تعداد نشریات | 50 |
تعداد شمارهها | 2,232 |
تعداد مقالات | 20,475 |
تعداد مشاهده مقاله | 25,236,101 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 22,870,748 |
کاهش انتشار ترکیبات آلی فرارتجهیزات فرآیندی صنایع پتروشیمی با اجرای برنامه LDAR | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
علوم و تکنولوژی محیط زیست | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 2، دوره 23، شماره 10 - شماره پیاپی 113، دی 1400، صفحه 19-29 اصل مقاله (897.11 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jest.2021.47364.4823 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مجید اسماعیلی1؛ کیوان صائب 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1دانشجوی دکتری محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2دانشیار گروه محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن *(مسوول مکاتبات) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
زمینه و هدف: توسعه روز افزون صنعت پتروشیمی موجب افزایش میزان انتشار ترکیبات آلی فرار(VOC) به محیط زیست شده است و مشکلات جدی برای سلامتی عموم مردم، کاهش کیفیت هوا و افزایش گرمایش جهانی را به همراه داشته است. هدف از انجام این تحقیق شناسایی، تعیین و کاهش میزان نشت ترکیبات VOC در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی است. روش بررسی: در این تحقیق از برنامه LDAR که نتایج آن مبتنی بر استفاده از دو آنالایزر مجهز به آشکارساز PID و دوربین مادون قرمز می باشد در پتروشیمی در سال 1395 استفاده شد. همچنین جهت تعیین میزان نشت ترکیبات نیز از روش اول EPA-21 استفاده شده است. یافته ها: مقدارکل نشتی ممکن در واحد پتروشیمی منتخب با در نظر گرفتن کلیه تجهیزاتی که دارای پتانسیل بالقوه انتشار آلایندهها هستند، میزان 401/727 تن در سال برآورد شد، در حالی که با اندازه گیری و تعیین دقیق اجزاء دارای نشتی میزان انتشار محاسبه شده، 16/320 تن درسال است که با انجام برنامه LDAR این میزان نشت رفع و حذف گردید. بحث و نتیجه گیری: بر اساس نتایجی که جهت تخمین انتشار آلایندههای از روش محاسباتی تایید شده EPA در واحد پتروشیمی منتخب به دست آمد، مشخص گردید که وضعیت واحدهای مورد بررسی بسیار بهتر از متوسط جهانی میباشد و شیرآلات و اتصالات بیشترین سهم را در انتشار ترکیبات آلی فرار دارند. با توجه به یافتههای تحقیق حاضر، میتوان نتیجه گرفت که اجرای صحیح و کامل برنامه LDAR ، نه تنها باعث کاهش انتشار VOCs و بهبود وضعیت اقتصادی خواهد شد، بلکه باعث کاهش هزینهها و تولید محصولی بهتر و پاکترمی شود. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ترکیبات VOC؛ صنعت پتروشیمی؛ LDAR؛ نشت تجهیزات فرآیندی؛ دروبین مادون قرمز | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله پژوهشی
علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیست و سوم، شماره ده، دی ماه 1400(29-19)
کاهش انتشار ترکیبات آلی فرارتجهیزات فرآیندی صنایع پتروشیمی با اجرای برنامه LDAR مجید اسماعیلی[1] کیوان صائب[2] *
