Методика расчета выбросов вредный веществ в окружающую среду от неорганизованных источников нефтегазового оборудования



жүктеу 480.4 Kb.
бет2/3
Дата23.02.2016
өлшемі480.4 Kb.
1   2   3

6. Хранение, слив и налив
6.1. Сжиженные газы хранятся под давлением в герметичных емкостях или при давлении, близком к атмосферному, в изотермических емкостях, оборудованных закрытыми системами отсоса и возврата испаряющихся углеводородов. Соответственно, неорганизованные выбросы из этих хранилищ возможны лишь, как и на технологических установках ГПЗ, через неплотности неподвижных и подвижных соединений, ЗРА, при отборе проб, дренировании подтоварной воды, т.е. рассчитываются по методам, изложенным выше в разделах 2-5.

То же относится и к сливу и наливу сжиженных газов: эти операции осуществляются через герметичные системы с уравнительными линиями паровой фазы или с поддавливанием газом.

6.2. Бензины и нефти хранятся при атмосферном давлении в емкостях, оборудованных воздушками - линиями для сообщения с атмосферой и уравнивания давления в емкости с атмосферным при "малых и больших дыханиях". Современные парки оборудуются системами улавливания легких фракций (УЛФ), практически исключающими выбросы углеводородов в атмосферу через воздушки. Однако, и при отсутствии системы УЛФ выбросы через воздушки при хранении и сливо-наливных операциях по определению ГОСТ 17.2.1.04-77 относятся к организованным.

Таким образом, и для хранилищ бензина и нефти неорганизованные выбросы рассчитываются аналогично описанному выше в п. 6.1. и не включают в себя выбросы из воздушек.

Организованные выбросы через воздушки этих емкостей рекомендуется рассчитывать по «Методическим указаниям по определению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу из резервуаров» /10/ и «Дополнению» к ним /11/.

6.3. Неорганизованные выбросы вредных веществ из углеводородных и других легкоиспаряющихся жидкостей, хранящихся в емкостях, необорудованных системами УЛФ или воздушками и напрямую сообщающихся с атмосферой через соответствующие дыхательные клапаны, могут быть также рассчитаны по формулам /10, 11/.



Приложение 1
Утечки через неподвижные и подвижные соединения


Наименование оборудования, вид технологического потока

Расчетная величина утечки, мг/с

Расчетная доля уплотнений, потерявших герметичность, доли единицы (общее число уплотнений данного типа принято за 1)

1

2

3

Запорно-регулирующая арматура

Среда газовая

5,83

0,293

Легкие углеводороды, двухфазные среды

3,61

0,365

Тяжелые углеводороды

1,83

0,070

Водород

2,44

0,300

Предохранительные клапаны

Парогазовые потоки

37,78

0,460

Легкие жидкие углеводороды

24,45

0,250

Тяжелые углеводороды

30,84

0,350

Фланцевые соединения

Парогазовые потоки

0,20

0,030

Легкие углеводороды, двухфаз. потоки

0,11

0,050

Тяжелые углеводороды

0,08

0,020

Уплотнения валов машин* (на одно уплотнение)

Центробежные компрессоры







- газовые потоки

33,34

0,765

- водород

13,89

0,810

Поршневые компрессоры

31,95

0,700

Насосы







- сальниковые уплотнения

38,89

-

- торцовое уплотнение

22,22

-

- двойное торцовое или бессальниковое

5,56

-

- на жидких легких и сжиженных углеводородах




0,638**

- на тяжелых углеводородах




0,226**

________________

* Утечки через уплотнения валов детандеров приравниваются к аналогичным величинам для компрессоров, а через уплотнения мешалок и реакторов - к утечкам из насосов соответствующих типов.



** Для уплотнений всех типов.

Приложение 2
Максимально-допустимые протечки запорной арматуры

(по ГОСТ 9544-93, при приемо-сдаточных испытаниях)


Испытательная

Единицы

Класс герметичности

среда

измерения

А

В

С

D

Вода

см3/минДн

нет видимых протечек

0,0006

0,0018

0,006

Воздух

см3/минДн

нет видимых протечек

0,018

0,18

1,8

Примечания:

1. Класс герметичности указывается в ТУ на конкретный вид запорной арматуры.

