《加油站油氣排放控制要求》

（征求意見稿）

編制說明

標(biāo)準(zhǔn)編制組

二〇二〇年十月

1項(xiàng)目背景

1.1任務(wù)來源

隨著環(huán)保法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，加上石油資源緊缺及節(jié)能要求雙重壓力的沖擊，出于安全和環(huán)保的

考慮，控制加油站油氣污染的工作變得十分緊迫。為加快改善環(huán)境空氣質(zhì)量，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，進(jìn)行加油

站油氣排放控制非常必要和及時。在全面認(rèn)真調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，逐步使加油站的污染控制和油氣回收納

入我國環(huán)保的日常工作中，才能滿足諸多面臨的緊迫要求，并為國家環(huán)境保護(hù)行政主管部門對加油站的污

染排放控制和管理提供決策依據(jù)。油氣排放控制工作的開展對提高我國城市大氣環(huán)境質(zhì)量，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)

達(dá)城市的大氣環(huán)境質(zhì)量，推動我國環(huán)保、節(jié)能產(chǎn)業(yè)向縱深發(fā)展均具有重要的意義。

為控制加油站油氣揮發(fā)污染，原國家環(huán)境保護(hù)總局2007年首次制定了《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

（GB20952-2007），北京市環(huán)境保護(hù)局2010年首次頒布了《加油站油氣排放控制和限值》（DB11/208-2010）

并于2019年對其進(jìn)行了修訂。這些標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來，對我國加油站油氣VOCs減排發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

為推動加油站油氣回收建設(shè)工作，確保油氣回收技術(shù)可達(dá)性，增強(qiáng)油氣回收治理的科學(xué)性，根據(jù)《中

華環(huán)保聯(lián)合會關(guān)于<加油站油氣排放控制要求>團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的公告》（中環(huán)聯(lián)字〔2020〕81號）有關(guān)要求，

中華環(huán)保聯(lián)合會委托北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院組建標(biāo)準(zhǔn)編制組共同編制《加油站油氣排放控制要求》（以

下簡稱《要求》）團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

1.2工作過程

項(xiàng)目立項(xiàng)后，北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院聯(lián)合中國環(huán)境科學(xué)研究院和中華環(huán)保聯(lián)合會VOCs污染防治

專業(yè)委員會成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組，標(biāo)準(zhǔn)編制組首先通過資料和文獻(xiàn)調(diào)研對國內(nèi)外加油站相關(guān)的油氣排放控制

標(biāo)準(zhǔn)政策、油氣回收技術(shù)進(jìn)行了深入的調(diào)研和梳理。其次，對我國加油站油氣回收現(xiàn)狀進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)研及

監(jiān)測，評估了現(xiàn)行加油站標(biāo)準(zhǔn)的可行性和科學(xué)性，總結(jié)油氣回收的經(jīng)驗(yàn)，為標(biāo)準(zhǔn)制定提供借鑒。在此基礎(chǔ)

上，編寫了《加油站油氣排放控制要求》（征求意見稿）。

具體工作過程包括：

（1）資料調(diào)研——對國內(nèi)外相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)、油氣回收控制技術(shù)、油氣回收現(xiàn)狀等資料進(jìn)行調(diào)研。2016

年12月-2017年12月，梳理總結(jié)了國內(nèi)外典型地區(qū)加油站油氣排放控制標(biāo)準(zhǔn)、管理要求和油氣回收技術(shù)資

料；同時查閱了關(guān)于油氣回收技術(shù)方面的科研文獻(xiàn)、研究進(jìn)展，并對油氣回收技術(shù)進(jìn)行了比較分析；對全

國加油站汽油銷售量及油氣揮發(fā)量進(jìn)行調(diào)研，并同步收集各地油氣回收系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀。前期調(diào)研及資料收

集整理工作于2017年底結(jié)束。

（2）現(xiàn)場調(diào)研——2018年1月-12月，先后對北京市油氣油品監(jiān)管部門和各地加油站油氣回收現(xiàn)狀進(jìn)

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行了現(xiàn)場調(diào)研，評估了現(xiàn)行加油站油氣排放控制標(biāo)準(zhǔn)及油氣回收技術(shù)的可行性和科學(xué)性。鑒于北京市加油

站油氣回收工作在全國前列，編制組到北京市機(jī)動車排放管理中心油氣油品監(jiān)管科調(diào)研，重點(diǎn)調(diào)研了北京

市加油站在油氣回收控制方面的經(jīng)驗(yàn)，了解了北京市加油站油氣回收裝置安裝及運(yùn)行情況，及現(xiàn)行北京市

加油站標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施情況。并就二次回收系統(tǒng)氣液比的設(shè)定咨詢了專家的意見。

（3）開展加油站監(jiān)測——2017年8月至2018年4月，選取不同規(guī)模的加油站進(jìn)行現(xiàn)場檢測，每季度

檢測一次，通過測定加油站油氣回收系統(tǒng)的密閉性、液阻、氣液比等油氣回收系統(tǒng)性能指標(biāo)，以及排放尾

氣VOCs的濃度和種類，評估油氣回收系統(tǒng)運(yùn)行效果。

（4）形成《加油站油氣排放控制要求》（討論稿）——2018年8月-至今，在國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、控制技術(shù)資

料調(diào)研和加油站現(xiàn)場調(diào)研、監(jiān)測的基礎(chǔ)上，綜合加油站實(shí)際情況及進(jìn)一步減排的要求，組織標(biāo)準(zhǔn)編制單位

