至80年代，弄清了在我国油品储运过程中各个环节的蒸发损耗率[4]，并于1989年引进了一台爱德华兹公司的“冷凝法”油气回收设备。进入20世纪90年代以后，相关油气回收技术的研究引起我国的高度重视，各项研究工作也逐步开展。1992年，黄维秋油气呼吸损耗各蒸发源的损耗量通过数值计算分析式表达出来，为油气回收设备的选型奠定了理论基础[5]。2004年，青岛高科石油天然气新技术设计研究所成功设计制造了国内第一套300m3/h冷凝法油气回收装置，油气回收率达91.67%，达到国家环保新标准的要求。
目前，冷凝法油气回收装置已成为国内油气储运行业油气回收技术研究的重点，目前已经有相关的产品或者工程应用[6, 7]。2008年，董军波等人以大型模拟软件的模拟工况为基础，第一次将软件模拟与实际回收状况相结合，给以后的油气回收装置的生产及运行提供了参考[5]。赵志伟提出油利用复叠制冷循环制取低温来冷凝油气中的轻烃组分，实现油气回收，并从理论上分析了机组能耗随环境温度变化的规律[8]。赵志伟对油气冷凝特性的模拟结果显示，当冷凝温度在4℃时，可以将油气中的大分子烃组分冷凝下来，为了满足国家标准规定的油气排放标准，油气的冷凝温度需要达到-110℃[9]。赵志伟建议，如果单纯依靠冷凝法去除油气中的水蒸气，0℃以下时水蒸气的含量依然显著，因此，该温度段油气冷凝换热器要有除霜功能，油气冷凝温度合理分配制冷负荷有实际指导意义[10]。李俊明等对凝法油气回收系统用换热器进行了研究，讨论了翅片换热器结构对冷凝式油气回收系统的影响 [11]。孔祥强等采用流程模拟软件HYSYS对冷凝式油气回收系统的回收流程进行了模拟，分析了各种工况下的能耗和回收率状况。孔祥强指出，如果在中冷回收的基础上增设深冷部分，虽然可提高环保性，但是设备的经济性将大大降低，阻碍了冷凝法油气回收装置的推广[12]。
从文献可以看出，在上个世纪80年代之前，我国仅对油气储运过程中的损耗进行了研究，而在油气回收技术方面几乎一片空白。进入20世纪80年代，我国才开始对油气回收技术进行研究，虽取得了一系列研究成果，但目前市场上设备还较少，相应研究仍在继续。
3、结语
本文基于我国的能源形势、油气泄漏与排放对经济和社会产生的重大影响及政府的相关政策法规，对冷凝式油气回收系统的研究现状进行分析可知冷凝式油气回收机符合社会需求和国家能源和环保政策，对于我国节能减排工作具有非常重要的意义，其相关产品的产业化前景和市场需求前景都是十分广阔的。但在我国虽然已开展相应的研发，然而实际产品和实际工程应用还比较少，研究需要进一步深入。
参考文献：
1、张金，王建基，张兴华.冷凝式油气回收装置研究.石油规划设计.2006, 17 (5): 46-47
2、T.W.Hiller. System for recovery and condensing vapors.USP:3956903,1976.
3、樊继义，王仲达．汽油罐装罐油蒸气密闭返回系统．油气储运．1991, 10 (1): 47-51
4、黄维秋.油气吸收回收系统的研究及工业应用.石油炼制与化工. 2006, (8): 49-53
5、董军波,黄维秋．分离过程的能耗分析与节能.煤矿机械．2008, (2): 70-72
6、谭胜．油气回收技术的应用与比较.当代化工．2008, 37 (1): 35-38
7、李德旭，赵燕．油气回收技术研究现状.现代化工．2006, 26 (2): 63-66
8、赵志伟，杜垲．冷凝法油气回收工艺的能耗分析.制冷技术．2010, (1): 10-13
9、趙志伟，杜垲．冷凝法油气回收技术中的油气冷凝特性分析.2008年江苏省制冷学会学术年会, 南京, 2008：51 - 561
10、赵志伟，杜垲．冷凝法油气回收技术中的油气冷凝特性分析．流体机械．2009, 37 (9): 67-70
11、李成，李俊明，王补宣．翅片换热器结构对冷凝式油气回收系统的影响.第九届全国空调器、电冰箱（柜）及压缩机学术交流会论文集, 上海, 2008.
