书签 分享 收藏 举报 版权申诉 / 3

原油储罐温室气体平均排放因子研究.pdf

  • 上传人:first2
  • 文档编号:100377090
  • 上传时间:2021-09-08
  • 格式:PDF
  • 页数:3
  • 大小:1.56MB
  • 配套讲稿:

    如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。

    特殊限制:

    部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。

    关 键  词:
    原油 温室 气体 平均 排放 因子 研究
    资源描述:
    试验研究孙东等:原油储罐温室气体平均排放因子研究 油气田地面工程 http:/ 原油储罐温室气体平均排放因子研究 孙东 1 郑炜博 1 周广响 2 林日亿 2 苗明强 2 韩超杰 2 王新伟 2 摘要:原油储罐是油气上游生产环节中不可忽略的温室气体逸散排放源。为探究原油 储罐温室气体排放情况,根据胜利油田 86 座储罐排出气体成分和流量的实地监测结 果,利用统计学方法对监测数据进行处理,获得储罐温室气体平均排放因子。其中, 一次沉降罐的平均排放因子为 0.121 5 kg/t,95%的置信区间为 00.384 6 kg/t;二、三 次沉降罐的平均排放因子为 0.027 4 kg/t,95%的置信区间为 00.097 2 kg/t;净化罐的 平均排放因子为 0.016 4 kg/t,95%的置信区间为 00.073 0 kg/t。一次沉降罐温室气体 排放量远大于二、三次沉降罐和净化罐的排放量,是储罐温室气体排放的主要来源。 关键词:原油储罐;温室气体;排放因子;实地监测 Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2016.11.007 Greenhouse Gas Average Emission Factor for Crude Oil Storage Tanks Sun Dong,Zheng Weibo,Zhou Guangxiang,Lin Riyi,Miao Mingqiang,Han Chao- jie,Wang Xinwei Abstract:Crude oil storage tank is an important greenhouse gas (GHG) fugitive emission source in the upstream oil and gas production processIn order to understand the GHG emis- sion of crude oil tanks,the chemical composition and flow rate of gas that emitted from 86 tanks were monitored The average GHG emission factors for primary condensate tanks, second condensate tanks and oil tanks were 0.121 5 kg/t,0.027 4 kg/t and 0.016 4 kg/t,re- spectively Where the 95% confidence intervals of the means were 00.384 6 kg/t, 0 0.097 2 kg/t and 00.073 0 kg/t, respectively Primary condensate tanks are the biggest GHG source in the all types of tank Key words:crude oil tank;greenhouse gas;emission factors;field monitoring 石油石化行业是我国能源消耗和温室气体排放 的主要行业之一,其进行节能减排行动对我国实现 碳排放目标具有重要意义。油田企业实行温室气体 减排首先应对温室气体排放进行量化,即碳核算。 碳核算能够帮助企业了解温室气体排放状况,为制 定减排策略以及实施绿色低碳项目提供坚实的数据 支撑。 在油气上游生产环节中,原油储罐是主要的温 室气体逸散排放源,其排放量约占总逸散排放量的 40% 1- 2。 