召開了多次研討會，對《加油站油氣排放控制要求》框架及標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行討論，在此基礎(chǔ)上形成了標(biāo)準(zhǔn)討

論稿。

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2標(biāo)準(zhǔn)編制的必要性及基本原則

2.1必要性

a）環(huán)境污染

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）造成的光化學(xué)污染已成為我國面臨的一個重要

環(huán)境問題。加油站的油品蒸發(fā)是VOCs排放的一個重要來源。加油站排放的VOCs不僅污染環(huán)境、浪費(fèi)資

源，而且會給加油站帶來潛在的火災(zāi)、爆炸等安全隱患。因此，積極回收VOCs對石油資源匱乏的我國來

說十分必要，不僅能節(jié)能減排、改善環(huán)境，還能提高安全保障，具有明顯的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效

益。

b）人員健康危害

油氣中的苯（包括甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯等）有毒，吸入較高濃度汽油蒸氣會發(fā)生重度中毒，

常表現(xiàn)為流淚、流涕、眼結(jié)膜充血、咳嗽等刺激癥狀，重度中毒會很快出現(xiàn)昏迷、四肢抽搐、血壓下降、

脈搏細(xì)弱、體溫下降等中毒性腦病癥狀，亦可因呼吸麻痹而死亡。少數(shù)患者可有驚恐不安、欣慰感、幻覺、

哭笑無常、癔病樣發(fā)作等精神癥狀。吸入極高濃度可迅速引起心室纖顫立即死亡。1982年，醫(yī)學(xué)家首次發(fā)

表了苯與白血病有關(guān)的研究報(bào)告。此后，許多國家相繼報(bào)道了接觸苯而發(fā)生再障、淋巴瘤和白血病等造血

系統(tǒng)的病例。無論是流行病學(xué)調(diào)查還是實(shí)驗(yàn)室研究，都證實(shí)苯與白血病有因果關(guān)系。世界衛(wèi)生組織下屬國

際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）1993年對于苯的致癌性評級為：一類人類致癌物。另外，排放到大氣中的VOCs

與氮氧化物之間發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的光化學(xué)煙霧及其中所含各種有毒物質(zhì)也將嚴(yán)重危害人體健康和生

態(tài)安全。

c）資源浪費(fèi)

油氣的排放不僅對人類健康和環(huán)境有負(fù)面影響，另一方面還造成資源的浪費(fèi)。根據(jù)《散裝液態(tài)石油產(chǎn)

品損耗》（GB11085—89）列出的我國不同地區(qū)汽油儲運(yùn)銷過程中的蒸發(fā)損耗率，在我國B類地區(qū)，加油站

卸油過程損失約2.0‰左右，加油站加油過程中的揮發(fā)損失約2.9‰，加油站呼吸損耗約0.1‰，總共約為5‰。

由此可見，如此大量的油氣排放對大氣環(huán)境的負(fù)面影響顯而易見，加上飛速發(fā)展的機(jī)動車尾氣排放的疊加

效應(yīng)，我國各地頻頻發(fā)生的灰霾天氣現(xiàn)象與此密切相關(guān)。因此，油氣揮發(fā)對環(huán)境的影響非常顯著，同時，

油氣排放控制能減少汽油油品消耗。因此加油站安裝油氣控制和回收系統(tǒng)，在環(huán)保、經(jīng)濟(jì)及健康領(lǐng)域均具

有重要意義。

d）安全隱患

加油站油品屬易燃易爆危險(xiǎn)品，其中一個主要原因是其沸點(diǎn)低、閃點(diǎn)低、易揮發(fā)，油氣的爆炸極限較

3

寬，為0.76%~6.9%（體積分?jǐn)?shù)）、爆炸溫度極限為-38~-8℃。因此，北方冬季加油站、儲油庫要注意防爆；

而在夏季，因氣溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于爆炸溫度上限，油蒸氣在空氣中的含量超過爆炸濃度，在夏季易發(fā)生燃燒，而

不是爆炸。油氣屬易燃易爆氣體，空氣中濃度恰當(dāng)時，遇到明火、電火花、打雷、包括靜電都可引起爆炸

燃燒，因此當(dāng)油罐區(qū)、加油機(jī)作業(yè)時，在它的危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)絕對禁止有明火或電火花等出現(xiàn)。因?yàn)橛土霞捌?/p>

蒸氣都是絕緣體，電阻率一般在1012?·cm左右，在收發(fā)、裝卸和轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，油料與管線、泵、容器等

壁面以及油流與空氣相摩擦或碰擊均能產(chǎn)生靜電。因此，加油站、油庫等油品裝卸作業(yè)場所必須要有防治

靜電產(chǎn)生或積聚的措施。另外，揮發(fā)的油氣因相對密度較大，一般都在1.59~4kg/m3（空氣約為1.2kg/m3）

之間，所以不易擴(kuò)散，在儲存場所的低洼處，如地洞、陰溝等人們?nèi)菀缀鲆暤牡胤椒e聚，油氣聚集到一定

濃度，遇火極易發(fā)生爆炸或火災(zāi)事故，這就大大增加火災(zāi)發(fā)生的危險(xiǎn)性。經(jīng)多年事故調(diào)查分析，加油站、

油庫70%以上的事故主要由于油氣揮發(fā)而引起，93%的爆炸事故發(fā)生在儲罐井和卸油區(qū)。

2.2基本原則

a）科學(xué)性原則

以國家環(huán)境保護(hù)相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章、政策和規(guī)劃為指導(dǎo)，以保護(hù)人體健康、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為