12、孔祥强，曹东辉，杨前明等．冷凝法油气回收装置的优化运行明．能源工程．2008, (5): 59-63
关键词：冷凝、油气回收、政策法规
中图分类号： U261 文献标识码： A
汽油从原油加工出厂几经周转销售到用户，至少发生5次周转装卸，每吨汽油体积是1.4 m3，5次周转装卸共排放油气7 m3[1]。有机烃混合物的挥发降低了油品的质量，带来巨大经济损失，能源浪费严重。另外，油气大量的挥发和排放除了造成能源上的巨大浪费以外，还会带来严重的环境污染和安全隐患。目前已经发生多次相关的中毒和爆炸事故。因此开展油气回收工作，对于我国节能减排工作具有非常重要的意义，符合社会需求和国家能源和环保政策。冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异，通过降温使油气中一些烃类蒸汽压达到过饱和状态，过饱和蒸汽冷凝成液态，具有工艺原理简单、可直观的看到液态的回收油品、安全及自动化水平高的优点，在我国未来具有非常广阔的应用空间。
1、有关油气回收的国家和地方政策法规
目前，油气回收问题已经引起人们的关注。早期，美国、欧盟、德国、香港油气回收法规就制定了一些关于油气回收的法规和标准。环保问题和石油资源日益紧缺的形势也催生了我国国家标准的出台，明确了全国各地开展油气污染治理的时间表。
1.1 国家强制执行标准和规范
国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局最近新制定的污染物排放标准要求：炼油厂、石油公司油库的原油、汽油周转量等于或大于10万m3都必须装设油气回收装置。2003年以来连续颁布了一系列国家的强制性执行标准和规范并明确了全国各地开展油气污染治理的时间表，如表1所示。主要标准包括《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国安全生产法》、《储油库大气污染物排放标准》（GB20950-2007）、《汽油运输大气污染物排放标准》（GB20951-2007）等。
表 1全国各区域开展油气污染治理时间表
北京市、天津市、河北省设市城市及其他地区承担上述城市加油站汽油供应的储油库 2008年5 月1 日
长江三角洲和珠江三角洲设市城市及其他地区承担上述城市加油站汽油供应的储油库 2010年1 月1 日
其他城市及其他承担相应城市加油站汽油供应的储油库 2012年1 月1 日
注：1）长江三角洲地区包括:上海市、江苏省8个市、浙江省7个市，共16 市。江苏省8 个市，包括：南京市、苏州市、无锡市、常州市、镇江市、扬州市、泰州市、南通市；浙江省7个市，包括：杭州市、嘉兴市、湖州市、舟山市、绍兴市、宁波市、台州市。 2）珠江三角洲地区9个市，包括：广州市、深圳市、珠海市、东莞市、中山市、江门市、佛山市、惠州市、肇庆市。
1.2 地方油气回收治理法规
我国的一些地方部门针对油气回收工作出台了一些地方文件和规范。北京市环保局、财政局于2007年、2008年连续出台了5次地方关于治理油气回收的通知。天津公布关于迎奥运加快推进油气污染治理工作的《津环保气联[2008]81号文件》。上海市环境保护局关于排放油气污染实施治理工作的《沪环保控[2009]129号文件》和《上海市加油站油气回收治理工作实施方案》的《沪环保控[2009]198号文件》。广东省也印发了广东省油气回收综合治理工作方案的《粤环[2009]3号文件》、广东省环境保护厅关于油气回收治理验收检测有关事项的《粤环函《20101198号文件》。实施的同时也制定了一系列的经济政策，如奖励、罚款政策，并动用地方政府职能和权利，加强油气回收治理过程的监督和引导作用。
2 冷凝式油气回收方法的研究
2.1 国外研究及应用现状
能源的日益匮乏已引起世界各国的重视，各国都开始重视相关油气回收技术的开发和研究工作。20世纪60年代，以美国为代表的发达工业化国家开始了对油气回收技术的研究，市场上开始出现专用的油气回收装置。1976年，T.W.Hiner等人利用低温冷凝原理，提出了用低温冷凝的方法回收挥发的油气，成功研制出冷凝法油气回收系统，并申请了国家专利[2]。随后，R.C.Edward等人进一步研究冷凝法油气回收系统并进行逐步完善，提出了冷凝法油气回收技术的理论，成功申请多个有关冷凝法油气回收技术专利。进入20世纪80年代后， K.Ohlrogge等人提出将冷凝法与膜法结合的复合型油气回收技术。该方法实现了不同回收技术的有机结合，为油气回收技术的发展开辟了一条新的途径。进入20世纪90年代，随着计算机模拟软件快速发展，一系列用于油气回收模拟的软件被研发，如加拿大HYPROTECH公司研发的HYSYS软件，可以比较准确的模拟系统流程并计算混合物各组分物性，可以通过采用软件进行动态模拟，进而比较不同油气回收系统的回收效果和经济性，为实际应用提供理论指导。美国爱德华兹公司早在1997年就在世界各大石油公司安装了400多台“冷凝法”油气回收设备。
