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湯曉東
(中國石化工程建設公司，北京100101)
摘要：從車用乙醇汽油生產、銷售的各個環節，分析影響其安全生產、環境保護的因素，闡述相關設備的選型及在生產經營中的注意事項。
1前言
隨著我國經濟的發展，汽油的消耗量在逐年增加，石油作為不可再生資源，如大量依靠進口將給國家經濟帶來嚴重威脅。加大開發可再生資源，在汽油中添加10%的乙醇生產車用乙醇汽油，不僅緩解石油資源對國家經濟的壓力，也可轉化大量陳化糧，促進農業及相關產業的發展，提高農民的收入。乙醇汽油的使用，還可以使汽車排放的尾氣中CO和CH的含量明顯降低，其中CO可降低30%，有利于改善大氣質量，減少對環境的污染。
我國自2001年開始對乙醇汽油進行基礎研究，2002年開始在部分城市試點，2003年以來逐漸對其進行工業化的推廣應用。在此過程中，車用乙醇汽油體現了顯著的社會效益，要實現更廣泛的推廣應用，就應保證其在生產、銷售過程中的安全生產，從而達到環境保護的目的。
2車用乙醇汽油生產、銷售工程的主要環節
我國目前使用的車用乙醇汽油，是在不添加含氧化合物的液態烴類(以下簡稱組分油)中添加10%的變性燃料乙醇，再經過均勻調合后獲得的點燃式內燃機的燃料。
車用乙醇汽油的生產、銷售主要包括以下幾個環節：變性燃料乙醇、組分油的生產、輸送，變性燃料乙醇、組分油的儲存，車用乙醇汽油的調合，車用乙醇汽油的配送及銷售。以河南省車用乙醇汽油試點地區為例，基本流程如圖1。
2.1變性燃料乙醇、組分油的生產、輸送
變性燃料乙醇的生產通常靠近原料產地，即多建于糧食主產區，產出的酒精添加變性劑后成為變性燃料乙醇。目前我國已在黑龍江省、河南省、安徽省和吉林省等地批準建設了大型乙醇生產基地，完全可以滿足車用乙醇汽油的生產需要。
組分油(不添加含氧化合物的液態烴)的生產利用現有煉油廠，生產的無鉛汽油添加緩蝕劑后出廠。再根據生產廠與調配中心的遠近、交通狀況及自然條件，確定變性燃料乙醇、組分油通過管道、公路或火車等方式送至調配中心。調配中心的設置以靠近城區為原則，盡量縮短其與終端用戶的距離。
2.2變性燃料乙醇、組分油的儲存
調配中心的變性燃料乙醇、組分油儲存于內浮頂罐中，對于小于或等于100m3的儲罐也可采用低壓小型固定頂罐或臥罐儲存，但須在罐頂安裝正壓6900Pa負壓430Pa的呼吸閥。組分油的儲量應按照調配中心的年周轉量，并結合其現有油品的儲存量確定。
2.3車用乙醇汽油的調合
車用乙醇汽油的調合方式主要有油罐調合、噴濺式調合及管道中調合幾種方式。
油罐調合是將組分油與變性燃料乙醇分別按比例送入罐中，再通過罐中側向攪拌器調合，這種調合方式對于變性燃料乙醇比例較高、含水量要求不高的情況可以滿足產品質量要求，但對儲存量、儲存時間都應嚴格控制，否則油品易在罐中分層，影響產品質量。
噴濺式調合是將組分油與變性燃料乙醇相繼通過相同的裝料臂和流量計送入罐車內，由計算機計量控制調合比例，在罐車的運輸過程中完成混合。隨著市場份額的增大，調合比例的復雜性增加，噴濺式調合逐漸被管道中調合所取代。
管道中調合是將組分油與變性燃料乙醇通過計算機和調節控制設備在管線中實現比例調合。
