- •Российский государственный университет нефти и газа имени и.М. Губкина
- •1. Учебно-методичесикие рекомендации
- •1.1. Защита атмосферы от промышленных загрязнений
- •1.2. Защита атмосферы при сжигании пнг
- •1. Основные понятия и определения.
- •2. Исходные данные
- •3. Оценка производительности факельной установки
- •4. Расчет мощности выбросов вредных веществ в атмосферу.
- •5. Расчет максимальных и валовых выбросов вредных веществ.
- •6. Расчет параметров факельной установки как потенциального источника загрязнения атмосферы.
- •6.1. Расчет высоты источника выброса загрязняющих веществ в атмосферу над уровнем земли, н(м)
- •6.2. Расчет расхода и средней скорости поступления и атмосферу газовой смеси (продуктов сгорания)
- •6.3. Расчет температуры выбрасываемой в атмосферу газовой смеси.
- •Приложение а. Расчет физико-химических характеристик попутного нефтяного газа (п. 4.1)
- •Приложение а1. Справочные данные, необходимые для расчетов физико-химических характеристик попутного нефтяного газа
- •Приложение а2. Примеры расчетов физико-химических характеристик попутного нефтяного газа.
- •Приложение б. Расчет физико-химических характеристик влажного воздуха для заданных метеоусловий
- •Приложение б1. Диаграммы "I-d" для влажного воздуха.
- •Приложение б2. Пример расчета физико-химических характеристик влажного воздуха для заданных метеоусловий.
- •Приложение в. Расчет стехиометрической реакции горения попутного нефтяного газа в атмосфере влажного воздуха (п. 4.3).
- •Приложение в1. Справочные данные, необходимые для расчетов теплофизических характеристик попутного нефтяного газа.
- •Приложение в2. Примеры расчетов Расчет стехиометрической реакции горения попутного нефтяного газа в атмосфере влажного воздуха.
- •Приложение г. Расчет скорости распространения звука в сжигаемой газовой снеси uзв (м/с) (п. 4.4)
- •Приложение г1. Пример расчета скорости распространения звука в сжигаемой газовой смеси uзв(м/с)
- •Приложение д. Примеры расчета выбросов вредных веществ при сжигания попутного нефтяного газа
- •Приложение е. Расчет удельных выбросов co2, h2o, n2и о2 на единицу массы сжигаемого попутного нефтяного газа (кг/кг)
- •Приложение e1. Примеры расчетов
- •Расчет удельных выбросов со2, h2o, n2и o2на единицу массы сжигаемого попутного нефтяного газа (кг/кг)
- •Приложение ж. Расчет длины факела
- •Приложение ж1. Пример расчета длины факела для Южно-Сургутского месторождения.
- •Приложение з. Расчет низшей теплоты сгорания попутного нефтяного газа qh (ккал/м3)
- •Приложение з1. Пример расчета низшей теплоты сгорания попутного нефтяного газа
- •Приложение и. Пример расчета температуры выбрасываемое в атмосферу газовой смеси
- •1.3. Сравнительный анализ программ расчета приземных концентраций упрза «Эколог» (Россия) и screen3 (сша)
- •2. Описание методики расчетов
- •1.4. Расчет предельно-допустимых сбросов предприятиями
- •Термины и определения
- •Методология расчета нормативов пдс
- •Расчет пдс на бассейновом уровне
- •Расчет норматива пдс отдельного выпуска в водоток
- •Для летнего времени по формуле:
- •Расчет норматива пдс отдельного выпуска в водоем
- •(3-2.6)О пределяется кратность основного разбавления:
- •Значение no, случай – выпуск в мелководье
- •Расчет нормативов пдс загрязняющих веществ с поверхностными сточными водами, дренажными водами оросительных и осушительных систем
- •Пример расчета нормативов пдс загрязняющих веществ в водоток
- •Пример расчета нормативов пдс загрязняющих веществ в водоем
- •Расчет кратности разбавления
- •2. Определение концентраций допустимых к сбросу спдс.
- •3. Расчет нормативов пдс
- •1.5. Определение класса опасности отходов
- •Рассчитать класс опасности отхода.