2. Значения протечек соответствуют случаю истечения в атмосферу.

3. При определении протечек номинальный диаметр Дн принимается в мм.

4. По аналогии с водой принимаются протечки жидких продуктов, с воздухом - газообразных.



Приложение 3
Нормы герметичности предохранительных пружинных полноподъемных клапанов

(по ГОСТ 9789-75)


Показатель

Класс

Ду, мм




герметичности

25

40, 50

80-100

150-200

Пропуск среды через

1

2

5

10

15

затвор, см3/мин, не более

2

5

10

25

40


Примеры расчета величины неорганизованных выбросов
Пример 1. Расчет выполнен с использованием настоящей методики для опытно-промышленной блочной установки очистки нефтяного газа от сероводорода на Копей-Кубовском месторождении НГДУ "Октябрьскнефть" (АНК "Башнефть"). Установка запроектирована НИПИгазпереработкой в виде блоков, монтируемых вне помещений на площадке УПН-2 этого месторождения.

Порядок расчета. 1. На основании данных технологического регламента на проектирование установка разбивается на 4 технологических участка, различающиеся составом технологических сред:

I участок - характерен наличием неочищенного от сероводорода нефтяного газа. Он включает в себя промывную колонну К-1, смеситель нефтяного газа с воздухом СГ-1, технологическую печь П-1 (только змеевик с нагреваемым газом) и вход в реактор Р-1.

II участок, содержащий поток очищенного от сероводорода газа, включает в себя выход газа из Р-1, конденсатор серы КС-1, сероуловитель СУ-1, промывные колонны К-2 и К-3 (работающие попеременно) и серозатвор СЗ-1.

III участок - линия подачи природного топливного газа, топочное пространство печи П-1 и выход дымовых газов из П-1.

IV участок - контур циркуляции водяного пара и конденсата, обеспечивающий съем тепла в КС-1 и обогрев СЗ-1.

2. Для каждого участка подготавливаются исходные данные для расчета на основании технологического регламента, технологической схемы, содержащей данные о запорно-регулирующей арматуре (ЗРА), монтажных чертежей блоков и рабочих чертежей отдельных аппаратов. По данным этих материалов для каждого участка в отдельности определяется количество неподвижных соединений (фланцев, люков, заглушек и т.п.) и ЗРА, находящихся в среде, содержащей вредные компоненты, то есть исключаются фланцы и ЗРА на потоках воды, воздуха, водяного пара. Принимается, что вся ЗРА присоединена к штуцерам и трубам сваркой, т.е. без фланцев. Исключаются также выбросы дымовых газов из П-1, так как они относятся к организованным выбросам. Анализ технологии показывает, что участки, содержащие вредные компоненты - углеводородные газы и сероводород, не имеют механизмов с подвижными соединениями (компрессоров, насосов, воздуходувок и т.п.). Для I участка учтен предусмотренный технологическим регламентом отбор пробы сырого газа в пробоотборник (1 раз в сутки для хроматографического анализа).

Состав технологических сред, учитываемых в расчете, приведен в табл. 1пр. В соответствии с /12/ должен быть проанализирован выброс отдельных углеводородов или фракций с различной степенью вредности. В данном случае, учитывая одинаковую величину ОБУВ для метана и суммы предельных углеводородов С1 - C5, в которой метан составляет (для данного нефтяного газа) 25-30 %, целесообразно считать только выбросы суммы углеводородов.

Может быть полезен расчет выброса изобутана, для которого ПДК существенно ниже, чем ОБУВ смеси. Такие расчеты неорганизованных выбросов отдельных углеводородов обязательны в тех случаях, где возможны значительные выбросы этих углеводородов из других организованных источников.


Таблица - 1 пр. - Состав потоков, содержащих вредные вещества


Компоненты

Код

ПДК м.р.