储 罐 挥 发 出 的 气 体 中 含 有 大 量 的 甲 烷 (CH4) ,甲烷是一种高效燃料,同时也是一种主要 的温室气体,以单位分子数而言,甲烷的温室效应 比二氧化碳 (CO2) 的温室效应大 21 倍 3。大量的 甲烷逸散到环境中,造成温室效应的同时也浪费了 大量的能源。 为了解原油储罐温室气体排放状况,对胜利油 田 86 座储罐排出气体成分和流量进行实地监测, 利用统计学方法对数据进行处理,得到储罐温室气 体排放因子。目前,国内尚未有基于实测值获取储 罐温室气体排放因子的实例,该研究可为油田进行 节能减排以及碳排放量的核算提供依据。 1储罐温室气体排放形式 储罐温室气体排放是一种无组织的逸散排放, 由于影响因素较多,规律性不强,核算较为困难。 原油储罐气体的排放可大致分 3种形式:闪蒸排放 (Flashing loss) 、大呼吸排放 (Working loss) 和小 呼吸排放 (Breathing loss) 4-5。 1.1闪蒸排放 闪蒸排放是指当原油从分离器进入到储罐时, 1中国石化胜利油田技术检测中心能源站2中国石油大学 (华东) 储运与建筑工程学院 24 万方数据 第 35卷第 11期 (2016.11)试验研究 油气田地面工程 http:/ 由于压力突然降低,高压下溶解在原油里的天然气 逸出的过程。闪蒸排放量与油气比、分离器温度和 分离器压力等因素相关。 1.2大呼吸排放 大呼吸排放是指储罐收发油过程中油液面改变 所导致的排放。储罐收油时,油液面升高,罐内气 相压力增大,当超出呼吸阀设定压力时,气体便从 呼吸阀逸出;储罐发油时,油液面降低,罐内气相 压力减小,当压力小于呼吸阀设定压力时,储罐吸 入空气,吸入的新鲜空气促使油品蒸发,使气相压 力再次上升呼出气体。 1.3小呼吸排放 小呼吸排放是指储罐在静止储存状态下,随着 外界气温、压力的变化所导致的排放。影响小呼吸 排放的因素主要有原油性质、气象条件和储罐容 积等。 在储罐的实际运行过程中,闪蒸排放、大呼吸 和小呼吸排放这 3种形式通常是同时发生并相互影 响的。由于影响因素复杂,在碳核算过程中现有计 算公式所需参数较多,为此本文采用实地监测方 法,基于实测数据获取储罐温室气体排放因子。 2测试方法与过程 2.1样本选取 测试样本主要在中石化胜利油田下属联合站进 行选取。根据原油性质、储罐日转油量、处理工艺 等参数,共选取了 86 座典型储罐进行测试,其中 一次沉降罐 31 座,二、三次沉降罐 26 座,净化油 罐 29座。储罐样本的基本情况见表 1。 表 1储罐样本基本情况 站点 原油 API重度 转油量/(td -1) 储罐容积/m 3 最大值 45.05 9 573.43 5 000 最小值 16.70 199.24 1 000 平均值 27.35 1 454.56 2 540.00 2.2测试方法 图 1为原油储罐温室气体排放测试及采样试验 流程图。原油储罐的罐顶一般对称分布 2 个呼吸 阀,气体主要由这 2个呼吸阀逸出。在测试时首先 密封其中 1 个呼吸阀,在另 1 个呼吸阀上安装气体 采集装置,使呼出的气体全部经由流量计流出。由 于呼出气体中含有大量甲烷及其他可燃气体,出于 安全考虑,流量计选用高精度的机械式玻璃转子流 量计。流量计示数稳定后,开始读数,每隔 10 min 记录 1 组数据,每座储罐记录 5 组数据。气体流量 测试 (测试所需主要仪器见表 2) 结束后,采用气 袋取样,在实验室利用气相色谱仪对气样进行成分 分析。 图 1原油储罐温室气体排放测试及采样试验流程图 表 2测试所需的主要仪器 仪器仪表名称 气体采样器 气相色谱仪 秒表 流量计 型号及准确度要求 KB-6A 美国瓦里安公司 GC3800FID/TCD 0.1 s LZ系列玻璃转子流量计 3数据处理及分析 3.1呼出气体流量 储罐日呼出气体流量统计结果如表 3所示。一 次沉降罐平均每天呼出气体 607.35 m 3,二、三次 沉降罐平均每天呼出气体 374.78 m 3,净化罐平均 每天呼出气体 335.75 m 3。 一次沉降罐与分离器通常存在较大的压差,在 一次沉降罐内会发生闪蒸现象,所以呼出的气量比 二、三次沉降罐和净化罐呼出的气量多。二、三次 沉降罐和净化罐发生的多为大、小呼吸排放,其呼 出气体量相差不大。 