這種方式組分油與變性燃料乙醇同時送至罐車內，調合比例由計算機和預制設備精確控制，產品混合均勻、不易分層。我國將該種方式作為主要方式向各調配中心推廣使用。基本流程可見圖2。
2.4車用乙醇汽油的銷售
車用乙醇汽油通過罐車送入加油站，實現其最終的銷售環節，根據其性質，加油站的儲罐、管道、加油機等設備經簡單改造、清洗后可繼續使用，但應專管、專罐專用，不可與普通汽油混用，以保證產品質量。
3車用乙醇汽油安全生產
3.1影響車用乙醇汽油安全生產的主要因素車用乙醇汽油與普通汽油相比，影響其安全生產的主要因素是由其所添加的10%燃料乙醇所產生的。乙醇本身具有水溶性、溶漲性、溶解性以及一定的腐蝕性。因此在車用乙醇汽油的生產、銷售以及車輛使用等方面，應盡量采取措施以減少上述性質對產品質量及用戶的影響。
3.2控制產品的水含量以減少車用乙醇汽油的分水性
乙醇極易溶解于水，產品中含水使乙醇從中分離出來，導致產品辛烷值下降達不到質量要求，同時產生含汽油、乙醇的廢水需專門處理才能排放。含10%(v/v)變性燃料乙醇的車用乙醇汽油吸水性與普通汽油相比明顯增加，試驗證明，敞口容器存放的乙醇汽油，48小時后含水量將增加一倍，如環境溫度降低，將很快出現相分離。車用乙醇汽油水含量與相分離溫度關系如圖3。控制含水量應從管道及設備的規模、選型、配件等幾個方面來考慮，不僅要嚴格控制水的來源，還要提高設備的排水性能。
變性燃料乙醇的裝卸臺宜設置遮雨棚，車用乙醇汽油應采用浸沒式裝車鶴管，上部裝卸的汽車罐車應設置遮雨棚，并通過經濟比較后確定是否設置油氣回收系統。
調配中心的變性燃料乙醇儲罐、車用乙醇汽油的儲罐應采用內浮頂罐儲存。對于罐容小于100m3的儲罐也可采用低壓小型固定頂罐或臥式罐儲存，但應安裝正壓6900Pa負壓430Pa的呼吸閥。乙醇汽油的儲罐應保證罐底坡向排水孔。儲罐的人孔、量油孔、透光孔的設計應有防水措施。
加油站內的乙醇汽油儲罐不宜過大，儲運周期在4～5天。儲罐宜設置帶水位監測的液位儀，并設置積水包，儲罐的安裝應坡向積水包一端，坡度為3‰～5‰，儲罐通氣管必須設置干燥設施。
在生產過程中應嚴格控制罐底水，禁止用水清洗管道，新建管道投用前必須保證管道干燥。
3.3明確設備材料的適應性
變性燃料乙醇中乙酸的存在是造成車用乙醇汽油腐蝕的主要原因。乙酸的濃度和環境溫度越高，銅片腐蝕越嚴重。因此，在車用乙醇汽油中加入適量緩蝕抑制劑，以有效抑制對黃銅和紫銅的腐蝕，并改善對其它金屬的耐腐蝕性。
氯丁橡膠、順丁橡膠、丁苯膠、丁烯膠和硅橡膠的耐油性和抗車用乙醇汽油的溶漲性較好，氰化丁腈膠、氯化聚醚和丁基橡膠的耐油性和抗車用乙醇汽油的溶漲性較差。
儲存、輸送的車用乙醇汽油的儲罐、泵、閥門、墊片等器材的材質應保證其對乙醇汽油的適應性。
金屬材料宜選用：碳鋼、不銹鋼、鋁，不宜采用鍍鋅材料。
彈性材料宜采用：丁腈橡膠(軟管和密封墊)、氟、硅氟、氯丁橡膠(軟管和密封墊)、聚硫橡膠、天然橡膠(僅限乙醇)和維通(偏氟乙烯與全氟丙乙烯的共聚物)。
聚合物材料宜采用：縮醛樹脂、尼龍、聚丙烯、聚四氟乙烯和玻璃纖維增強塑料，不宜采用聚氨酯。
變性燃料乙醇泵的密封應優先考慮浸漬聚四氟乙烯作為密封材料。
由于乙醇具有強溶解性，在乙醇汽油的生產初期，可溶解部分油罐涂料、管道銹蝕物等，對管道有一定的清洗作用，產生的污物易堵塞計量設備，故調合計量儀表前應設置10μm永久過濾器，零售部分計量泵和分配器也應安裝10μm過濾器，必要時應更換一到兩次過濾器，直至清除所有雜質。
