Методика расчет выбросов газового конденсата в атмосферу при эксплуатации технологического оборудования (к приказу Министерства природных ресурсов, экологии и технического надзора Кыргызской Республики)

Приложение 19

(к приказу Министерства природных ресурсов, экологии и технического надзора Кыргызской Республики от 25 февраля 2026 года № 01-01/50)

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА В АТМОСФЕРУ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Во всех технологических процессах вместе с газом, выбрасываемым в атмосферу, выбрасывается и содержащийся в нем конденсат. Выбросы конденсата с газом рассчитывают отдельно для каждой статьи расхода газа, а затем суммируют.

1. Расчет выбросов конденсата в атмосферу при продувках и опорожнении оборудования

1.1 Выброс конденсата с газом, расходуемым на технологические (нетопливные) нужды, Gк.г, т, вычисляют по формуле

Gк.г = VT.H×gк.г×106 (1)

где VT.H - объем газа, расходуемого на технологические нужды, м3; gк.г - содержание конденсата в газе, расходуемом на технологические нужды, г/м3; 10-6 - коэффициент пересчета "г" в "т". Содержание конденсата в газе, расходуемом на технологические нужды, определяют расчетно-аналитическим методом; отбор проб газа.

1.2 При ремонте конденсатопроводов ремонтируемый участок опорожняют с утилизацией конденсата, но полной утилизации конденсата при этом не достигается. Технологические выбросы конденсата в атмосферу при ремонте конденсатопроводов Gк.peм, т, вычисляют по формуле

Gк.peм = d2×L×rк×8×102, (2) где d - диаметр конденсатопровода, м; L - длина ремонтируемого участка конденсатопровода, м; rк - плотность конденсата, т/м3; 8×10-2 - эмпирический коэффициент.

2. Расчет выделений конденсата в атмосферу при хранении в резервуарах

При хранении газового конденсата в резервуарах имеют место три вида выделений углеводородов в атмосферу за счет испарения:

- выделения от "малых дыханий", обусловленные изменением суточной температуры и давления наружного воздуха;

- выделения от "больших дыханий", обусловленные изменением объема газового пространства резервуара при его опорожнении и наполнении;

выделения от вентиляции газового пространства при негерметичности крыши резервуара. В условиях длительного хранения в резервуарах выделения газового конденсата происходят в основном при "малых дыханиях". Для определения выделений конденсата от испарения используют метод косвенного определения потерь углеводородов из резервуаров, приведенный в приложении Г.

2.1 Испарение конденсата от "малого дыхания" происходит вследствие повышения давления в газовом пространстве резервуара при колебаниях температуры. При достижении в резервуаре давления, превышающего величину, необходимую для подъема дыхательного клапана, часть паровоздушной смеси поступает в атмосферу.

Среднегодовые выделения конденсата от "малых дыханий" наземных стальных вертикальных цилиндрических резервуаров Gм.д, т, вычисляют по формуле Gм.д =1,37×Рср.г×Д1,8×Кокр×Кв×rк, (3) где Рср.г - давление насыщенных паров конденсата при среднегодовой температуре в резервуаре, кгс/см2; Д - диаметр резервуара, м; Кокр - коэффициент, учитывающий влияние окраски резервуара (для белой окраски Кокр = 0,75, для алюминиевой окраски Кокр = 1,0, для красной окраски или без окраски Кокр = 1,25); Кв - коэффициент, учитывающий влияние высоты газового пространства резервуара; rк - плотность конденсата, хранимого в резервуаре, г/м3; 1,37 - эмпирический коэффициент. Давление насыщенных паров конденсата Рср.г, кгс/см2, за результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений. Коэффициент, учитывающий влияние высоты газового пространства резервуара, Кв, вычисляют по эмпирической формуле

Кв =0,175×(0,328×Нг +5)0,57- 0,1, (4) где Нг - высота газового пространства, м; Формула (13.4) получена при среднесуточном колебании температуры воздуха в течение года Dtв, равной 9 °С. При других значениях Dtв выделения конденсата от "малых дыханий" Gм.д вычисляют по формуле (3) пропорционально действительным суточным колебаниям температуры. При хранении конденсата в подземных резервуарах выделения углеводородов от "малых дыханий" ничтожно малы и, следовательно, ими можно пренебречь.

2.2 Испарение от "больших дыханий" происходит при заполнении резервуара конденсатом, в результате чего из газового пространства вытесняется в атмосферу паровоздушная смесь.

Годовые выделения нефтепродуктов, в том числе газового конденсата, от "больших дыханий" Gб.д, т, вычисляют по эмпирической формуле

Gб.д =3×Рср.г×V×rк/700, (5)

где Рср.г - давление насыщенных паров конденсата при среднегодовой температуре продукта, кгс/см2; V - годовой оборот резервуара, м3; rк - плотность конденсата, г/м3. Величину годового оборота резервуара V, м3, вычисляют по формуле V = n×Vпол (6) где п - количество опорожнений резервуара в течение года; Vпол - полезный объем резервуара, м3 (Vпол = 0,95×V0, где V0 - полный его объем, м3).

