"Қоршаған ортаға эмиссиялар нормативтерін айқындау әдістемесін бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Экология, геология және табиғи ресурстар министрінің 2021 жылғы 10 наурыздағы № 63 бұйрығына өзгерістер мен толықтыру енгізу туралы

Қазақстан Республикасы Экология және табиғи ресурстар министрінің 2024 жылғы 2 қыркүйектегі № 199 бұйрығы. Қазақстан Республикасының Әділет министрлігінде 2024 жылғы 3 қыркүйекте № 35022 болып тіркелді

БҰЙЫРАМЫН:

1. "Қоршаған ортаға эмиссиялар нормативтерін айқындау әдістемесін бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Экология, геология және табиғи ресурстар министрінің 2021 жылғы 10 наурыздағы № 63 бұйрығына (Нормативтік құқықтық актілерді мемлекеттік тіркеу тізілімінде № 22317 болып тіркелген) мынадай өзгерістер мен толықтыру енгізілсін:

бұйрықтың тақырыбы мынадай редакцияда жазылсын:

"Қоршаған ортаға эмиссиялар нормативтерін айқындау әдістемелерін бекіту туралы";

1-тармақ мынадай редакцияда жазылсын:

"1. Мыналар:

1) Қоршаған ортаға эмиссиялар нормативтерін айқындау әдістемесі осы бұйрыққа 1-қосымшаға сәйкес;

2) Газ-химия кешендерінің алау қондырғыларынан шығатын ластағыш заттар шығарындыларын есептеу әдістемесі осы бұйрыққа 1-1-қосымшаға сәйкес бекітілсін.";

қосымшаның оң жақтағы жоғары бұрышы мынадай редакцияда жазылсын:

"Қазақстан Республикасының Экология, геология және табиғи ресурстар министрінің 2021 жылғы 10 наурыздағы № 63 бұйрығына 1-қосымша";

осы бұйрыққа қосымшаға сәйкес 1-1-қосымшасымен толықтырылсын.

2. Қазақстан Республикасы Экология және табиғи ресурстар министрлігінің Экологиялық реттеу және бақылау комитеті заңнамада белгіленген тәртіппен:

1) осы бұйрықтың Қазақстан Республикасы Әділет министрлігінде мемлекеттік тіркелуін;

2) осы бұйрық ресми жарияланғаннан кейін оның Қазақстан Республикасы Экология және табиғи ресурстар министрлігінің интернет-ресурсында орналастырылуын;

3) осы бұйрық Қазақстан Республикасы Әділет министрлігінде мемлекеттік тіркелгеннен кейін он жұмыс күні ішінде осы тармақтың 1) және 2) тармақшаларында көзделген іс-шаралардың орындалуы туралы мәліметтердің Қазақстан Республикасы Экология және табиғи ресурстар министрлігінің Заң қызметі департаментіне ұсынылуын қамтамасыз етсін.

3. Осы бұйрықтың орындалуын бақылау жетекшілік ететін Қазақстан Республикасының Экология және табиғи ресурстар вице-министріне жүктелсін.

4. Осы бұйрық алғашқы ресми жарияланған күнінен кейін күнтізбелік он күн өткен соң қолданысқа енгізіледі.

Қазақстан Республикасы Экология және табиғи ресурстар министрінің м.а.

Н. Шарбиев

"КЕЛІСІЛДІ"

Қазақстан Республикасы

Денсаулық сақтау министрлігі

"КЕЛІСІЛДІ"

Қазақстан Республикасы

Қаржы министрлігі

"КЕЛІСІЛДІ"

Қазақстан Республикасы

Ұлттық экономика министрлігі

"КЕЛІСІЛДІ"

Қазақстан Республикасы

Энергетика министрлігі

	Қазақстан Республикасы Экология және табиғи ресурстар министрінің м.а. 2024 жылғы 2 қыркүйектегі № 199
	Қазақстан Республикасының Экология, геология және табиғи ресурстар министрінің 2021 жылғы 10 наурыздағы № 63 бұйрығына 1-1-қосымша