目標(biāo)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)成本，結(jié)合加油站環(huán)保要求，制定油氣排放控制限值，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性原則。

b）可行性原則

標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，充分調(diào)研和參考借鑒國內(nèi)外加油站油氣排放標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的油氣回收控制技術(shù)，實(shí)際

測試加油站油氣處理裝置液阻、氣液比、密閉性等控制指標(biāo)，區(qū)別對待新老加油站的油氣排放問題，現(xiàn)有

加油站給予一定的整改時間，分階段有序推動標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的可行性原則。

c）整體性原則

根據(jù)加油站油氣排放環(huán)節(jié)，分加油、儲油、卸油、油氣處理裝置等不同環(huán)節(jié)的控制要求，結(jié)合實(shí)際測

試情況，制定氣液比、密閉性、油氣處理裝置檢測方法，增加監(jiān)督性監(jiān)測要求，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的整體性原則。

4

3產(chǎn)排污情況分析

3.1加油站VOCs排放環(huán)節(jié)

加油站主要有5項(xiàng)作業(yè)環(huán)節(jié)涉及到VOCs排放，分別是油罐車卸油排放、加油過程排放、儲油罐呼吸

排放、加油槍滴油和膠管滲透。其中油罐車卸油排放和加油過程的揮發(fā)排放是加油站VOCs的主要排放環(huán)

節(jié)。儲油罐呼吸排放較少，加油槍滴油和膠管滲透由于影響因素較多不容忽視。

圖3-1加油站VOCs排放環(huán)節(jié)

3.2加油站VOCs排放原理

加油站VOCs排放只要原因是油品的揮發(fā)，揮發(fā)的物質(zhì)主要是油品中較輕的組分：餾分越輕，沸點(diǎn)越

低；蒸汽壓越大，揮發(fā)就越嚴(yán)重。根據(jù)2005年第七屆國際石油會議資料，油品從井場經(jīng)煉制加工到成品銷

售的全部過程中，油品損耗的數(shù)量約占原油產(chǎn)量的3%。揮發(fā)的油氣不僅污染環(huán)境、危害人體健康、浪費(fèi)

資源、降低油品質(zhì)量，也極易引發(fā)爆炸和火災(zāi)。對加油站而言，油氣的正常揮發(fā)損耗主要產(chǎn)生在卸油和加

油的作業(yè)環(huán)節(jié)。此外，還有加油站埋地油罐的小呼吸損耗。

3.2.1加油站卸油過程油氣揮發(fā)

油罐車通過卸油管向地下儲油罐卸油內(nèi)卸油時，地下儲油罐內(nèi)液面上升產(chǎn)生的正壓以及油罐內(nèi)汽油擾

動產(chǎn)生過量油氣所形成的壓力，使得罐內(nèi)的飽和油氣會通過排氣管向大氣中排放（這一過程也稱“大呼吸”）。

油氣回收改造前，油罐車卸油的主要方式有以下兩種：1）噴濺式卸油（Splashfilling）；2）浸沒式卸油

（Submergedfilling）。根據(jù)我國《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》的規(guī)定，加油站應(yīng)采取浸沒式卸油方式，

卸油管應(yīng)伸至罐底上方0.2m的高度，美國則要求卸油管伸至距油罐底部6寸（大約0.15m）的高度；

油氣回收改造后，油罐車卸油的主要方式為平衡式淹沒卸油（Balancedsubmergedfilling），加油站進(jìn)行

一階段油氣回收改造后，即安裝了平衡式浸沒卸油系統(tǒng)后，油氣回收系統(tǒng)可將儲油罐排出的油氣從回氣管

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輸往密閉的油罐車罐體內(nèi)，相比較前兩者而言，后者油氣排放大幅度減少。

3.2.2加油站加油過程油氣揮發(fā)

加油站給機(jī)動車加汽油的過程中，機(jī)動車油箱在未加油前存在一定濃度的油氣，隨著液態(tài)油品通過加

油槍不斷以噴濺方式快速進(jìn)入機(jī)動車油箱，使油箱內(nèi)液態(tài)油品體積迅速增大，液面上升，氣相壓力迅速升

高，致使油氣體積被擠出；其次，由于油箱內(nèi)汽油的劇烈擾動，促進(jìn)了汽油的揮發(fā)，產(chǎn)生過量油氣，同樣

也會形成一定的壓力，這兩個因素導(dǎo)致機(jī)動車油箱內(nèi)的油氣快速向大氣中排放。

3.3加油站VOCs組分特征分析

油氣主要產(chǎn)生于汽油儲存和裝卸過程中，隨汽油的組成不同而不同，油氣是由多種烴組分組成的混合

氣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，油氣中的化合物達(dá)450種，以沸點(diǎn)120攝氏度以下的烴類VOCs為主。表3-1列出了汽油油氣

中烴類VOCs成分。一般而言，油氣中具有不良健康影響的組分多為芳烴類。而烴類VOCs作為前體物質(zhì)

則對光化學(xué)煙霧的形成具有重要的促進(jìn)作用，尤其是其中的烯烴類因其具有雙鍵結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)很強(qiáng)的光化學(xué)

反應(yīng)活性。

表3-1車用汽油揮發(fā)性組分

類別組分

直鏈烷烴類正戊烷、正己烷、正庚烷

異戊烷、2,3-二甲基丁烷、2-二甲基戊烷、3-二甲基戊烷、2,2-二甲基戊烷、3,3-二甲基

支鏈烷烴類

戊烷等

環(huán)戊烷、甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烷、1,1-二甲基環(huán)戊烷、順式1,3-二甲基環(huán)戊烷、反式1,3-