从20世纪40年代起，前苏联对损耗机理进行了深入研究，在理论分析的基础上建立了评价油品蒸发损耗的数学模型。随后在降耗等方面的研究也取得了骄人的成果，如原油油面覆盖层材料的开发研制曾引起人们的重视[3]。其他国家如德国、丹麦、瑞典、加拿大等很多国家，也都对油气蒸发损耗和油气回收技术进行了研究与开发。
2.2 国内研究及应用现状
20世纪70年代以前，油气储运损耗引起了我国的注意，并开始了油气储运损耗研究。至80年代，弄清了在我国油品储运过程中各个环节的蒸发损耗率[4]，并于1989年引进了一台爱德华兹公司的“冷凝法”油气回收设备。进入20世纪90年代以后，相关油气回收技术的研究引起我国的高度重视，各项研究工作也逐步开展。1992年，黄维秋油气呼吸损耗各蒸发源的损耗量通过数值计算分析式表达出来，为油气回收设备的选型奠定了理论基础[5]。2004年，青岛高科石油天然气新技术设计研究所成功设计制造了国内第一套300m3/h冷凝法油气回收装置，油气回收率达91.67%，达到国家环保新标准的要求。
目前，冷凝法油气回收装置已成为国内油气储运行业油气回收技术研究的重点，目前已经有相关的产品或者工程应用[6, 7]。2008年，董军波等人以大型模拟软件的模拟工况为基础，第一次将软件模拟与实际回收状况相结合，给以后的油气回收装置的生产及运行提供了参考[5]。赵志伟提出油利用复叠制冷循环制取低温来冷凝油气中的轻烃组分，实现油气回收，并从理论上分析了机组能耗随环境温度变化的规律[8]。赵志伟对油气冷凝特性的模拟结果显示，当冷凝温度在4℃时，可以将油气中的大分子烃组分冷凝下来，为了满足国家标准规定的油气排放标准，油气的冷凝温度需要达到-110℃[9]。赵志伟建议，如果单纯依靠冷凝法去除油气中的水蒸气，0℃以下时水蒸气的含量依然显著，因此，该温度段油气冷凝换热器要有除霜功能，油气冷凝温度合理分配制冷负荷有实际指导意义[10]。李俊明等对凝法油气回收系统用换热器进行了研究，讨论了翅片换热器结构对冷凝式油气回收系统的影响 [11]。孔祥强等采用流程模拟软件HYSYS对冷凝式油气回收系统的回收流程进行了模拟，分析了各种工况下的能耗和回收率状况。孔祥强指出，如果在中冷回收的基础上增设深冷部分，虽然可提高环保性，但是设备的经济性将大大降低，阻碍了冷凝法油气回收装置的推广[12]。
从文献可以看出，在上个世纪80年代之前，我国仅对油气储运过程中的损耗进行了研究，而在油气回收技术方面几乎一片空白。进入20世纪80年代，我国才开始对油气回收技术进行研究，虽取得了一系列研究成果，但目前市场上设备还较少，相应研究仍在继续。
3、结语
本文基于我国的能源形势、油气泄漏与排放对经济和社会产生的重大影响及政府的相关政策法规，对冷凝式油气回收系统的研究现状进行分析可知冷凝式油气回收机符合社会需求和国家能源和环保政策，对于我国节能减排工作具有非常重要的意义，其相关产品的产业化前景和市场需求前景都是十分广阔的。但在我国虽然已开展相应的研发，然而实际产品和实际工程应用还比较少，研究需要进一步深入。
参考文献：
1、张金，王建基，张兴华.冷凝式油气回收装置研究.石油规划设计.2006, 17 (5): 46-47
2、T.W.Hiller. System for recovery and condensing vapors.USP:3956903,1976.
3、樊继义，王仲达．汽油罐装罐油蒸气密闭返回系统．油气储运．1991, 10 (1): 47-51
4、黄维秋.油气吸收回收系统的研究及工业应用.石油炼制与化工. 2006, (8): 49-53
5、董军波,黄维秋．分离过程的能耗分析与节能.煤矿机械．2008, (2): 70-72
6、谭胜．油气回收技术的应用与比较.当代化工．2008, 37 (1): 35-38
7、李德旭，赵燕．油气回收技术研究现状.现代化工．2006, 26 (2): 63-66
8、赵志伟，杜垲．冷凝法油气回收工艺的能耗分析.制冷技术．2010, (1): 10-13
9、趙志伟，杜垲．冷凝法油气回收技术中的油气冷凝特性分析.2008年江苏省制冷学会学术年会, 南京, 2008：51 - 561
10、赵志伟，杜垲．冷凝法油气回收技术中的油气冷凝特性分析．流体机械．2009, 37 (9): 67-70
11、李成，李俊明，王补宣．翅片换热器结构对冷凝式油气回收系统的影响.第九届全国空调器、电冰箱（柜）及压缩机学术交流会论文集, 上海, 2008.
12、孔祥强，曹东辉，杨前明等．冷凝法油气回收装置的优化运行明．能源工程．2008, (5): 59-63