2.3 Общее эмпирическое уравнение для расчета годовых выделений углеводородов от испарения их из л резервуаров, полученное на основе экспериментальных и расчетных данных и учитывающее основные зависимости для "малых и больших дыханий", включая "обратный выдох", имеет вид

(7) где - выделение i-го компонента конденсата (углеводородов С5+п) из резервуара за счет "малых и больших дыханий", т/год; Qж - объемный расход жидкости, наливаемой в резервуар или группу резервуаров в течение года, м3/год; Кi - константа равновесия между паром и жидкостью i-го компонента конденсата при атмосферном давлении и температуре газового пространства в резервуаре; Сi - концентрация i-го компонента конденсата в жидкости, мольные доли; тi - молекулярная масса i-го компонента конденсата, кг/моль; К1 - коэффициент, определяющий выделение конденсата в атмосферу от "малых дыханий" резервуара (для северной климатической зоны К1 = 1,07, для средней К1 = 1,14, для южной К1 = 1,25); К2 - коэффициент, характеризующий технические средства сокращения выделений (получен на основании опытных данных, величину К2 находят по таблице 13.1); tг.пр - среднегодовая температура газового пространства в резервуаре, °С; 0,0134 - эмпирический коэффициент, К/м3×кг. Величину Кi вычисляют по формуле Кi = Рi/Ра, (8) где Рi - давление паров i-го компонента конденсата при температуре газового пространства, мм рт.ст; Ра - атмосферное давление, мм рт.ст;

Таблица 1

Значения коэффициента К2, характеризующего технические средства сокращения выделений

Тип резервуара

К2

Резервуар имеет открытый люк

1,10

Резервуар оборудован дыхательным клапаном или вентиляционными патрубками

1,00

Резервуар оборудован дыхательным клапаном с диском-отражателем

0,85

Резервуар оборудован понтоном или плавающей крышей

0,20

Резервуар включен в газоуравнительную систему с газосборником

0,20

Резервуар включен в газоуравнительную систему с газгольдером

0,10

Резервуар имеет совпадение операций свыше 90 % (используется как буферная емкость)

0,10

То же, для резервуара с понтоном или плавающей крышей

0,05

Среднегодовую температуру газового пространства в резервуаре, tг.пр, °С, упрощенно вычисляют по формуле

tг.пр =0,6×tк +0,4×tв, (9)

где tк - среднегодовая температура жидкости (конденсата) в резервуаре, °С; tв - среднегодовая температура атмосферного воздуха, °С. Если жидкость в резервуаре нагревается или охлаждается, то температуру газового пространства принимают равной температуре жидкости, т.е. tг.пр = tк. При длительном хранении жидкий продукт принимает температуру атмосферного воздуха, т.е. tг.пр = tв.

2.4 Ориентировочный метод расчета выделений конденсата от вентиляции газового пространства при негерметичности крыши резервуара.

При негерметичной крыше резервуара происходит выветривание газового пространства, когда более тяжелые пары нефтепродукта выходят через нижние отверстия, а чистый воздух в соответствующем количестве входит через верхние отверстия. Объемные выделения конденсата от вентиляции газового пространства резервуара при безветренной погоде , м3/сут, вычисляют по формуле (10) где m - коэффициент расхода отверстий резервуара (при проведении ориентировочных расчетов ц принимается равным 0,65); F - площадь отверстий в крыше резервуара, м2; g - ускорение силы тяжести (g = 9,81 м/с2); Р - давление, при котором происходит истечение паровоздушной смеси, кгс/м2; rсм - плотность смеси углеводородов (паровоздушной смеси резервуара), кг/м3; 86400 - коэффициент пересчета "сут" в "с". Давление Р, кгс/м2, при котором за счет разности плотностей паровоздушной смеси и воздуха происходит непрерывная циркуляция в газовом пространстве резервуара, вычисляют по формуле Р=Н×(rсм - rв), (11) где Н - разница высоты расположения верхнего и нижнего отверстий на крыше резервуара, м; rв - плотность воздуха, кг/м3. Плотность смеси углеводородов rсм вычисляют на основе компонентного состава по формуле (12) где ri - плотность i-го компонента углеводорода в паровоздушной смеси, кг/м3; Сi - концентрация i-го компонента углеводорода в паровоздушной смеси, объемные доли. При известной концентрации и плотности паров углеводородов в паровоздушной смеси весовые выделения конденсата от вентиляции газового пространства резервуара , кг/сут, вычисляют по формуле

(13) где С - концентрация паров конденсата, объемные доли; rк - плотность паров конденсата, кг/м3.