表 3储罐呼出气体流量数据统计结果 统计项目 算术平均值 标准差 最小值 最大值 中位数 呼出气体流量/(m 3d-1) 一次沉降罐 607.35 837.67 150.71 3 565.10 399.30 二、三次沉降罐 374.78 300.54 51.71 1 001.62 282.22 净化罐 335.75 386.91 46.08 1 445.20 178.76 3.2呼出气体成分 采用气相色谱仪对储罐呼出气体进行成分分 析。以胜利油田某联合站一次沉降罐呼出气体组分 (表 4) 为例,其呼出气体中甲烷体积分数最高, 为 63.9%;二氧化碳体积分数为 7.2%。由于单位分 子数甲烷的温室效应是二氧化碳的 21 倍,且在呼 出的气体中二氧化碳平均含量较少,因此在计算储 罐温室气体排放因子过程中,忽略了二氧化碳的 含量。 在 86 座储罐中,一次沉降罐呼出气体中甲烷 25 万方数据 试验研究孙东等:原油储罐温室气体平均排放因子研究 油气田地面工程 http:/ 的平均体积分数为 29.16%,二、三次沉降罐呼出 气体甲烷的平均体积分数为 12.15%,净化罐呼出 气体中甲烷的平均体积分数为 7.35% (表 5) 。 表 4某联合站一次沉降罐呼出气体成分 气体组分 CO2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 n-C4H10 C5H12 体积分数/% 7.2 63.9 10.6 10.5 2.6 4.8 0.4 表 5储罐呼出气体甲烷体积分数统计结果% 统计项目 算术平均值 标准差 最小值 最大值 中位数 一次沉降罐 29.16 24.08 71.08 0.30 28.92 二、三次沉降罐 12.15 15.29 68.09 0.10 9.95 净化罐 7.35 7.89 27.45 0.00 4.65 3.3平均排放因子 将储罐监测数据代入式 (1) 和式 (2) 可得各 类储罐甲烷气体平均排放因子 (表 6) 。 ECH 4 = QqXCH 4MCH4 VM (1) ECH 4 = QEFCH 4 (2) 式中:ECH 4 为甲烷排放量,kg;Qq为储罐呼出气 量,m 3/d; XCH 4 为呼出气体甲烷的体积分数,%; MCH 4 为甲烷相对分子质量;VM为气体摩尔体积, 22.4 L/mol;Q为储罐转油量,t/d;EFCH 4 为排放因 子,kg/t。 表 6储罐甲烷平均排放因子 统计项目 算术平均值 标准差 95%置信区间 最小值 最大值 中位数 排放因子/(kgt -1) 一次沉降罐 0.121 5 0.159 9 00.384 6 0.001 0 0.618 4 0.054 6 二、三次沉降罐 0.027 4 0.035 6 00.097 2 0.000 2 0.110 7 0.010 0 净化罐 0.016 4 0.028 9 00.073 0 0.000 1 0.111 6 0.004 8 一 次 沉 降 罐 的 平 均 排 放 因 子 为 0.121 5 kg/t, 95%的置信区间为 00.384 6 kg/t;二次沉降罐的平 均排放因子为 0.027 4 kg/t,95%的置信区间为 0 0.097 2 kg/t;净化罐的平均排放因子为 0.016 4 kg/t, 95%的置信区间为 00.073 0 kg/t。可见,一次沉降 罐是储罐温室气体排放的主要来源。对于胜利油田 范围内的储罐,在缺少具体装置的工艺参数情况 下,可以利用平均排放因子对储罐的甲烷排放量进 行估算。 4结论 对胜利油田某联合站储罐呼出气体进行实地监 测,一次沉降罐呼出气体中甲烷的体积分数平均为 29.16%,二、三次沉降罐呼出气体中甲烷的体积 分数平均为 12.15%,净化罐呼出气体中甲烷的体 积分数平均为 7.35%。在碳核算过程中,各类储罐 呼出的温室气体不可忽略。 一次沉降罐的甲烷平均排放因子为
    展开阅读全文
      文档分享网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:原油储罐温室气体平均排放因子研究.pdf
    链接地址:https://www.wdfxw.net/doc100377090.htm
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    版权所有:www.WDFXW.net 

    鲁ICP备14035066号-3




    收起
    展开