- •5. Нефтешламы от зачистки резервуаров:
- •1.6. Определение класса токсичности отходов
- •Показатели опасности и концентрации компонентов отходов
- •Перечень токсикологических, санитарно-гигиенических и физико-химических показателей компонентов отхода
- •Классификация опасности отходов для здоровья человека и среды обитания человека
- •Показатели опасности и концентрации отдельных компонентов отходов
- •2.Инструкции пользователям
- •2.1. Инструкция пользователю программой упрза «Эколог»
- •2.2. Инструкция пользователю программой пнг-Эколог
- •2.3. Инструкция пользователю программой «пдс-Эколог», версия 2.1
- •2.4. Инструкция пользователю программой «Расчет класса токсичности» (версия 1.0)
- •2.5 . Инструкция пользователю программой «Расчет класса опасности отходов» (вер. 2.1)
- •2.6. Инструкция пользователю программой screen 3
1.2. Защита атмосферы при сжигании пнг
Среди проблем, стоящих в нефтегазовой промышленности, особняком стоит проблема сжигания попутного нефтяного газа (ПНГ) на факелах. Сжигание ПНГ — один из самых неэффективных процессов, а также, один из самых загрязняющих атмосферу процессов. В России ежегодно по официальным данным извлекается около 55 млрд. м3 попутного нефтяного газа. Из них порядка 20-25 млрд. м3 сжигается на месторождениях и лишь порядка 15-20 млрд. м3 используется в химической промышленности. Большая часть сжигаемого ПНГ приходится на новые и труднодоступные месторождения Западной и Восточной Сибири. Важным показателем для каждого нефтяного месторождения является газовый фактор нефти – количество попутного нефтяного газа, приходящегося на одну тонну добываемой нефти. Для каждого месторождения этот показатель индивидуален и зависит от природы месторождения, характера его эксплуатации и длительности разработки и может составлять от 1-2 м3 до нескольких тысяч м3 на одну тонну. Решение проблемы утилизации попутного газа – это не только вопрос экологии и ресурсосбережения, это еще и потенциальный национальный проект стоимостью $10 - $15 млрд. Попутный нефтяной газ – ценнейшее топливно-энергетическое и химическое сырье. Только утилизация объемов ПНГ, переработка которых является экономически рентабельной при текущей конъюнктуре рынка, позволила бы ежегодно производить до 5-6 млн. тонн жидких углеводородов, 3-4 млрд.м.куб. этана, 15-20 млрд.м.куб. сухого газа или 60 – 70 тыс. ГВт*ч электроэнергии. Возможный суммарный эффект составит до $10 млрд./год в ценах внутреннего рынка или почти 1% ВВП Российской Федерации.
1. Основные понятия и определения.
1.1. Факельная установка - устройство для сжигания в атмосфере, непригодного для использования, в народном хозяйстве, попутного нефтяного газа (ПНГ); является одиночным источником загрязнения атмосферы.
1.1.1. Высотная факельная установка - установка в которой подача ПНГ под давлением в зону горения производится по вертикальному факельному стволу (трубе), высотой 4м и более.
1.1.2. Горизонтальная факельная установка - открытый амбар с подачей попутного нефтяного газа под давлением в зону .горения по горизонтальному факельному стволу (трубе); конструкция амбара обеспечивает выход горящего факела в атмосферу под углом 45°.
1.2. Продукты сгорания попутного нефтяного газа, покидающие факельную установку, а также несгоревшие компоненты, являются потенциальным источником загрязнения окружающей атмосферы вредными веществами.
Качественная и количественная характеристики выбросов вредных веществ определяется типом и параметрами факельной установки и составом сжигаемого ПНГ.
1.3. Конструкции высотных и горизонтальных факельных установок обеспечивают бессажевое горение попутного нефтяного газа при выполнении установленного "Правилами устройства и безопасной эксплуатации факельных систем", утв. Госгортехнадзором РФ от 21.04.92 следующего условия: скорость истечения сжигаемого газа должна превышать 0.2 от скорости распространения звука в газе.
1.4. Для оценки максимальных приземных концентраций загрязняющих веществ в атмосфере, источником которых являются факельные установки, настоящая методика предусматривает выполнение расчетов следующих параметров:
- мощности выброса вредных веществ;
- расхода выбрасываемой в атмосферу газовой смеси;
- высоты источника выброса над уровнем земли;
- средней скорости поступления в атмосферу газовой смеси;
- температуры выбрасываемой в атмосферу газовой смеси.