Газ-химия кешендерінің алау қондырғыларынан шығатын ластағыш заттар шығарындыларын есептеу әдістемесі

1-тарау. Жалпы ережелер

1. Газ-химия кешендерінің алау қондырғыларынан шығатын ластағыш заттар шығарындыларын есептеу әдістемесі (бұдан әрі – Әдістеме) жоғары биіктіктегі алау қондырғыларынан ластағыш заттардың шығарындыларының параметрлерін және жалпы шығарындыларын есептеу тәртібін белгілейді, жобалық нормаларға сәйкес жұмыс істейтін жалпы алау қондырғыларына (алау қондырғыларының кезекші оттықтарының жұмысын ескере отырып) қолданылады.

2. Бұл Әдістемеде мынадай арнайы терминдер, анықтамалар, қысқартулар мен аббревиатуралар пайдаланылады:

1) M – ластағыш заттың шығарылу қуаты, грамм/секунд;

2) Mi – i-ші ластағыш заттың шығарылу қуаты, грамм/секунд;

3) ТЖ – газ қоспасының жану температурасы, °С (Цельсий градусы);

4) V1 – атмосфераға шығарылатын газ-ауа қоспасының шығыны, текше метр/секунд;

5) Н – атмосфераға ластағыш заттардың шығарылу көзінің жер деңгейінен жоғары биіктігі, метр;

6) W0 – шығарындылар көзінен атмосфераға алау газын шығарудың орташа жылдамдығы, метр/секунд;

7) Wағу – жанып жатқан қоспаның ағу жылдамдығы, метр/секунд;

8) Wдыб – жанып жатқан қоспадағы дыбыстың таралу жылдамдығы, метр/секунд;

9) Пi – ластағыш заттың жалпы шығарындысы, тонна/жыл;

10) F – ластағыш заттардың үлестік шығарындыларының коэффициенті, килограмм/килокалория;

11) G – алау газының массалық шығыны, килограмм/секунд;

12) NHV – алау газының меншікті жану жылуы, килокалория/килограмм;

13) xi – қоспадағы i-ші заттың құрамы, % (пайыз) көлем бойынша (зертханалық талдау нәтижелері бойынша);

14) NHVi – қоспадағы i-ші заттың меншікті жану жылуы, килокалория/килограмм;

15) r – алау газының тығыздығы, килограмм/текше метр;

16) d – алаудың шығу саптамасының диаметрі, метр;

17) n – алау газының жану толықтығы;

18) y1 и у2 – жану қоспасының i-ші затының бір молекуласындағы көміртегі мен сутегі атомдарының саны, сәйкесінше (мысалы, С₂Н₆ y₁=2, у₂=6);

19) m – жанған алау газының молярлық массасы, килограмм/киломоль;

20) mi – қоспадағы i-ші заттың молярлық массасы, килограмм/киломоль;

21) wH2S – зертханалық талдау деректері бойынша қабылданатын алау газындағы күкіртті сутектің құрамы, % (пайыз) масса бойынша;

22) wRSH – зертханалық талдау деректері бойынша қабылданатын алау газындағы меркаптандардың құрамы, % (пайыз) масса бойынша;

23) wS – зертханалық талдау деректері бойынша қабылданатын алау газындағы жалпы күкірттің құрамы, % (пайыз) масса бойынша;

24) Т0 – алау газының температурасы, °С (Цельсий градусы);

25) QH – алау газының төменгі жану жылылығы, килокалория/текше метр;

26) e – сәулелену әсерінен жоғалған энергияның үлесі;

27) спс – жану өнімдерінің жылу сыйымдылығы, килокалория/текше метр·°С (Цельсий градусы);

28) Vпс – 1 текше метр алау газын жағу нәтижесінде алынған газ-ауа қоспасының көлемі, текше метр/текше метр;

29) a – артық ауа қатынасы;

30) V0 – 1 текше метр алау газын жағуға арналған ауаның стехиометриялық мөлшері, текше метр/текше метр;

31) B – алау газының көлемдік шығыны, текше метр/секунд;

32) Lа – алау ұзындығы, метр;