چکیده زمینه و هدف: توسعه روز افزون صنعت پتروشیمی موجب افزایش میزان انتشار ترکیبات آلی فرار(VOC) به محیط زیست شده است و مشکلات جدی برای سلامتی عموم مردم، کاهش کیفیت هوا و افزایش گرمایش جهانی را به همراه داشته است. هدف از انجام این تحقیق شناسایی، تعیین و کاهش میزان نشت ترکیبات VOC در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی است. روش بررسی: در این تحقیق از برنامه LDAR که نتایج آن مبتنی بر استفاده از دو آنالایزر مجهز به آشکارساز PID و دوربین مادون قرمز می باشد در پتروشیمی در سال 1395 استفاده شد. همچنین جهت تعیین میزان نشت ترکیبات نیز از روش اول EPA-21 استفاده شده است. یافتهها: مقدارکل نشتی ممکن در واحد پتروشیمی منتخب با در نظر گرفتن کلیه تجهیزاتی که دارای پتانسیل بالقوه انتشار آلایندهها هستند، میزان 401/727 تن در سال برآورد شد، در حالی که با اندازه گیری و تعیین دقیق اجزاء دارای نشتی میزان انتشار محاسبه شده، 16/320 تن درسال است که با انجام برنامه LDAR این میزان نشت رفع و حذف گردید. بحث و نتیجهگیری: بر اساس نتایجی که جهت تخمین انتشار آلایندههای از روش محاسباتی تایید شده EPA در واحد پتروشیمی منتخب به دست آمد، مشخص گردید که وضعیت واحدهای مورد بررسی بسیار بهتر از متوسط جهانی میباشد و شیرآلات و اتصالات بیشترین سهم را در انتشار ترکیبات آلی فرار دارند. با توجه به یافتههای تحقیق حاضر، میتوان نتیجه گرفت که اجرای صحیح و کامل برنامه LDAR ، نه تنها باعث کاهش انتشار VOCs و بهبود وضعیت اقتصادی خواهد شد، بلکه باعث کاهش هزینهها و تولید محصولی بهتر و پاکترمی شود.
واژههای کلیدی: ترکیبات VOC، صنعت پتروشیمی، LDAR، نشت تجهیزات فرآیندی، دروبین مادون قرمز.
Reducing the emissions of Volatile Organic Compounds from Process Equipments in petrochemical industry using the LDAR program
Majid Esmaeili[3] Keivan Saeb[4] *
Abstract Background and Objective: Developing of petrochemical industry has increased the amount of volatile organic compounds (VOCs) released to the environment and has caused to reduce air quality and to increase global warming and also serious problems for public health. The main objective of this research is to determine and reduce the amount of VOC compounds in oil, gas and petrochemical industries. Material and Methodology: In this study, the LDAR program which its results are based on the use of two analyzers equipped with PID detector and infrared camera was used. The EPA-21 method was also used to determine the leakage of compounds. Findings: The total amount of leakage potential was estimated to be 727.401 tons per year, considering all equipment, while the calculated emission components were precisely measured to be 320.16 tons; by doing the LDAR program these leakages were eliminated. Discussion and Conclusion: Based on the results of estimating the emission of pollutants from EPA in the selected petrochemical unit, it was found that the condition of the studied unit is much better than the global average, it should be noticed that valves and fittings have the highest contribution in VOCs emissions. Regarding the findings of the present study, it can be concluded that the proper implementation of the LDAR program will not only reduce VOC emissions and improve the economic situation but also reduce costs and produce a better and cleaner product.
Keywords: VOC Compounds, Petrochemical Industry, LDAR, Process Equipment Leaks, IR Camera.