Содержание, % масс







(ОБУВ), мг/м3

Неочищенный нефтяной газ (участок I)

Очищенный нефтяной газ (участок II)

Природный газ (топливо) (участок III)

Углеводороды C1-C5+

0415

(50)

63,39

66,13

98,64

В т.ч. метан

0410

(50)

14,12

23,11

98,43

изобутан

0412

15

3,82

3,36

0,02

пентан+

0405

100

2,65

2,30

0,02

Сероводород

0333

0,008

2,68

0,15

отс.

Азот

-

-

29,18

29,51

1,05

Диоксид углерода

-

-

4,57

4,00

0,28

Кислород

-

-

0,17

0,21

0,03

В табл. 2пр. приведены данные о количестве учтенных в расчете возможных мест утечки газа.

3. Расчет неорганизованных выбросов вредных веществ по участку I

Утечка углеводородов C1-C5 через фланцы и др. неподвижные соединения по формуле (1):


YнуC1-C5 = 0,20 х 6 х 0,03 х 0,6339 = 0,0228 мг/с


где 0,20

- утечка через 1 фланец по приложению 1, мг/с;

6

- общее число фланцев на уч. 1 по табл. 2пр., шт;

0,03

- доля фланцев, потерявших герметичность (приложение 1);

0,6339

- содержание углеводородов C1-C5 в газе, масс доли (по табл. 1пр.)

Аналогично утечка изобутана и сероводорода через фланцы на участке I:


Yнуi-C4 = 0,20 х 6 х 0,03 х 0,0382 = 0,0014 мг/с
= 0,20 х 6 х 0,03 х 0,0268 = 0,0010 мг/с
Утечка углеводородов C1 - C5 на участке I через неплотности ЗРА также по формуле (1):
С1-С5 = 5,83 х 18 х 0,293 х 0,6339 = 19,49 мг/с


где 5,83

- утечка через 1 ЗРА по приложению 1, мг/с;

18

- число единиц ЗРА на газовом потоке уч. I, шт.;

0,293

- доля количества ЗРА, потерявших герметичность

Аналогично утечки i-C4 и H2S через неплотности ЗРА на участке I:


i-C4 = 5,83 х 18 х 0,293 х 0,0382 = 1,1745 мг/с
= 5,83 х 18 х 0,293 х 0,0268 = 0,8240 мг/с
Утечка углеводородов C1 - C5 при продувке пробоотборника по формуле (3):
Yпрсн = = 0,3056 мг/с
Аналогично подсчитываются утечки изобутана и сероводорода и затем суммируются утечки углеводородов, сероводорода и, если надо, общее количество вредных неорганизованных выбросов по участку I.

Такие же расчеты выполняются по участкам II и III. При этом расчеты выброса изобутана на III участке нецелесообразны из-за исчезающе малой величины его содержания в используемом в качестве топлива природном газе. На участке IV, как видно из описания в начале примера, вредные выбросы отсутствуют.

Результаты расчета сведены в табл. 2пр. Как видно из результирующей строки таблицы 2пр, суммарные неорганизованные выбросы по установке очистки газа в регламентном режиме составляют по углеводородам C1 - C5 42,5878; по изобутану - 1,5779, по сероводороду - 0,8418 и суммарно по вредным выбросам - 43,4296 мг/с.

Данные таблицы показывают также, что при небольшом числе фланцев и др. неподвижных соединений утечками через них можно пренебречь.


Таблица- 2 пр. - Неорганизованные выбросы с установки очистки газа, мг/с





Количество,

Общий выброс

В том числе

Источник

характеристика

вредных

Углеводороды

Серово-

Окислы







компонентов

C1-C5

в т.ч. i-C4

дород

азота и т.д.

I участок

Фланцы

6 шт.

0,0238

0,0228

0,0014

0,0010

Отсут.

ЗРА

18 шт.

20,3149

19,4909

1,1745

0,8240

-"-

Отбор проб

1 в сут.

0,3185

0,3056

0,0184

0,0129

-"-

Всего по I уч.




20,6572

19,8193

1,1943

0,8379

-"-

II участок

Фланцы

6 шт.

0,0239

0,0239

0,0012

< 0,00015

-"-

ЗРА

7 шт.

7,5839

7,5800

0,3851

0,0039

-"-

Всего по II уч




7,6078

7,6039

0,3863

0,0039

-"-

III участок

ЗРА

9 шт.