環(huán)烷烴類

二甲基環(huán)戊烷

直鏈或支鏈烯烴3-甲基-1-丁烯、1,3-丁二烯、1-戊烯、2-甲基-1-丁烯、反式-2-戊烯、1-己烯等

含氧烴類甲基叔丁基醚（MTBE）、乙基叔丁基醚（ETBE）

其他添加劑甲基環(huán)戊二烯三羰基錳（MMT）

芳香烴類苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯

為了更好的了解加油站VOCs的排放特征，對VOCs的主要組分做了調(diào)查研究。通過對加油站不同采

樣點(diǎn)位進(jìn)行汽油油氣樣品采集和揮發(fā)組分的分析，進(jìn)一步研究VOCs組分分布特征。

3.3.1油氣組分及碳原子數(shù)分析

由于地下儲罐壓力變化時，儲罐上方的油氣將會通過地下儲罐通氣管向外排放，并且夏季油品揮發(fā)較

6

為顯著。因此，以夏季試點(diǎn)加油站地下儲罐通氣管采樣口采集的油氣樣品分析結(jié)果為例，討論VOCs組分

分布特征。

地下儲罐通氣管夏季油氣組分及碳原子數(shù)分析結(jié)果見圖3-2~圖3-4。

圖3-25月地下儲罐通氣管油氣組分分布特征

圖3-36月地下儲罐通氣管油氣組分分布特征

圖3-47月地下儲罐通氣管油氣組分分布特征

由圖3-2~圖3-4可見，夏季地下儲罐通氣管排放的油氣，從有機(jī)物的分類上看，烷烴占57%-65%，烯

烴占34%-40%，其次為環(huán)烷烴（≤4%），芳香烴濃度較低（≤1%），鹵代烴和醚類、酯類、酮類等幾乎沒有

7

檢出。從碳原子數(shù)看，C3占32%-40%，C4占21%-26%，C5占25%-30%，C6不到10%，C2和≥C7的組分均

占比很小。丙烯、丙烷、異丁烷、異戊烷、戊烯等是地下儲罐通氣管油氣采樣口主要排放物質(zhì)，丙烯和丙

烷的最高濃度超過40g/m3。

3.3.2不同點(diǎn)位油氣組分比較

以7月量油口采集的油氣樣品分析結(jié)果（圖3-5）為例，分析與地下儲罐通氣管采樣口采集樣品分析結(jié)

果的異同。

通氣管采樣口量油口

50000

45000

40000

35000

)

3

30000

25000

/(mg/m

20000

濃度

15000

10000

5000

0

圖3-57月量油口與地下儲罐通氣管采樣口樣品主要組分濃度對照

由圖3-5可見，在夏季同一月份，在量油口采集的主要組分濃度與地下儲罐通氣管采樣口采集的主要組

分十分類似，排放的主要組分均為丙烯、丙烷、異丁烷、異戊烷、戊烯等，并且濃度較高，濃度最大值超

出了45g/m3，其中≥25g/m3的組分5種，濃度≥10g/m3以上的有7種。

檢測結(jié)果顯示汽油油氣在地下儲罐系統(tǒng)呈現(xiàn)較穩(wěn)定、均質(zhì)分布；在氣溫炎熱的夏季，地罐內(nèi)油溫達(dá)