مقدمه
ترکیبات آلی فرار (VOCs[5]) در محیط شهری و صنعتی عمدتا از اگزوز وسایل نقلیه موتوری و سایر فرآیندهای احتراق سوختهای فسیلی، مخازن نفت، حلالها و سایر فرآیندهای صنعتی منشا میگیرند، انتشار از گیاهان نیز یک منبع مهم از بعضی گونههای هیدروکربنها است (1). فرایندهای تولید مواد شیمیایی و پتروشیمی میتواند تعداد زیادی از آلایندهها را تشکیل دهد(2). به طور عمده در مناطق صنعتی، ترکیبات آلی فرار (VOCs) همراه با ترکیباتی مانند دی اکسید گوگرد، مونوکسید کربن، اکسید نیتروژن و ذرات معلق منتشر میشود (1). بر اساس آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (USEPA)، VOCs ترکیبات آلی با فشار بخار 33/13-66/50کیلوپاسکال در دمای 25 درجه سیلسیوس هستند (3). ترکیبات آلی فرار تمایل زیادی به حضور در واکنشهای فتو شیمیایی دارند که منجر به تولید محصولات مضر یا حتی سمی میشوند. ترکیبات آلی فرار مسبب ایجاد مشکلات جدی برای سلامتی انسان است، زیرا تعدادی از آنها دارای خواص سمی، سرطان زایی و جهش زا هستند و مشکلات آلرژی، سردرد، و تحریک غشای مخاطی بینی، گلو و چشم را به همراه دارند (4 و5). علاوه بر این، بسیاری از آنها دارای ویژگی ناسازگار هستند که میتواند باعث کاهش کیفیت هوا شود (8-6). سازمان بهداشت جهانی ([6]WHO) ترکیبات آلی فرار را به عنوان مهمترین آلایندههای هوا در محیط داخلی معرفی کرده است. مقدار مجاز VOCs کمتر از 100 میکروگرم در متر مکعب درهوا تعریف شده است (1). در این رابطه، در ادامه به برخی از تحقیقات صورت گرفته در خصوص VOCs و تاثیر آنها بر سلامت انسان و محیط زیست اشاره شده است: Hu (2018) و همکاران، به بررسی میزان، خصوصیات و ارزیابی ریسک VOCs و تاثیر آن بر سلامت انسان در شهر در حال توسعه Hefei چین پرداختند، نتایج نشان داد که در بخشهای دارای غلظت بیش تر VOCs، ریسک ابتلا به سرطان بالاتر است. علاوه بر این، میزان ریسک و خطرزایی با توجه به نوع ترکیب آلی متفاوت بود (9). Wang (2018) و همکاران، بیان کردند که پوشش سطحی یکی از کلیدیترین راههای کنترل انتشار ترکیبات آلی فرار VOC و ازون ترپوسفری از منابع ثابت آلایندهها در صنایع هستند (10). Thepanondh (2011) و همکاران، بیان کردند، غلظت ترکیبات آلی فرار VOCدر مجاورت صنایع پتروشیمی سه برابر حدمجاز در هوا است و همچنین ثابت کردند که هر دو منابع ثابت و متحرک نقش مهمی در توزیع این آلایندهها دارند، اگرچه کنترل آلایندهها در منابع ثابت به مراتب آسانتر از منابع متحرک است (11). کرامتی و همکاران (1394) بیان کردند که درهوای منطقه ویژه پارس جنوبی غلظت ترکیبات آلی فرار در فصل سرد بیش تر از فصل گرم بوده و در تمامی ایستگاههای نمونهبرداری بالاتر از حد مجاز بوده است (12). Tiwari (2010) و همکاران، در شش نقطه شامل مناطق صنعتی، تجاری و مسکونی شهر یوکوهامای ژاپن به بررسی مقادیر ترکیبات آلی فرار پرداختند، نتایج نشان داد که غلظت بالایی از BTEX[7] و VOCs در مناطق صنعتی مشاهده میشود و کم ترین مقدار مربوط به مناطق مسکونی است (13). Cetin (2003) و همکاران، در اطراف مجتمع پتروشیمی و پالایشگاه نفتی، در سه ناحیه در ازمیر ترکیه به بررسی VOC ها پرداختند، نتایج نشان دادکه غلظت VOCs در هوا در اطراف مجتمع پتروشیمی چهار تا بیست برابر بیش تر از مقادیر اندازهگیری شده آن در نواحی خارج از شهر ازمیر بود (14). با توجه به تنوع ترکیبـات آلـی فـرار و اثـرات حاصل از آنها و همچنین با توجه بـه اهمیـت سـلامتی و رفاه افراد به ویـژه نیـروی انسـانی در مواجهـه بـا ایـن ترکیبات، اتخاذ راهکارهایی جهت پیشگیری از انتشار این آلایندهها به هوا ضروری است. لذا در این مقاله سعی بر این است که میزان نشت ترکیبات آلی فرار در پتروشیمی منتخب شناسایی، نشت یابی و تاحدممکن کاهش و یابه طور کامل رفع گردند. روشهای مختلفی در این زمینه وجود دارد، در این مقاله از برنامه LDAR که دارای پنج رکن تعیین اجزاء، تعریف نشتی، اندازه گیری، تعمیر و ثبت بوده و تحت استاندارد EPA-021 آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا می باشد، جهت شناسایی نقاط دارای نشت هیدروکربن بااستفاده از تصویربرداری مادون قرمز و آنالایزر مجهز به آشکارساز PID طبق EPA-021 ،استفاده گردید. این برنامه حاوی روش تشخیص و اندازه گیری میزان نشت گازها و بخارات از تجهیزات بوده و دارای الگوریتم برای اجرای برنامه شناسایی و رفع نشتی در مدت زمان معین می باشد که موجب افزایش بهرهوری، افزایش ایمنی محل کار، اطمینان از ظرفیت و استانداردهای عملیاتی، بهبود کیفیت هوا و کاهش انتشار گازهای گلخانهای، کاهش زمان و هزینه تعمیر و نگهداری (15)، خواهد شد.