15,1646

15,1646

-

Отсут.

-"-

Всего по установке




43,4296

42,5878

1,5779

0,8418

-"-


Пример 2. Рассчитаны неорганизованные выбросы на площадке блока 6 реконструируемой установки газофракционирования (ГФУ) Миннибаевского ГПЗ и вентиляционные выбросы из насосных этой установки. Проект технического перевооружения выполнен НИПИгазпереработкой в 1992 году.

Порядок расчета. 1. По данным технического проекта определяется набор оборудования, количество и состав технологических потоков на площадке блока № 6 и насосной. Оборудование на площадке состоит из 2-х ректификационных колонн с выносными кипятильниками (рибойлерами) внизу и конденсаторами с рефлюксными емкостями (контур орошения) в верхней части каждой колонны, а также включает теплообменники и концевые воздушные холодильники. В насосной расположены по 2 насоса на каждый технологический поток (один из которых находится в резерве и в расчет утечек не принимается).

Основные технологические потоки блока: депропанизированный остаток ШФЛУ и полученные из него бутановая фракция, изопентановая фракция и стабильный газовый бензин, а также исходная ШФЛУ, проходящая через теплообменники блока. В состав этих потоков входят только алифатические углеводороды от метана до декана (C1 - С10), в связи с чем в этом примере они могут рассчитываться как один продукт, в соответствии с перечнем ПДК в приложении 2 (п. 1102) к ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". Можно, исходя из известного углеводородного состава каждого потока, рассчитать также выбросы каждого из этих углеводородов или их групп (например, углеводороды C1 - C5; С6 - С10, изо-С4 и т.п.), а также учесть возможность наличия в бензине углеводородов других классов, например, воспользовавшись табл. 4.4. в источнике /2/.

Каждый из этих потоков (кроме стабильного бензина) по условиям технологии находится либо в газообразном (парогазовом) состоянии, либо в жидком (или сжиженном) виде. Источники утечек подсчитываются отдельно для газовых и легких жидкостных потоков, поскольку для них установлены разные нормативные величины утечек и доли герметичности в приложении 1.

К вспомогательным технологическим потокам, способным образовать вредные выбросы, относятся теплоноситель - керосин и охлаждающая жидкость - антифриз, циркулирующие соответственно между источником нагрева и рибойлерами колонн и источником холода и конденсаторами колонн. Оба эти потока находятся постоянно в жидком состоянии и, согласно принятому в настоящем РД, относятся к тяжелым жидкостям.

Для расчета выбросов отдельных углеводородов и групп (фракций), на которые установлены ПДК м.р. или ОБУВ /12/ рассчитаем содержание этих веществ (фракций) в исходном ШФЛУ, проходящем через теплообменные аппараты блока, депропанизированном ШФЛУ (сырье блока № 6), а также в усредненных утечках этих продуктов из газовой (паровой) и жидкой фаз, находящихся в аппаратах и коммуникациях блока.

Для упрощения расчета из технологических соображений принимается, что:

а) в депропанизированном остатке отсутствуют метан и этан и содержится 3 % (по массе от ШФЛУ) пропана;

б) в единой расчетной утечке паровой фазы отсутствуют углеводороды С6 - С10, а компоненты C1 - C5 из ШФЛУ и из депропанизированного остатка представлены в соотношении 1:3;

в) в единой расчетной утечке жидкой фазы углеводороды C1 - C5 и С6 - С10 представлены в соотношении 3:2.

Учитывая сравнительно небольшие величины неорганизованных выбросов и низкую биологическую опасность представленных углеводородов (4 класс опасности), такие допущения можно считать вполне приемлемыми.

С учетом величины ПДК м.р. или ОБУВ представляется целесообразным кроме суммарной утечки углеводородов считать также отдельно выброс изобутана, имеющего самый низкий ПДК, и фракций С1 - С5 и С6 - С10, для которых установлены различные, достаточно низкие ОБУВ.

Там же в таблице 3пр приведены данные по керосину и этиленгликолю - вредному веществу в составе антифриза, (60% масс. в водном растворе).

1   2   3


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет