加油站(零排放)油气处理与在线监测系统

山东瑞普计量检测有限公司

产品介绍

l 

l  完全符合《加油站大气污染物排放标准》 （GB20952-2020）

l  油气回收系统与在线监测装置一体化

l  产品获得国家专利，具有自主知识产权

l  七项必检项目全部实现在线实时监测

l  与三阶段油气回收系统相比，减少运行费用87%

l  减少油气排放，加油站不仅环保达标，每年增效数万元

l  本系统实现监控智能化，数据网络化，管控平台共享

加油站油气回收目前现状

在2007年和2021年我国先后颁发了针对一至三阶段的国家新旧二次标准，纵观全国，落实效果不佳。加油站的油气回收无法实现系统性监管，三阶段油气回收装置就是一个伪产品，加油站加油机二阶段油气回收多抽取的油气，完全依靠加油站三阶段油气回收来泄压处理。通过对上百座加油站，多家“三阶段油气回收装置”产品运行效果的调查，社会普遍认为“三阶段油气回收装置”本身就是一个摆设，与《新标准》没有直接对应关系，反而给当地生态环境部门的监管，给加油站运营带来极大的困惑和抵触作用。工艺不合理，设备配置质量堪忧，运行费用高，运行效果不佳，不但没有实现治污，反而增加了VOCs对环境的污染排放量。无形中增加油站负担。近二年，中大规模的加油站安装了“在线监测装置”，原始数据欠缺，数据不准，无法用于远程监管。我国目前亟待需要合格的加油站油气回收工艺和装置，真正实现加油站的VOCs防治，帮助加油站环保达标，节能增效，让环保监管有理、有力。减少加油站后期运行负担。

1. 一阶段油气回收

运油罐车在加油站卸油过程产生的VOCs通过回气管回到油罐车内，称谓“加油站一阶段油气回收”，只要保证整个地罐与罐车之间的卸油管路、地罐与油罐车之间的回气管道、阀门保证严格密闭，无泄漏管路密封无泄漏，回收效率可达到98%以上。

2. 二阶段油气回收

在加油机给车辆加油过程中，汽车油箱内的VOCs通过加油枪的回气管抽回到地罐内，称谓“加油站二阶段油气回收”，回收效率可达到95~130%之间。二阶段油气回收的应用中现存在的问题

①加油机内安装的抽气真空泵大多属于后期改造，有的多枪一泵，有的不能调速，有的没有配套气体流量计，有的没有接入加油流量信号，任何一处不恰当的改造均影响油气回收的效果。

②加油机内每支加油枪抽气管与地罐气室母管之间没有安装液阻测量传感器，仅仅在最远的一支加油枪上安装一台传感器来模拟所有的加油枪液阻值，这种方式是不准确的。

③现在加油机上的气/液比采用人工阀门调节，大部分设定为定值，难以实现二阶段油气回收汽油气室的压力自平衡。

④整个地罐与加油机加油枪之间的气室密闭性

3. 三阶段油气回收

将加油站地罐内的汽油VOCs抽入一套专用油气回收装置内，通过吸附与脱附工艺将汽油回收，尾气排入大气中，来达到地罐内的油气压力平衡，这套工艺称谓“加油站三阶段油气回收”，目前国内的回收效率只有0-15%。

①“三阶段油气回收装置”的投运，不但没有起到“油气回收和达标排放”作用，反而使加油站每天的汽油VOCs排放量比以前正常的自然蒸发量增加了3-5倍，使加油站VOCs排放对大气的污染量不减反增，同时给加油站还造成严重油亏。平均每排放1m³油气，造成油亏1-2L。一天销售10000L汽油的加油站，每天会多排放8-25m³油气，折合汽油8~50L，经济损失 60~400元/天。

②加油站三阶段油气回收系统采用“第三方”检测方式，每座加油站每年委托费用平均3000元/年。

③加油站“三阶段油气回收处理装置”采用的吸附与脱附工艺，活性炭按规定每年需合理更换4—5次，如果不更换就失去油气过滤回收作用，每次更换费用3500—5000元/年，固废处理费3000元，每座加油站每年需要2—3万元。

④加油站“三阶段油气回收处理装置”采用冷凝+膜分离工艺，每座加油站每天运行电费约35元，每年需要约0.5万元。

•      《加油站大气污染物排放标准》 （GB20952-2020）修订说明了原来的旧标准（GB20952-2007）存在不足之处《新标准》删除了《旧标准》（5.4.3和5.4.4）中对油气处理装置（即加油站三次油气回收装置）的强制安装要求，将油气回收的重点放在第二阶段油气回收上。

•       《新标准》强调了安装“在线监测系统”的重要性、必须性，通过“在线监测系统”实现对加油站油气回收工艺运行情况、设备状态、油气排放达标的网络实时监测。