مواد وروش ها
منطقه مورد مطالعه یکی از شرکتهای تولیدکننده محصولات اتیلن و پلی اتیلن می باشدکه در زمینی به مساحت 0786/71 هکتار در منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس جنوبی (عسلویه) در استان بوشهر (در عرض شمالی 27°28'34" و طول شرقی 52°36'27") واقع شده است. واحدهای فرآیندی آن شامل الفین (C2 Cracker) ، پلی اتیلن سنگین و متوسط(MD/HD) ، پلی اتیلن خطی (LD) و واحد غیرفرآیندی آفسایت میباشد. تولیدات اصلی این شرکت اتیلن، پلی اتیلن سبک، پلی اتیلن متوسط و سنگین و برشهای سه کربنه و سنگینتر و خوراک آن شامل اتان و پروپان (از شرکت پتروشیمی پارس)، هگزن و پروپیلن(از پتروشیمی جم) و هگزان(واردات) میباشد. همچنین ظرفیت واحد تولید اتیلن یک میلیون تن در سال، واحدهای MD/HD و LD هر کدام 300 هزار تن در سال میباشد که به مصارفی مانند خوراک واحدهای فرآیندی پائیندستی، تولید لوازم خانگی، فیلم، قطعات صنعتی، ظروف، روکش کابل و غیره میرسد. ورودیها به فرآیند شامل منابع و انرژی مصرفی، مواد اولیه و سوخت مصرفی در واحد آفسایت ذخیره میشوند. لازم به ذکر است که واحد آفسایت محصولی ندارد، ولی منابع مصرفی این واحد به نوعی مربوط به کل سیستم است. روش کار شیوه انجام این تحقیق، مروری و پایش زمینی بوده و در آن تمامی قوانین، دستورالعملها و مطالعات انجام شده در مورد نشتیابی ترکیبات آلی فرار در صنایع پتروشیمی مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی مطالعات نشان داد که روشها مختلفی در شناسایی و نشت یابی ترکیبات آلی فرار وجود دارد که در تمامی شیوههای مورد استفاده، دو روش استفاده از دستگاه اندازه گیری مانند آنالایزر مجهز به آشکارســاز یـونــــی (Photo) ionization detection و دوربیــن مـادون قرمز (IR Camera) مشترک است. در این مقاله نیز از این روشها به همراه بازدید و بررسی میدانی استفاده شد. ü تجهیزات مورداستفادهدر این تحقیق از دستگاه دوربین مادون قرمز به منظور تشخیص زمان واقعی نشت و تجسم انتشارات گازها و بخارات از تجهیزات صنایع نفت و گاز که با چشم غیرمسلح قابل رویت نیست، استفاده شد. کاربرد اصلی این دوربین در برنامه تشخیص نشتی و ارزیابی (LDAR[8]) است.دوربینهای مادون قرمز منطبق با اصل جذب نور مادون قرمز در یک طول موج خاص توسط بخارات هیدروکربن های انتشار یافته، کار میکنند. این دوربینها، از این مشخصه برای تشخیص انتشارات گازی از تجهیزات توسط تبدیل سطح اسکن شده به عکس متحرک در یک زمان واقعی استفاده میکنند و گازها به علت جذبشان از نور مادون قرمز قابل رویت میشوند. این تشعشعات در دامنه مادون قرمز از اسپکتروم الکترومغناطیس (بین 3 تا 5 میکرون) تشخیص داده میشود و در نتیجه گازها شناسایی خواهند شد. همچنین از پیشرفته ترین آنالایزر مجهز به آشکارساز (PID) جهت شناسایی و تعیین میزان ترکیبات آلی فرار (VOCs)استفاده گردیده است که قابلیت اندازه گیری مقدار آلاینده ها از 0 تا ppm 10000 را دارند. اطلاعات مورد نیاز این روش شامل: 1- تعداد تجهیزات مختلف ( شیر، اتصالات و ...) 