27-28℃，整個氣相空間充滿高濃度的揮發(fā)性油氣，卸油時地罐油液擾動強(qiáng)烈，油氣濃度和蒸汽壓將大幅度

上升，從而引發(fā)污染排放。

3.3.3加油站VOCs的排放特征

通過以上分析研究成果可初步了解：汽油油氣揮發(fā)組分成分復(fù)雜，同一標(biāo)號的汽油，其揮發(fā)油氣的組

成、濃度差別明顯。采集的油氣樣品中檢出化合物種類最高達(dá)45種，主要由烯烴、烷烴、少量芳香烴以及

微量醚類、酯類、酮類等組成；以丙烯、丙烷、戊烯、丁烷、異丁烷、戊烷、正己烷為主，還含有少量苯

系物，其中最常見的是C3～C6組分；油氣的揮發(fā)組分、濃度隨季節(jié)、溫度的變化而變化，高溫季節(jié)時檢出

揮發(fā)性有機(jī)物種類多、濃度高，如：夏季樣品中檢出揮發(fā)性有機(jī)物33-45種，丙烯濃度高達(dá)46.8g/m3，冬

8

季樣品中檢出揮發(fā)性有機(jī)物僅10-12種、丙烯濃度明顯降低；秋末和冬季在樣品中檢出大量的甲基叔丁基醚

（抗爆劑）。分析原因主要是因?yàn)樵诘蜏丶竟?jié)，為了保證車用汽油的抗爆性和揮發(fā)性，在其中添加了抗爆劑，

提高冷機(jī)點(diǎn)發(fā)火性能。分析結(jié)果見表3-2。

表3-2加油站各采樣點(diǎn)揮發(fā)性化合物（VOCs）檢出種類和最高濃度

采樣點(diǎn)量油口地下儲罐通氣管末端裝置出口

數(shù)量/主要化合物名稱及數(shù)量/主要化合物名稱及最數(shù)量/主要化合物名稱及最

時間

種最高濃度（g/m3）種高濃度（g/m3）種高濃度（g/m3）

1,2-二氯乙烷

丙烯（Cmax=9.91）、正

（Cmax=2.01）、甲苯、

2009.4——18己烷、庚烷、甲苯、苯11

丙酮、氯甲烷、溴甲

等

烷等

丙烯（Cmax=65.8）、

丙烯（Cmax=71.1）、正

正己烷、四氫呋喃、

2010.101710己烷、甲苯、苯、甲基——

甲苯、甲基叔丁基

叔丁基醚等

醚等

甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚

（Cmax=3.44）、正己（Cmax=2.78）、正己烷、（Cmax=1.69）、乙酸乙

2011.2111012

烷、丙烯、乙酸乙丙烯、甲苯、乙酸乙酯酯、甲苯、正己烷、

酯、甲苯等等丙烯等

丙烯（Cmax=44.8）、

丙烷（Cmax=34.8）、丙異戊烷（Cmax=8.01）、

異丁烷、丙烷、1-

2011.53739烯、異戊烷、n-丁烷、38丙烯、丙烷、n-丁烷、

戊烯、反式2-丁烯

異丁烷等n-戊烷等

等

丙烯（Cmax=46.8）、丙烷（Cmax=24.6）、丙

2011.641丙烷、異丁烷、異33烯、1-戊烯、異戊烷、——

戊烷、1-戊烯等乙烯等

丙烯（Cmax=46）、丙烯（Cmax=40.4）、丙丙烷（Cmax=5.6）、丙

2011.745丙烷、異丁烷、異45烷、異丁烷、異戊烷、38烯、1-戊烯、2-甲基戊

戊烷、1-戊烯等1-戊烯等烷、乙烯等

3.3.4VOCs排放組分對環(huán)境潛在影響分析

我國的車用汽油主要為催化裂化和催化重整、烷基化、汽油加氫等組分調(diào)和而成，在此基礎(chǔ)上，抗爆

指數(shù)的差值用辛烷值改進(jìn)劑進(jìn)行調(diào)合。目前辛烷值改進(jìn)劑主要使用MTBE（甲基叔丁基醚）、ETBE（乙基

叔丁基醚）、和MMT（甲基環(huán)戊二烯三羥基錳）。北方城市在大范圍推廣使用乙醇汽油。

由車用汽油國標(biāo)限值可知，我國汽油的烯烴含量高達(dá)30%，作為汽油的揮發(fā)組分，油氣以C3-C5的烯烴

和直鏈烷烴為主，這些化學(xué)物質(zhì)往往具有高度的化學(xué)活性，是形成管化學(xué)反應(yīng)的主要前體物質(zhì)。如果不試

行油氣回收，將會通過儲運(yùn)收發(fā)作業(yè)環(huán)節(jié)大量釋放到環(huán)境空氣中，成為參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的重要成分。

尤其是在北京、上海、廣州等特大城市人口稠密的城市建成區(qū)，加油站、油庫揮發(fā)的汽油油氣對環(huán)境的潛

9

在影響更應(yīng)引起重視——油氣揮發(fā)的污染可能會加劇灰霾天氣的形成，造成城市大氣環(huán)境質(zhì)量下降。因此

實(shí)行有效的加油站油氣排放控制不僅對改善區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量及人群健康存在密切關(guān)聯(lián)，而且對減緩灰霾

天氣的形成都具有積極的作用。

3.4我國加油站VOCs排放現(xiàn)狀

3.4.1我國加油站建設(shè)及油氣消費(fèi)情況

隨著我國機(jī)動車保有量的不斷增加，加油站數(shù)量和油氣消費(fèi)量均呈上升趨勢。調(diào)研結(jié)果顯示，截止到

2017年底全國共有加油站約14.8萬座，比2011年的9.6萬座增加了5.2萬座，增幅達(dá)到了54%。各省份加

油站數(shù)量分布如圖3-6所示。加油站數(shù)量最多的三個省份分別為山東省、河南省和河北省，這三個省份加油

站數(shù)量均超過一萬座，為油氣消費(fèi)大省。加油站數(shù)量較少的省份為海南省、青海省和西藏自治區(qū)，其中西

藏自治區(qū)最少，只有275座。

圖3-6全國各省份加油站數(shù)量空間分布圖

加油站油品年銷耗量為用于交通運(yùn)輸并經(jīng)由加油站轉(zhuǎn)運(yùn)分配的汽油和柴油的消耗量。根據(jù)《中國能源

統(tǒng)計(jì)年鑒-2016》可知，2015年我國加油站汽油銷售量4789.58萬噸，柴油銷售量10248.64萬噸。全國各省

份加油站油氣銷售量見表3-3。其中，廣東省、江蘇省和浙江省油氣消耗量較高，而海南省、青海省和寧夏

自治區(qū)的油氣消耗量較低。整體呈現(xiàn)長江三角洲地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)油品消耗量較多，西部地區(qū)油氣消

耗量較少的特點(diǎn)。

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表3-3全國各省份加油站油氣銷售量（2015年）

汽油銷售量柴油銷售量汽油銷售量柴油銷售量

地區(qū)地區(qū)

