油气回收系统简介

油气回收系统简介





汽油是一种广泛使用的机动车燃料，由多种碳氢化合物所组成，且具有极易辨识的气味。挥发至大气中的油气由於含有挥发性有机物(VOCs)及有害的空气污染物质(HAPs)如铅及苯等，因此受到广泛的注意。油气回收系统即是在汽油运送及输送过程中，用来收集或抑制挥发油气的控制系统，以减少有害物质逸散至大气，亦有助於空气品质的改善。分为第一阶段油气回收系统（油罐车与油槽）及第二阶段油气回收系统（加油枪），以下详细介绍第一阶段及第二阶段油气回收系统。

一、第一阶段油气回收系统

第一阶段油气回收系指槽车将油送往加油站或储油槽时逸散油气之回收处理设备。当槽车卸油进入储油槽时，原来存在储油槽内的饱和油气因压力平衡作用流入卸出油料的槽车内如图 1。回收的油气由槽车带回油库後再经由冷凝、吸附或燃烧等方式处理。





第一阶段油气回收系统

当槽车卸油进入油槽时，油槽内压力上升较缓慢而槽车内部压力下降较快速，为了 避免油气回收回路真空度太大致使管路破裂，油气回收装置必须配置适当的压力调节阀。在油气回收系统内因油槽内之油气流入槽车的距离短、管径大，油气流入槽车承受的压力较流往调节阀小，故大部份的油气皆可有效的回收。

理论上，逸散的油气应完全被回收，但系统中的轻微泄漏如连接头不密合、小漏或经由压力调节阀排出或因注油时油气与油的温度不同，使整体回收效率约达95％。

二、第二阶段油气回收

第二阶段油气回收乃泛指汽车加油时利用加油枪上的特殊装置将原本会逸散於空气中的油气经加油枪、油气马达、回收入油槽内的装置，基本上，除可回收加油时逸散的油气之外，所回收的饱和蒸气填补入油槽亦可以减少油槽内汽油的挥发。良好的油气回收设备必须要适用於各种型式的车辆注油口，目前使用的回收设备可分真空辅助式及平衡式两种，国内加油站大多为真空辅助式油枪油气回收系统，目前共有1410座加油站装设该类型油气回收系统，设置比例为70％。





第二阶段油气回收

2.1 真空辅助式油气回收设备

此系统利用外加的辅助式动力（真空马达或同步涡轮叶片）将油气回抽至油槽，系统操作时油枪与加油口不需要密合，虽然油枪口的抽气强度不是很大，但油枪皆经过特殊设计，可以有效的回收油气，并与车辆注油口保留部份空隙，避免抽气造成真空度扩大，损坏回收设施，根据辅助式抽气马达的不同，基本上可分为燃烧式及非燃烧式两种型式：

1） 燃烧式油气回收系统

此种形式油气回收即具有後端处理设备（燃烧塔），且皆属於集中式（一座加油站仅有一个抽气马达）。此种油气回收设备利用真空马达在油枪出口处抽取较加油量多的油气，此系统之真空马达的抽气速率固定，但因加油时油枪出油速度改变及油枪与车辆注油口的空隙，致使抽取进入油槽的油气体积较油槽流出的油大，其抽气比率标准为1.35-2.4，因此须有适当的後处理设备，将多余油气燃烧转换成水与二氧化碳。

当加油枪开始加油时，真空马达同步运转，产生抽气效果，抽入回收管线内的油气冷凝的汽油经重力作用主动流入油槽，尚未冷凝的油气则送往後处理设备燃烧处理。通常当回收设备内压大於1英寸水柱时後处理设备将主动运作直到压力平衡。通常系统尚包含了一个装於油槽排於口之压力表，以量测系统的压力。

基於安全的考量，当火燃侦知器无法测得火燃存在时，通往燃烧式後处理设备的油气通路将自动停止，如Hasstech系统，此种装置之示意图如图 3。





具後处理设备之真空辅助式油气回收系统（正压燃烧）



此系统的另一种类型

，当油槽内压与大气压力相等时，装设於油槽排气口附近的涡轮马达随即启动将油气由油槽抽往後处理设备，直至油槽达到负压。此系统所设计的负压通常约达4～5英寸水柱，以使加油枪有效的吸取油气。油气回收管不得有任何阻塞以防备当後处理设备无法运作时油气回收系统仍然可以类似平衡式油气回收系统运作，如Hirt系统。



具後处理设备之真空辅助式油气回收系统（负压燃烧）

2）非燃烧式油气回收系统

真空辅助式油气回收系统亦可利用多个真空抽气装置针对每个加油枪分别提供抽气的功能。此种设计最常用的是加油时流动的汽油带动的涡轮叶片或利用电子式变速马达。以汽油带动涡轮叶片马达为利,

一组马达包含了油管及气管两个部份，当加油时汽油的流动的汽油带动位於油管中的马达叶片，进而带动气管的马达叶片，产生回收油气的效果。





以汽油带动涡轮叶片产生回收吸力

而电子式变速马达则利用电子装置随时侦测油枪加油速率，并传送讯号至可变速马达控制抽气大小, 此种装置可以持续的根据加油的速率控制的抽气比率，某些设备除了侦测油气回收系统外，亦侦测其他元件的运作情形，当有误动发生时自动切断加油的动作，以免危险。





利用点子装置控制变速马达

由於此类装备直接或间接的皆依加油量来抽气，所抽的油气体积与油槽加 的体积几乎相同（抽气比率0.9-1.1或1.0-1.2），因此可以不需要後处理设备处理多余的油气。

3）喷流马达（jet pump）

此种马达装设於加油机内部（每支油枪皆有单独的马达）或油气回收管内



图 7喷流式油气回收系统

在加油机内部的小喷流马达藉由於油气回收管内喷射微小汽液滴产生约10～25英寸水柱的真空度用以回收油气。因此每一支加油枪皆必须装设一个小马达或可利用装设於油槽油气回收的多管式喷流马达，当加油枪加油时在接近油槽区提供一中央抽气力量，供给每一个加油枪抽取油气的动力。所提供的真空吸力大部份设定於35～40或65～75英寸水柱压力。由於此种系统所提供的吸力延伸至所有的加油枪及油气回收管件，或有任何一处有泄漏产生外界的空气亦会经由泄漏处吸入油气回收管，被吸入的多余空气易在喷流马达与汽油混合，形成饱合蒸气进入油槽，造成油槽压力增大而由排气孔排出多余气体。

2.2 平衡式油气回收设备

平衡式油气回收设备是最早期发展在美国加州普遍使用的油气回收系统，如同第一阶段油气回收设施，平衡式油气回收设施利用加油时汽车油箱内形成的正压与油槽形式的负压两种力量回收油气。典型的平衡式油气回收设施如图8。

要让此系统有效的回收油气，加油枪与汽车注油口必须密合。因此部份产品有密合後才可加 油的特殊设计，为使回收效率提高，包油枪、软管、接头及地下配管不可堵塞以使压力阻抗尽量减低。合格的系统必须符合CARB的压力阻抗设计标准。同理，回收管路必须严格遵循斜度规范以使回收後凝结的汽油可顺流进入储槽，不致阻塞油气回收管路，此系统外型及重量比一般加油设施笨重，加油较费力，并且对某些车辆（如机车）无法运作，因此在国内推广较不普遍。