零排放油气处理及在线监测系统

原理：采用严格控制气液比实现地罐压力平衡，真空密闭式油气处理工艺。油气排放口全部关闭，进行压力跟踪，无油气泄漏，实现油气零排放。

设计思想

●采用创新技术、开发出与《新标准》接轨、能实现加油站油气（零排放）的油气回收系统。建设中心实验室，建立油气回收系统的标准化设计，规范化安装，网络化服务的产品生产和应用体系，充分实现将加油站油气回收作为我国实现碳达峰、碳中和目标的一个重要途径。

先进的智能控制技术---选用高精度传感器，智能化控制器，通过整套软硬件系统，保证各项指标实现自动监控，自动诊断，预报警。

全标准的数据实时发布----实现《新标准》全部规定参数的实时更新发布，做到实时数据的可靠、真实、有效。

四方网上监控平台----将全部加油站的油气回收系统纳入网上集中监控，平台共享，提高了对运行、维护、监管的现代化。

超标、违规、故障自诊断-----软件具有对违规排放，设备故障，运行不佳等出现的问题自动提示、诊断、记录等功能，使监管有理有据

基本开发研究路线

以《新标准》为加油站油气回收系统研究和产品开发的基本依据。

●破解《旧标准》存在的问题，掌握《新标准》的要点含义；

●从理论上和应用上解析“加油站三次油气回收系统”不能应用的根本原因。

●建设“加油站油气回收试验室”，开展加油站油气回收工艺的基础研究；

●对各种型号加油机内部进行解剖分析，研究开发“加油站零排放油气回收系统”

●逐项公关，专业设计，择优选型，智能监控，标准化安装，网络化服务；

●生产符合《新标准》的“加油站（零排放）油气回收系统“ 。

主要目标

◆建设我国第一个“加油站油气回收重点实验平台”

◆开发、研究我国首台“加油站零排放油气回收系统”

◆首次将“加油站油气回收系统”与“加油站在线监测系统”融为一个系统。

◆将我国“加油站油气回收系统”应用达到国际先进水平。

◆为我国的碳达峰和碳中和承诺目标做出贡献。

研究要点一：油气容室密闭性的保证

◆对P/V进行改造，纳入在线监测系统实时监管；

◆将油气容室基准压力值纳入动态分析，对不符合变化规律的变化值进行自诊断；

◆利用罐车卸油和汽车加油过程，进行密闭性测试；

◆省去排放口的油气浓度测试仪，节约费用。

研究要点二：气/液比的保证

◆对每支加油枪的加油量和回气量进行高精度测量；

◆建立气/液比自校正数学模型，做到智能在线比较；

◆对每次的气/液比进行存贮，并建有累计数据库；

◆可以对每一次加油的气液比进行气液比计算、存储、比较、报警

◆对总加油的气液比进行气液比计算、存储、报警

研究要点三：油气温度与油气容室蒸汽压的换算

◆在汽油地罐油气母管道上设置温度传感器；

◆根据每天时间与油气温度的对应变化，自动计算和判断温度其对油气容室蒸气压的影响；

◆设置油气温度与蒸汽压的对应曲线，并可查阅对比

研究要点四：在线监测系统与油气回收一体化

l  将加油机上的机载监控器与在线监测系统采用通讯方式连接，形成一个站基数据处理系统；（目前，加油站在线监测系统与油气回收处理系统多数为二个独立系统）

l  在线监测系统具有“加油站油气零排放智能监控系统”运行故障自诊断功能，可以自动判断工艺故障和设备的原因和处理方法。

l  在线监测系统可以实现《新标准》要求的全部功能和数据实时上传，符合《新标准》要求；

l  通过触摸屏可以查阅：油气回收运行状态，关键曲线历史查询，故障/超限报警提示，故障自诊断提示；

成果体现

1.从根源上防止加油站VOCs对大气的污染，将排气管主阀门关闭并签封监管，实行地罐内油气的零排放。

2.不再使用“三阶段油气回收装置”，可节省该装置设备投资4-10万元，每年为加油站节省活性炭更换、固废处理、第三方检测等费用约1.5万元，每年还为加油站节省运行电费、维护费约0.5万元。

3.没有了“三阶段油气回收装置”的抽气-处理-排放工艺过程，能为加油站减少油亏，一座加油站平均每天可节省汽油至少10L，为加油站能增加经济效益。

4.《加油站大气污染物排放标准》(GB20952-2021)规定的全部功能和参数要求实现实时监测、历史查询、分级报警，通过自成一体的“在线监测装置”网络上传，通过上位平台实现当地生态环境部门的同步查询和监管。