（萬噸）（萬噸）（萬噸）（萬噸）

北京44.65118.00河南270.67461.45

天津30.20118.45湖北367.29362.56

河北72.85389.52湖南167.44500.63

山西108.30374.76廣東402.741043.47

內(nèi)蒙古155.32188.15廣西131.47379.73

遼寧312.23590.39海南14.3051.89

吉林37.58198.68重慶55.56396.13

黑龍江231.95188.66四川204.58160.01

上海120.63201.47貴州142.84291.17

江蘇549.71498.65云南133.16440.97

浙江351.00381.00西藏--

安徽188.18405.25陜西100.14295.14

福建190.95280.60甘肅41.00234.00

江西118.00328.00青海7.6572.95

山東122.41843.85寧夏6.1089.42

新疆110.68363.69總計(jì)4789.5810248.64

注：西藏、香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)及臺灣省資料暫缺。

3.4.2加油站VOCs污染受控前后排放量的比較分析

加油站主要有5項(xiàng)作業(yè)環(huán)節(jié)涉及到VOCs排放，分別是油罐車卸油排放、加油過程排放、儲油罐呼吸

排放、加油槍滴油和膠管滲透。其中卸油排放和加油排放是加油站VOCs的主要排放環(huán)節(jié)，儲油罐呼吸排

放較少，加油槍滴油和膠管滲透由于影響因素較多不容忽視。

本研究采用排放因子法估算加油站VOCs污染受控前后的排放量，計(jì)算過程基于公式（1）：

VOCs=汽油排放因子×汽油消耗量+柴油排放因子×柴油消耗量（1）

根據(jù)現(xiàn)有對加油站各排放環(huán)節(jié)排放因子的研究，綜合分析得出采取控制措施前加油站VOCs排放因子

為5.06kg/t汽油、0.075kg/t柴油。根據(jù)《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20952-2007）中的時間表，我

們假設(shè)2015年全國各省份加油站均安裝了卸油控制措施，京津冀地區(qū)、長江三角洲地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)

11

還安裝了儲油和加油控制措施，在此基礎(chǔ)上得出各省份受控后加油站VOCs的排放因子（見表3-4）。

表3-4我國各省份受控后加油站VOCs排放因子（kg/t）

油品VOCs排放因子

活動過程

種類

京津冀、長三角、珠三角其他地區(qū)

卸油排放0.350.35

加油排放0.372.49

汽油油罐呼吸0.160.16

油品滴濺0.110.11

總計(jì)0.993.11

卸油排放0.001350.027

柴油加油排放0.0480.048

總計(jì)0.0490.075

根據(jù)上述排放因子及加油站油品消耗量數(shù)據(jù)，由式（1）計(jì)算出2015年我國加油站受控前后油品蒸發(fā)

造成的VOCs排放量，結(jié)果見表3-5。

表3-5我國各省份加油站VOCs排放量（2015年）

受控前排放量受控后排放量受控前排放量受控后排放量

地區(qū)地區(qū)

（*103t）（*103t）（*103t）（*103t）

北京2.350.50河南14.048.76

天津1.620.36湖北18.8611.69

河北3.980.91湖南8.855.58

山西5.763.65廣東21.164.50

內(nèi)蒙古8.004.97廣西6.944.37

遼寧16.2410.15海南0.760.48

吉林2.051.32重慶3.112.03

黑龍江11.887.36四川10.476.48

上海6.251.29貴州7.454.66

江蘇28.195.69云南7.074.47

浙江18.053.66西藏--

安徽9.836.16陜西5.293.34

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福建9.876.15甘肅2.251.45

江西6.223.92青海0.440.29

山東6.834.44寧夏0.380.26

新疆5.873.71總計(jì)250.04122.61

注：西藏、香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)及臺灣省資料暫缺。

經(jīng)比較分析可得，我國每年加油站油品蒸發(fā)生成的VOCs排放量約25.00萬噸，采取控制措施后加油站

VOCs排放量約12.26萬噸，共計(jì)減排VOCs12.74萬噸，總體減排率約51%左右。參考目前市場的油價(jià)，

假定每噸油品價(jià)格為7500元，由此可得到2015年我國油氣回收產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為9.56×108元。

根據(jù)估算結(jié)果可知，京津冀地區(qū)、長江三角洲地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)的加油站VOCs減排率均可達(dá)到

75%以上，而其他地區(qū)VOCs減排率只有不到40%。因此，除京津冀地區(qū)、長江三角洲地區(qū)和珠江三角洲

地區(qū)以外的其他地區(qū)加油站VOCs減排重點(diǎn)為推進(jìn)加油油氣回收系統(tǒng)的安裝和應(yīng)用，以提高這些地區(qū)的

VOCs減排率。而已安裝的油氣回收系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于操作人員培訓(xùn)不到位和后期維護(hù)的缺失等

原因，導(dǎo)致油氣回收效率較低，實(shí)際減排率應(yīng)低于估算減排率。因此，在油氣回收系統(tǒng)安裝較完善的地區(qū)

應(yīng)該重點(diǎn)提升油氣回收系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

13

4加油站VOCs排放控制技術(shù)比較研究

4.1加油站VOCs排放環(huán)節(jié)與控制技術(shù)

圖4-1為加油站VOCs排放環(huán)節(jié)與控制技術(shù)。加油站有5個VOCs排放環(huán)節(jié)，分別是卸油排放、加油排

放、呼吸排放、加油槍滴油和膠管滲透。

加油站油氣排放控制技術(shù)包括：①卸油排放控制采用卸油油氣回收技術(shù)，該技術(shù)也稱為StageI（第一

階段油氣回收技術(shù)），包括將噴濺式卸油改為浸沒式，并安裝卸油油氣回收管線。②加油排放控制采用加油

油氣回收技術(shù)。第一種為基于加油站改造的技術(shù)，也稱為StageII（第二階段油氣回收技術(shù)），包括安裝真空

泵、同軸膠管和油氣回收加油槍等設(shè)備；第二種為ORVR（車載油氣回收技術(shù)），為避免ORVR汽車比例較

高時與StageII不兼容產(chǎn)生過度排放，需要更換ORVR加油槍或安裝VRU（油氣處理裝置）。③呼吸排放

控制。實(shí)施油罐密閉和安裝P/V閥（真空/壓力閥）。④加油槍滴油控制。采用不滴油加油槍。⑤膠管滲透控

制。采用低滲透膠管。⑥為了實(shí)現(xiàn)對加油站VOCs排放的全面監(jiān)控，國內(nèi)外都在推廣或強(qiáng)制安裝OMS（油

氣回收在線監(jiān)控系統(tǒng)）。

圖4-1加油站VOCs排放環(huán)節(jié)與控制技術(shù)

