Разработка предложений по очистке природного газа и переработки кислых газов с получением товарной продукции (серы) (на примере Карачаганакского месторождения)

Объем газов после установки переработки концентрированных кислых газов V = 15,805 м3/с (SO2 – 0,6%; 15,6% СО2; 69% NOх).

Газы сжигаются на факеле низкого давления, hф = 40 м.

5.1.1 Расчет выбросов диоксида серы

Расчет выбросов диоксида серы при сжигании на факеле низкого давления до установки переработки кислых газов рассчитывается по формуле:

(5.1)

где В* – расход газа, м3/с; (Н2S), (S)* – концентрация сероводорода и сероорганических соединений в газе (в г/м3) и равны соответственно 2,84 и 0,05; V – коэффициент полноты сгорания газа, принят равным 0,9984.

Поставив значения, получим:

Расчет выбросов диоксида серы после установки переработки кислых газов:

5.1.2 Расчет выбросов диоксида углерода

Расчет выбросов диоксида углерода до установки переработки газа для факела рассчитывают по формуле:

(5.2)

где – экспериментально установленный коэффициент, принят равным 0,02 /3/; Вг – расход газа, кг/час

Вг = В* · ρ · 3600 (5.3)

где ρ – плотность концентрированного кислого газа, равна 0,756

Расход газа до установки переработки кислого газа:

Вг(II) = 21,19 · 0,756 · 3600 = 57670,7 кг/час

= 0,02 · 57670,7 = 1153,4 кг/час = 320,39 г/с

Расчет выбросов диоксида углерода после установки переработки газа:

Вг(II) = 15,805 · 0,419 · 3600 = 23840, кг/час

= 0,02 · 23840,3 = 476,8 кг/час = 132,45 г/с

5.1.3 Расчет выбросов диоксида азота

Расчет выбросов диоксида азота при сжигании газов на факеле низкого давления рассчитывают по формуле:

ПNO = KNO* · Вг*, кг/ч (5.4)

где KNO - экспериментально установленный коэффициент, принят равным 0,003 /3/; Вг – расход газа, кг/час.

Подставив значения, для кислого газа, полученного после очистки природного газа, получим:

ПNO(I) = 0,003 · 57670,7 = 173,01 кг/час = 48,06 г/с

Для кислого газа, прошедшего переработку на установке переработки газа:

ПNO(II) = 0,003 · 23840,3 = 71,5 кг/час = 19,87 г/с

5.1.4 Расчет выбросов сажи

Количество выброса сажи на факеле при сжигании кислых газов определяется по формуле:

Псажа = К*сажа · В*г, кг/час (5.5)

где – К*сажа экспериментально установленный коэффициент, равен 0,03 /3/; В*г – расход газа, сжигаемого без переработки на установке:

Псажа (I) = 0,03 · 57670,7 = 1730,1 кг/час = 480,5 г/сек

Для кислого газа, сжигаемого после переработки на установке:

Псажа (II) = 0,03 · 23840,3 = 715,21 кг/час = 198,67 г/сек

5.2 Расчет ущерба от загрязнения атмосферы

Расчет ущерба от сжигания кислых газов на факеле зависит от массы и характера выбросов по каждому ингредиенту, от степени организованности источника – загрязнителя, расположения загрязненной зоны и т.д.

У = М* · f* · G* · P* · Kр* (5.6)

где У – ущерб от выброса загрязнений, образующихся при сжигании кислых газов, тенге; М – приведенный выброс загрязнений из источника-загрязнителя, усл.т.

Величина М* рассчитывается по следующей формуле:

(5.7)

где mi – масса годового выброса i-го вида примеси, т; N – общее число выбрасываемых примесей; I – индекс номер выбрасываемой примеси загрязнителя; кi – коэффициент привидения, учитывающий относительную опасность i-го загрязняющего вида примесей, определяется по формуле:

(5.8)

f* – безразмерная константа, значение которой зависит от высоты (h) каждого источника-загрязнителя и определяется по формуле:

(5.9)

где h – высота устья источника по отношению к среднему уровню ЗАЗ (зона активного загрязнения), м; ψ – поправка на тепловой подъем факела выброса в атмосфере, вычисляемая по формуле:

(5.10)

где - среднегодовое значение разности температур, оС в устье источника (трубы) и в окружающей атмосфере на уровне устья; U – среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера (м/с), в тех случаях, когда U неизвестно, оно принимается равным 3 м/с.

Значение f1 при U = 3 м/с для некоторых и h приведены в таблице 2 /44/, и принят равным 2,64.

При значении U = 3 м/с значение f1, приведенное в таблице 2, следует умножить на поправку

Подставив значения, получим

В формуле (5.6), где σ – показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над загрязняемой территорией, принят равным 0,8 по таблице 2 /42/; Р – региональный норматив платы за выбросы загрязняющих веществ, тенге/усл.т, принят равным 219; Кр – коэффициент кратности взимания платежей по таблице 3 /45/, принят равным 10.

Подставив значения ПДК веществ, определим значение Кi

Определим значение М* до переработки концентрированных кислых газов:

Находим М* после установки переработки концентрированных кислых газов

Характер распространения примесей в природной среде от источника (В) зависит от относительной опасности загрязнения территории, высота выброса загрязняющих веществ и определяется из выражения:

В = 10-2 · f* · G* (5.11)

Подставив, получим:

В = 0,01 · 1,452 · 0,8 = 0,012

С учетом последней формулы экономический ущерб можно рассчитать по формуле:

У = 0,14М* · В* · Р* · Кр (5.12)

Для кислых газов, сжигаемых на факеле, подставив значения, определим количество ущерба:

а) для газов до установки переработки кислых газов:

У(I) = 0,14 · 147148,4 · 0,012 · 219 · 10 = 541388,39 тг

б) для газов после установки переработки кислых газов:

У(II) = 0,14 · 55128,85 · 0,012 · 219 · 10 = 202830,06 тг

Экономический эффект от утилизации концентрированных кислых газов составит 338558,33 тенге.

Таблица 15

Характеристика объемов выбросов вредных веществ

 Скачать реферат