2- نوع سیال و سرویس هر تجهیز ( گاز، مایع سبک یا مایع سنگین) 3- غلظت TOC[9] جریان مربوطه و 4- مدت زمانی که هر تجهیز در سرویس میباشد، است. ضرایب انتشار متوسط برای واحدهای فرایندی [10]SOCMI در جدول (1) ارائه شدهاند. ضرایب انتشار مربوط به واحدهای فرایندیSOCMI، پایانه های بارگیری و عملیات های تولید نفت و گاز برای محاسبه شدت انتشار کل ترکیبات آلی به کار میروند، در حالی که ضرایب انتشار مربوط به پالایشگاهها شدت انتشار ترکیبات آلی به غیر از متان را پیشبینی میکنند. دادههای مربوط به پمپهای با مایع سبک میتوانند برای همزنها به کار روند (16). در این تحقیق از این روش برای برآورد میزان نشت استفاده شده است. در این روش به صورت عمومی برای هر تجهیز یک ضریب انتشار خاص آن تجهیز در مراجع مربوطه ارائه شده است. بنابراین با داشتن تعداد هر یک از تجهیزات در هر واحد و ضرب ضریب انتشار هر تجهیز در تعداد آن تجهیز، مقدار انتشار حاصل از آن به دست می آید و مقدار انتشار کلی نیز برابر مجموع انتشار انواع مختلف تجهیزات موجود در واحد میباشد.در این روش جهت تخمین شدت جرمی انتشار TOC از تجهیزات از رابطه زیر استفاده شد: که در آن: ETOC: شدت انتشار TOC از تجهیزات با نوع مشخص (kg/hr)FA: ضریب انتشار برای تجهیز مربوطه (kg/hr) WFTOC: کسر جرمی TOC در جریان مربوطه.N: تعداد تجهیزات از نوع مشخص دارای WFTOC یکسان اگر سیال عبوری از تجهیز مورد نظر تماماً مواد آلی باشد، WFTOC برابر 1 خواهد بود. و شدت انتشار کل از واحد برابر ETOC مربوط به انواع مختلف تجهیزات خواهد بود.البته ضریب انتشار هر نوع تجهیز بر اساس نوع صنعت متفاوت خواهد بود. در این پروژه از ضرایب انتشار مربوط به صنایع ساخت مواد آلی شیمیایی مصنوعی ( SOCMI) استفاده شده است.
این روش نیازمند دادههای حاصل از بازرسی تجهیزات موجود در واحد فرایندی میباشد. دادههای حاصل از اسکرین (بازرسی) تجهیزات، معیاری از شدت نشتی میباشند. در این روش فرض میشود که تجهیزات دارای مقادیر نشتی بالاتر از 10000ppm شدت انتشار متوسط متفاوتی نسبت به تجهیزاتی دارند که دارای مقادیر نشتی پایینتر از ppm 10000 میباشند. یعنی در این روش تجهیزات به دو دسته تجهیزات با نشتی بالاتر از ppm 10000 و تجهیزات با نشتی پایینتر از ppm 10000 تقسیم شده و به هریک از این دستهها ضریب انتشار خاصی اختصاص داده میشود، بر خلاف روش اول که در آن همه تجهیزات یکسان در نظر گرفته میشد(16).