4.2第一階段油氣回收系統(tǒng)（StageI）

第一階段油氣回收系統(tǒng)針對地下儲油罐的收油階段，也就是將油罐車與地下儲油罐的輸油管及油氣回

收管連接成密閉的回收系統(tǒng)，當(dāng)油罐車卸油時，地下儲油罐中同體積的油氣就會回收到油罐車中，油罐車

將回收的油氣帶回油庫。

一般在地下儲油罐的排氣管頂端安裝有呼吸閥，呼吸閥在正常情況下緊閉，當(dāng)罐內(nèi)平均壓力超出76.2

mm水柱高時，呼吸閥會自動打開釋放油氣；若罐內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度時，呼吸閥也會自動打開，從大氣中

吸入空氣以平衡罐內(nèi)壓力。如圖3-2所示，由于油品輸入加油站地下儲油罐時會因液面震蕩起伏而增加油氣

的揮發(fā)與溢散并產(chǎn)生大量的靜電，因此加油站建設(shè)規(guī)范要求輸油管必須深入油面下方以減少液面擾動，《汽

14

車加油加氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定輸油管距罐底高度為200mm。油品自潛入液面下的輸油管注入，產(chǎn)生的油

氣則由液面上的回收管收集至油罐車內(nèi)。

圖4-2加油站第一階段油氣回收系統(tǒng)示意圖

4.3第二階段油氣回收系統(tǒng)（StageII）

當(dāng)車輛加油時，利用加油槍上的特殊裝置，將原本由車輛油箱逸散于空氣中的油氣經(jīng)加油槍、抽氣泵

進(jìn)行回收，并將回收的油氣儲存在地下儲油罐內(nèi)保壓，不做排放。當(dāng)?shù)叵聝τ凸迌?nèi)的油氣壓力過高時，地

下儲油罐排氣口處的呼吸閥會自動打開，排出超壓的油氣（圖4-3）。

常見的StageII油氣回收系統(tǒng)包括蒸氣平衡式和真空輔助式2種，這2種型式都必須采用專用的油氣回收

型加油槍。蒸氣平衡式油氣回收系統(tǒng)利用加油槍抽氣量A與加油量L的比值（airtoliquidvolumeratio，A/L）

接近于1:1的原理進(jìn)行回收，亦即每加1L油，地下儲油罐液位下降產(chǎn)生1L空間，而同時經(jīng)由加油槍回收相當(dāng)

于1L體積的油氣，送回地下儲油罐內(nèi)填補(bǔ)液位下降空間而達(dá)到壓力平衡。該油氣回收系統(tǒng)主要依靠加油槍

管口的面板與機(jī)動車油箱口之間的充分密封來實(shí)現(xiàn)，需要設(shè)置探入式導(dǎo)管，同軸軟管形成的圓形和環(huán)空密

閉流道使得發(fā)油和油氣回收同步進(jìn)行。

圖4-3加油站第二階段油氣回收系統(tǒng)示意圖

15

目前普遍使用的回收設(shè)備是真空輔助式油氣回收系統(tǒng)。其特點(diǎn)是在給車輛加油的同時利用真空泵產(chǎn)生

的吸力進(jìn)行油氣回收，主要設(shè)備包括真空泵、油氣分離接頭、同軸短皮管、拉斷閥、同軸軟管和回收型加

油槍等。加油時，油品從同軸軟管的外層流出，通過回收型加油槍注入車輛油箱；產(chǎn)生的油氣在真空泵作

用下從回收型加油槍槍頭四周的小孔進(jìn)入油槍內(nèi)部，經(jīng)同軸軟管的內(nèi)層及分離器進(jìn)入回收泵，然后流回地

下儲油罐。根據(jù)真空泵的型式，可分為分散吸取式和中央吸取式（或稱集中式）2大類。

（1）分散吸取式的真空泵一般分別設(shè)置于各臺加油機(jī)內(nèi)，通常采用渦輪葉片式真空泵連結(jié)一條與輸油

管平行的油氣回收管線和地下儲油罐連結(jié)。當(dāng)油品輸出時電機(jī)帶動渦輪葉片式真空泵產(chǎn)生真空，進(jìn)而通過

回收油槍達(dá)到回收車輛油箱內(nèi)揮發(fā)油氣的效果。

（2）中央吸取式的真空泵設(shè)置于油氣回收管與地下儲油罐連接處，一般每個地下儲油罐設(shè)置1臺中央

吸取式真空泵，通過加油機(jī)內(nèi)部管線設(shè)計(jì)完成各自油品油氣回收。真空泵直接利用潛油泵所提升的油品壓

力來驅(qū)動,毋需額外增加驅(qū)動動力。加油站油氣排放處理技術(shù)

加油站油氣排放處理裝置是將一、二級油氣回收系統(tǒng)收集的油氣進(jìn)行再回收的后端油氣處理系統(tǒng)。此

裝置的安裝是為了解決回收到儲油罐內(nèi)的油氣過多，或由于溫度變化等外界因素的影響造成罐壓增高，從

而再次向大氣排放油氣的問題。此裝置常用的油氣回收技術(shù)有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離法及幾種