5.本技术采用了先进的机电仪一体化技术，采用了5G物联网技术，投资少，效果明显，实现生态环境部门远程监管，有理有力，使我国的加油站VOCs治理水平达到国际先进水平。

      特点：

① 油气回收率： > 95%.    VOCs排放： 零排放.   油盈率：  10~50 L / 天.   在线监测： 国家标准规定的全部数据进行实时更新显示.智能化：气液比、液阻、密闭性、抽气量等重要参数实现自动实时监测和平台远程管控

②加油站零排放油气处理及在线监测系统完全符合《加油站大气污染物排放标准》（GB20952-2020）国家标准所规定功能要求和监测内容。

实现1、加油站油罐油气容室密闭性实时显示。

2、每台加油机液阻实时显示。

3、每把加油枪气/液比实时显示。

4、卸油区油气泄漏浓度。

5、超限报警判断及自动停止加油。

6、在线监测数据实时上传发布等标准规定。

③ 对每把汽油加油枪进行改造，保证每次加油过程的气/液比做到最佳值，并实时                显示，自动判断，符合标准要求。该功能和测试精度远远优于标准提出的现场气/液比抽样测试方法和检测效果。

④ 实时监控汽油油气容室的密闭性，对于外界操作失误或油气容室存在泄漏点，系统可以瞬间完成故障判断，并发出报警提示，进行历史记录，并将故障存在进行实时上传。该功能和测试精度远远优于标准提出的油气密闭性抽样测试方法和检测效果。

⑤ 在每次加油过程中，完成每台加油机的液阻实时检测，并对超限进行报警。该功能和测试精度远远优于标准提出的液阻抽样测试方法和检测效果。

⑥ 对卸油区的油气浓度进行实时监测，如果卸油过程发生泄漏现象，其周界环境油气泄漏浓度超过规定值时，装置会发出报警，并进行历史记录和数据上传。

⑦ 以上功能的实现，保证了气/液比的最佳比值，地罐油气容室始终在安全范围内无泄漏，并具有液阻自动检测功能，全部标准所规定数据通过网络进入政府管控平台，加油站可以向当地环境部门提交免检申请。

⑧ 最佳气液比调节，油气容室的密闭性全年处于安全范围内，监控加油站油气无泄漏，无排放，将安全隐患降低到最小值。不需要安装三次油气回收，无油气处理装置的运行费用（活性炭、电、固废、膜组件等），无第三方检测费用，每年可为加油站增加赢油。

加油站零排放油气处理系统包括二部分

加油机智能控制器和加油站在线监测装置，这二部分形成一个完整的加油站（零排放）油气处理系统，由此保证整套系统的合理性和可靠性。

   加油机智能控制器的功能及特点：

l  箱体结构，每台加油机上安装1台

l  油气流量测量精度：1.0级

l  汽油流量测量精度：0.5级

l  液阻测量精度：0.5级

l  气/液比控制精度：  ±0.1

l  油气回收率：> 95%

l  无需人工操作，送电一分钟即可自动正常工作。

在线监测装置的功能及特点：

箱体墙挂式结构，每座加油站安装一台，安装在营业室内或加油站指定位置。

l  密闭性测量精度：0.5级

l  油气温度测量精度：0.5级

l  可燃气体测量精度：5级

l  地罐压力超限保护动作响应时间：<  1.5秒，

l  历史存储时间： >  1年

l  人机操作、数据查询、历史记录可通过触摸屏完成，采用以太网络（可有线或无线）与上一级管控平台进行数据发布，双向通讯

加油站零排放油气回收系统的安全设计和施工

①按照提供的加油站工艺流程图和站区建筑平面图进行“加油站零排放油气回收系统 ”施工图设计，严格划分防爆界区，提交应急管理部门审批备案。

②对于防爆区域的现场一次仪表全部按照防爆等级选型配置，二次回路采用本质安全。

③现场安装没有动火需求，加油站整个改造过程按照安全施工规程进行，一座加油站完成改造大约需要4天，改造过程不影响正常加油营业。

④安装在防爆区域的仪表、真空泵均为通过国家鉴定的防爆产品，随机配带防爆合格证，具体有：流量计、真空泵、液阻变送器、电磁阀等。

《加油站大气污染物排放标准》（GB20952—2020）解读

发布时间：2021-01-04来源：大气环境管理司字号：[大][中][小]

日前，生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布了《加油站大气污染物排放标准》（GB20952—2020）。

　　一、标准修订的必要性和背景？

　　2007年《加油站大气污染物排放标准》（GB 20952—2007）实施以来，各地陆续按照标准的要求展开了加油站油气污染治理工作，取得了积极进展，促进了行业生产工艺和污染防治技术进步，对加油站挥发性有机物（VOCs）控制起到了重要作用。但随着能源政策的变化和标准的深入实施，一些问题凸显出来：