این روش از طریق ارائه معادلهای (EPA-21)که شدت انتشار جرمی را به صورت تابعی از مقادیر به دست آمده از بازرسیها برای انواع مختلف تجهیزات تعیین میکند، یک اصلاح اضافی برای تخمین مقدار انتشار از نشتی تجهیزات ارائه میدهد (16).
جدول 1- ضرایب انتشار متوسط برای صنایع ساخت مواد آلی شیمیایی مصنوعی (SOCMI)(16) Table 1. Average emission coefficient for Synthetic Organic Chemical Manufacturing Industries
جدول 2- تعداد انواع تجهیزات و میزان ترکیبات آلی فرار بدون اعمال برنامه LDAR در صنایع پتروشیمی و شیمیایی (17) Table 2. Number of equipment and amount of volatile organic compounds without application of LDAR in petrochemical and chemical industries
شکل 1 -نمونه ای از تجهیزات دارای نشت شناسایی شده توسط LDAR Figure 1. An example of leak detection from equipments using LDAR
تصویربرداری مادون قرمز در حال حاضر به کاربران اجازه میدهد خیلی از گازها و ترکیبات شیمیایی و صنعتی که برای چشمهای انسان قابل رویت نیستند(ترکیبات آلی فرار) را شناسایی کنند (15). این دوربین، گازهای غالبا با بوی نامطبوع و سبکتر از هوا را که ممکن است سمی و قابل اشتعال باشد را به وضوح نشان می دهد. شکل زیر نمونههایی از نشتیابیهای پتروشیمی مدنظر را نشان می دهد. قابلیت تصویربرداری از راه دور دوربینهای IR مانند GasFindIRTM و دوربینهای حرارتی به طور چشمگیری باعث پیداکردن نشت ترکیبات میشود، حتی وقتی که گازها با محیط اطرافشان کنتراست کم دارند، حرکت گاز در یک محیط استاتیک باعث میشود دیدن نشتهای کوچک یا نشتهای بزرگتر در فاصله بیشتر امکانپذیر شود. در این تحقیق با استفاده از روش ضرایب انتشار متوسط به محاسبه میزان انتشار آلایندهها پرداخته شد.
با استفاده از این روش و با در نظر گرفتن ضرایب انتشار مربوط به صنایع ساخت مواد آلی شیمیایی مصنوع برای کل واحدهای پتروشیمی مورد مطالعه و همچنین در نظر گرفتن 13203عدد اتصالات و فلنجها و ابزاردقیق مختلف، 5737 عدد انواع شیرهای دستی و کنترلی، 272 عدد شیرهای ایمنی دمایی و فشاری، 69 عدد پمپ، 12 عدد کمپرسور برای این واحد، مقدار نشتی سالیانه از واحد الفین حدود 370 تن در سال تخمین زده شده است. البته قابل ذکر است که تعداد به دست آمده برای تجهیزات مختلف به صورت دقیق و خطای کم از طرف پتروشیمی ارائه شده است.