方法之間的優(yōu)化組合。通常油氣回收過程中使用的組合法有吸附+吸收、冷凝+膜+吸附、冷凝+吸附等。幾

種油氣排放處理技術(shù)的比較見表4-1。目前，國內(nèi)加油站多采用冷凝+吸附的組合法。

16

表4-1加油站油氣排放處理技術(shù)比較

工作原理適用范圍優(yōu)缺點(diǎn)減排效果成本

用活性炭（和硅膠）作吸特別適用于排放標(biāo)準(zhǔn)要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、直接操作費(fèi)用不高、生產(chǎn)

附劑的油氣回收工藝有變壓求嚴(yán)格、用其他回收方法難運(yùn)行好、吸脫附效率高；對長期運(yùn)行和間歇運(yùn)行都適用，并吸附劑更換

吸附法90%～98%

吸附、變溫吸附以及兩者聯(lián)合以達(dá)到要求的含烴氣體處理可以使尾氣濃度控制在很小的指標(biāo)內(nèi)；成本高

使用的變溫—變壓吸附工藝過程缺點(diǎn)為進(jìn)口濃度很大時，吸附熱效應(yīng)將很明顯。

吸收法是利用混合氣體

適用范圍廣，對于處理優(yōu)點(diǎn)為設(shè)計(jì)彈性大，操作方便，可以回收氣體混合物；

在溶劑中溶解度的差異，通過設(shè)備投資小

吸收法高濃度、大流量的油氣有明缺點(diǎn)為吸收法不利于間歇操作，對吸收劑和吸收設(shè)備的80%～95%

溶解吸收來實(shí)現(xiàn)油氣回收的但能耗大。

顯優(yōu)勢要求高，吸收劑需進(jìn)行預(yù)冷處理。

技術(shù)

利用各種有機(jī)氣體在不

同溫度和壓力下具有不同的適用于高濃度烴蒸氣的優(yōu)點(diǎn)是回收的烴類液體純凈、不含雜質(zhì)；裝備較復(fù)雜，

冷凝法飽和蒸氣壓，通過降低溫度或回收，不適合低濃度的烴蒸缺點(diǎn)是設(shè)備造價(jià)較高，能耗高。必須在很低的溫度下才80%～90%成本太高，很難在

增加壓力，使某些有機(jī)組分首氣能達(dá)到較高的回收率，需要相對穩(wěn)定的流動和濃度。國內(nèi)推廣。

先凝結(jié)出來

利用氣體組分分子大小特別適用于汽油裝車、目前核心設(shè)

優(yōu)點(diǎn)為流程簡單，回收率高，操作彈性大，自動化程度

不同及在有機(jī)薄膜內(nèi)的擴(kuò)散裝船的油氣回收。膜分離處備需要進(jìn)口，投資

高，無需專人維護(hù)保養(yǎng)，無二次污染，環(huán)保節(jié)能，安全可靠；

膜分離法能力不同，即滲透速率的不理裝置處理能力可大可小，85%～95%較高；但現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)

缺點(diǎn)是膜材料成本高、使用壽命短，投資大。另，如果

同，來實(shí)現(xiàn)有機(jī)氣體分子與空既適合用在加油站又可以安效益與環(huán)境效益

系統(tǒng)還增加壓縮機(jī)，能耗也較高。

氣的分離裝在油庫均良好。

優(yōu)點(diǎn)是操作費(fèi)較低；成本與吸收

氧化燃燒法---

缺點(diǎn)是會造成污染，而且具有一定的安全問題。法差不多。

17

4.4油氣回收在線監(jiān)測系統(tǒng)

加油站在線監(jiān)控系統(tǒng)是一套能夠在線監(jiān)控油氣回收過程中油槍的氣液比、油氣回收系統(tǒng)壓力和管線的

液阻這三項(xiàng)指標(biāo)是否正常的系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常時可提醒操作人員采取相應(yīng)措施，并能記錄、儲存、處

理和傳輸監(jiān)控資料。在線監(jiān)控系統(tǒng)一般由氣體流量計(jì)、壓力傳感器、電測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)、

數(shù)據(jù)集中管理軟件平臺組成。

安裝油氣回收在線監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對油氣回收系統(tǒng)的及時監(jiān)控，隨時掌握加油站油氣回收系統(tǒng)的運(yùn)

行狀況，全程監(jiān)控、及時報(bào)警、及時維護(hù)，從而在管理機(jī)制上保障油氣回收系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，可以

通過監(jiān)控系統(tǒng)儲存數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)和排除故障，確保加油站油氣排放控制設(shè)施的有效運(yùn)行。

目前國內(nèi)在線監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)類型主要有美式和德式兩大類。產(chǎn)品包括：德國FAFNIR-VAPORIX油氣回

收在線監(jiān)控系統(tǒng)、美國維德路特公司ISD系統(tǒng)、美國富蘭克林ISD系統(tǒng)、中國機(jī)械科學(xué)研究總院自行開發(fā)

的RSS在線監(jiān)控系統(tǒng)。此外，還有法國托肯閉環(huán)控制油氣回收系統(tǒng)和南京天膜油氣回收公司的OMS在線

監(jiān)測系統(tǒng)。

5種在線監(jiān)控系統(tǒng)成本投入：

德國FAFNIR-VAPORIX：>32萬元/加油站（代理商提供根據(jù)不同的配置方案，價(jià)格可控制在15萬元）。

美國維德路特：>25萬元/加油站；

美國富蘭克林：>2