　　一是适用范围涵盖范围不全。原标准规定适用范围是汽油加油站，随着我国能源结构调整的持续深入，已有多个省份推广使用车用乙醇汽油。此外，陕西、山西、浙江、河南等省份出台了地方标准，试点供应车用甲醇汽油。有必要根据实际情况对适用范围进行调整。

　　二是部分在线监测技术要求难以操作。原标准在线监测系统密闭性、管线液阻等监测要求，国内外仪器制造企业普遍反映难以实现；原标准缺少在线监测系统设备组件性能指标要求，压力监测设备、流量监测设备、浓度监测设备等均未提出量程、精度具体性能指标。因此有必要对在线监控系统技术要求进行充实完善。

　　三是油气处理装置安装必要性争议较大。在加油站污染防治实践过程中，油品销售公司、部分地方生态环境管理部门认为加油站油气污染控制的主要方案是密闭回收而非油气处理，储油库油气处理装置在处理规模、处理能力和能耗上明显优于加油站。加油站后处理装置管理不好实际上相当于排放口，有额外排放风险。因此有必要对油气处理装置安装要求进行调整。

　　四是监测难度大，实施效果不乐观。原标准中规定的压力、液阻、气液比等三项监测指标与常规污染物浓度监测区别较大，测试过程需要专业防爆操作和辅件，有一定危险性。除部分重点区域外，执法力度普遍不足，导致标准实施效果大打折扣。

　　我国最近实施的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》《重点行业挥发性有机物综合治理方案》《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》等一系列文件均提出加强油品储运销VOCs污染治理。为进一步推动加油站VOCs减排，有必要对行业和地方反映的现行标准存在的问题进行修订完善，提高标准的可行性、针对性、科学性、依法性，同时落实党中央、国务院有关精准治污、科学治污和依法治污要求，提高企业治污的积极性。

　　二、本次修订在大气污染物排放控制上有什么特点？

　　本次修订主要考虑了油品销售企业对加油站VOCs排放控制的相关建议，以及地方生态环境主管部门监管的可操作性，增加了部分控制要求和排放监测项目，有利于企业理解VOCs排放控制具体技术要求，加强自我管理，促进加油站VOCs进一步减排。

　　（一）扩大了适用范围

　　原标准规定了汽油油气排放限值、控制技术要求和检测方法，本次修订将加油站销售的乙醇汽油和M30以下的甲醇汽油也纳入管控范围，规定了加油站在汽油（包括含醇汽油）卸油、储存、加油过程中油气排放控制要求、监测和监督管理要求。

　　（二）进一步明确了控制要求

　　本次修订，对卸油阶段油气排放控制，提出了具体操作规程要求；将储油阶段和加油阶段油气排放控制要求扩大到所有加油站，提出利用红外摄像方式检测油气回收系统密闭点位时不应有油气泄漏，对油气回收管线提出集液器凝结液密闭回收要求；明确在线监测系统指标要求；调整油气处理装置安装要求；根据加油站油气回收系统运行特点修改、细化了检测方法和流程。

　　（三）增加了大气环境监测项目

　　本次修订，为有效测量加油站油气回收系统密闭情况，根据原储油库标准中的相关限值规定，参考《挥发性有机物无组织排放控制标准》（GB 37822—2019），增设加油站油气回收系统密闭点位油气泄漏排放限值；根据《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）、《排污许可证申请与核发技术规范 储油库、加油站》（HJ 1118—2020）中的相关要求，增设企业边界VOCs无组织排放限值。

　　（四）强化了企业自我监测要求

　　本次修订，明确要求企业建立油气回收系统、维护、维修管理台账，按照环境监测管理规定和技术规范的要求设计、建设、维护采样口或采样测试平台。本次修订在标准中单独设立“大气污染物监测”一节明确相关监测频次和指标，新增了超标判定条件，有利于企业开展相关监测。

　　三、标准实施对行业的影响？

　　本次修订兼顾了科学性和可行性的原则，没有进一步加严排放控制技术要求，将原标准对油气处理装置强制安装要求更改为可选项，增设无组织排放泄漏限值，在严格控制VOCs排放的基础上，提高了加油站企业自主选择油气回收控制技术装置的灵活性。本次修订主要从强化VOCs排放管控操作细节、加强自主监测等方面提出要求，有利于企业加强加油站VOCs有组织、无组织排放管控，提升管理水平，从而促进加油站VOCs有效减排。

　　四、标准实施后的环境效益？

　　据测算，标准实施后每年减少VOCs排放12.3万吨，节约的油品产生8.6亿元经济效益。在降低加油站排放、改善大气环境质量的同时，能促进行业绿色、低碳、高质量发展，实现环境效益和经济效益的双赢。