جدول3- شدت انتشار محاسبه شده از روش اول برای پتروشیمی موردمطالعه، الف)تخمین برآورد کل انتشارات، ب) تعیین میزان نشت و کاهش آن با برنامه LDAR Table 3. Calculated emission rate using the first method for the studied petrochemical company, a) total rate of emissions, b) estimating the emission rate and reducing it by LDAR program
باتوجه به نتایج به دست آمده می توان بیان کرد که در این شرکت به طور کلی، 401/727 تن در سال پتانسیل بالقوه انتشار ترکیبات آلی فرار وجود دارد، ولی به طور بالفعل میزان نشت ترکیبات آلی فرار حدود 16/320 تن در سال برآورد شده است، با توجه به بررسیها و نشت یابی انجام شده و کاهش آن با استفاده از برنامه LDAR تمامی این مقدار شناسایی و انتشار آنها پس از انجام تعمیرات و یا تعویض قطعه و اقدامات کنترلی مهار شد. براساس نتایج به دست آمده پتروشیمی مورد مطالعه میتوان بیان کرد که شیرآلات و اتصالات بیشترین سهم(90%) را در انتشار ترکیبات آلی دارند که در این بین بیشترین سهم (63%) مربوط به شیرآلات است. نتایج به دست آمده از این تحقیق در راستای نتایج تحقیق انجام شده توسط Zhao و همکارانش درسال 2018 میباشد که بیان کردند: شیرآلات و اتصالات 90% از انتشارات گازهای آلی فرار ناشی از نشت تجهیزات را منتشر می کنند (18). اگرچه سهم انتشار از اتصالات و شیرآلات بالای 90% است، شیرآلات تقریبا دوبرابر اتصالات نشت آلاینده دارند. با وجود این که تعداد اتصالات بسیار بیشتر از تعداد شیرآلات هستند اما میزان نشت از شیرآلات تقریبا دوبرابر اتصالات است و از این رو شیرآلات، نیازمند توجه بیشتر تعمیرات جهت کاهش میزان آلاینده است.
نتیجه گیری کلی با توجه به ریسک محیط زیستی و بهداشتی و ایمنی تجهیزات در صنایع پتروشیمی، شناسایی تجهیزات دارای نشت گاز بسیار حائز اهمیت است، با توجه به این که هر میزان انتشار را نمیتوان به عنوان یک نشتی تلقی نمود، نیاز به یک رویه منطبق بر استاندارد کاملا محسوس می باشد، لذا انجام برنامه LDAR تنها روشی است که می تواند برای تخمین مقدار نشتی هر واحد و تجهیزات دارای نشر به کار رود. کنترل نشت این ترکیبات، باعث کاهش سطح تماس جوامع با ترکیبات آلی فرار، کاهش هزینه اتلاف محصول، افزایش ایمنی کارگران و اپراتورها، کاهش هزینه ناشی از انتشارات و جلوگیری از تخریب تجهیزات می شود. بر اساس نتایجی که از روش اول به دست آمد دیده میشود که وضعیت پتروشیمی موردنظر با در نظرگرفتن کل تجهیزات، دارای پتانسیل بالقوه انتشار آلاینده 401/727 تن درسال است ولی اندازهگیریهای انجام شده بیانگر میزان 16/320 تن نشت هیدروکربنهای نفتی درسال است. این مقدار معادل 4/43% از کل پتانسیل بالقوه انتشار از تجهیزات است که با انجام برنامه LDAR این میزان شناسایی، رفع و حذف گردید. لازم به ذکر است که حذف این حجم از انتشارات بسیار بهتر از متوسط جهانی میباشد. با انجام مکرر برنامه LDAR در سالهای آتی باتوجه به خوردگی و فرسودگی بیشتر تجهیزات به مرور زمان میتوان سالیانه حجم قابل توجهتری را کاهش داد. براساس کل نتایج بدست آمده از پتروشیمی مورد مطالعه با توجه به این که شیرآلات بیش ترین سهم(63%) را در انتشارات ترکیبات آلی فرار دارند وجود یک برنامه مدون و بلندمدت جهت کاهش ورفع نشتیها از این تجهیزات ضروری است.
References
1- دانشجوی دکتری محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن 2- دانشیار گروه محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن *(مسوول مکاتبات) 1- PhD Student, Department of Environment College of Natural Resources, IAU of Tonekabon. 2- Associate professor, Department of Environment College of Natural Resources, IAU of Tonekabon. *(Corresponding author) 3- benzene, toluene, ethylbenzene and xylene | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,036 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 206 |