車輛在加裝乙醇汽油之前，須對汽油箱、油路進行清洗，否則油路內的殘渣、沉積物泛起，將造成阻塞。
3.4做好消防工作保證安全生產
乙醇為一級易燃物品，閉口閃點接近13℃，在大氣壓下，浮點為78℃，自燃溫度為423℃，在空氣中體積比的可燃極限為3.1%～20%。雖然乙醇并不比其它易燃物質更加危險，但在生產作業時仍應注重消防安全，要確保切斷工作現場的一切火源，設備完好接地，在可能產生油氣聚集的地點安裝通風設備。
維護人員在空罐中進行清掃或維護作業時，應切斷相關設備，確定罐內無毒、無易燃物，并有充足的氧氣。如發生變性燃料乙醇泄漏或溢出，工作人員應盡快撤離污染區，切斷區內所有火源。
當乙醇溢出地面厚度不超過25mm不發生火災時，可采用水稀釋方式滅火，當溢出厚度達于25mm并發生火災或發生容器火災時，宜采用抗溶泡沫滅火劑滅火。
乙醇汽油發生火災時，可采用普通蛋白泡沫或氟蛋白泡沫滅火劑；局部火災采用手提式干粉滅火器或泡沫滅火器。
3.5加強衛生防護減少空氣污染
變性燃料乙醇是微毒類液體，由消化道進入的乙醇80%由12指腸、20%由胃吸收，但不足于引起嚴重反應。車用乙醇汽油調配中心或加油站的工作人員不可避免的要經常接觸乙醇，并可能通過呼吸道接觸到乙醇或通過皮膚直接接觸到乙醇氣體，可能會導致呼吸道疾病。出于這個原因，美國政府規定對工作人員可能暴露地點的空氣的濃度為1000mL/m3。因此，在工程設計上應盡量避免乙醇氣體泄漏到工作場地，如不可避免，應設置機械通風；工作人員也應采取防護措施，避免不必要的接觸。
4車用乙醇汽油的環境保護
車用乙醇汽油的環境保護包括：生產過程中的環境保護以及使用過程中的環境保護。
與普通汽油相比，車用乙醇汽油在生產、輸送及銷售過程中，有可能產生的污染源基本相同，只是由于乙醇的水溶性，所產生的污水為含乙醇、汽油的混合污水需要送至污水處理廠進行處理。但如保證產品質量，車用乙醇汽油的整個系統密閉、干凈和不含水，正常情況下不應產生污水，因此不會帶來很大的污水處理量。
與普通汽油相比，車用乙醇汽油在使用過程中由于燃料乙醇的加入，含氧量增加，辛烷值提高，降低了汽車尾氣中一氧化碳(CO)、碳氫化合物(CH)的排放，氮氧化物(NOX)略有升高，試驗表明，汽車尾氣中CO、CH的排放量分別下降了30.8%和13.4%，NOX排放量則有升有降。相對于其它增氧劑：四乙基鉛由于其毒性的原因，已被廣泛的禁止。MTBE雖然有一定的優勢，但對地下水資源造成污染。不僅如此，車用乙醇汽油所產生的溫室氣體(CO2)要比使用純汽油減少3.9%。從總體上看，車用乙醇汽油的使用有利于大氣環境的改善。我國大部份城市污染程度嚴重，調整能源結構，車用乙醇汽油是一種很好的選擇。
5結束語
推廣使用車用乙醇汽油具有重大的社會意義，實現其安全生產、保證產品質量不僅要從基礎建設上消除隱患，更重要的是在生產、經營過程中嚴格操作規程，讓操作人員了解乙醇汽油的性質。
2008年奧運會將在中國舉行，國家對環保的要求逐步提高。政府已經完善了車用乙醇汽油的相關法規，提供了財稅支持，營造了良好的市場環境。只要我們加大宣傳力度，使每一個用戶了解車用乙醇汽油的性能、好處、使用的注意事項，就可以使消費者自覺自愿的使用乙醇汽油。 |