33) hв – жер деңгейінен алау қондырғысының биіктігі, метр;

34) Dа – алау диаметрі, метр;

35) Ar – келтірілген Архимед критерийі;

36) Lсх – стехиометриялық алау ұзындығы, метр;

37) t – алау қондырғысының жұмыс ұзақтығы, сағат/жыл;

38) k – адиабаталық көрсеткіш;

39)

– i-ден n-ге дейінгі өрнектің қосындысы 1-ге тең. Мұндағы i – 1-ге тең қосындының төменгі шегі, n – бүтін санға тең қосындының жоғарғы шегі;

40) биік алау қондырғысы – қысыммен жану аймағына 4 метр және одан да көп биіктіктегі тік алау білігі бойынша тасымалданатын алау газдарын атмосферада жағуға арналған техникалық құрылғы;

41) газ-химия кешені – этилен, пропилен, бутилен, олефиндер алу және полимерлеу мақсатында көпкомпонентті көмірсутекті газдарды терең өңдеуге арналған кешенді өндіріс орны;

42) газ-химия кешені объектісі – газ-химия кешеннің біртұтас технологиялық процесіне қосылған құрылғылар, жабдықтар, құрылыстар, ғимараттар мен құрылысжайлар;

43) газ-химия кешен қондырғылары – газ-химия кешеннің құрамында жұмыс істейтін технологиялық қондырғылар мен жабдықтар;

44) алау газдары – кәсіпорынның жалпы алау жүйесіне түсетін технологиялық қондырғылардың қалдық газдары, оның ішінде алау қажеттіліктері үшін пайдаланылатын табиғи газ;

45) газ-химия кешеннің алау қондырғылары – газ-химия процестер кезінде қауіпсіздікті қамтамасыз ету мақсатында көмірсутектерді шығаруға және кейіннен жағуға арналған қондырғылар.

3. Бұл Әдістеме газ-химия кешені объектілерін пайдалану кезінде түзілетін көмірсутек қоспаларын жағудың алау қондырғыларынан, атап айтқанда этилен, пропилен, бутилен, олефиндерді өндіру және полимерлеу кезінде пайда болатын ластағыш заттар шығарындыларының атмосфералық ауа сапасына әсерін бағалау үшін бастапқы деректерді алу мақсатында әзірленді.

4. Осы Әдістеме бойынша алынған нәтижелер келесі жағдайларда:

1) алау қондырғыларының шығарындыларымен атмосфералық ауаның ластануын есептеуде;

2) рұқсат етілген шығарындылар нормативтерін белгілеуде;

3) ластағыш заттар шығарындыларын түгендеуде;

4) жобаланатын алау қондырғыларының қоршаған орта жағдайына әсерін бағалауда қолданылады.

5. Алау қондырғыларынан атмосфераға бөлінетін ластағыш заттар жану өнімдері мен жанбайтын алау газының жанбаған компоненттерінің газ-ауа қоспасы болып табылады. Ластағыш заттар шығарындыларының сапалық және сандық сипаттамасы жағылатын қоспаның құрамымен, алау қондырғысының түрімен және параметрлерімен анықталады.

6. Бұл Әдістеме газ-химия кешенінің объектілерін пайдалану кезінде қондырғыларынан шығарылатын ластағыш заттардың атмосфералық ауадағы жер бетіндегі шоғырлануының ең жоғары мәндерін бағалау үшін осы құжатта ластағыш заттың шығарылу қуаты мен жалпы шығарындыларының есептеулерін орындауды көздейді.

Сонымен қатар, атмосфераға шығарылатын газ-ауа қоспасының температурасы, атмосфераға шығарылатын газ-ауа қоспасының шығыны, шығарынды көзінің жер деңгейінен биіктігі, түсудің орташа жылдамдығы сияқты параметрлердің есептеулері эмиссия көзінен атмосфераға газ-ауа қоспасын шығару осы Әдістемеге сәйкес жүзеге асырылады.

7. Есептеулерді орындау үшін қажетті эксперименттік деректер "Өлшем бірлігін қамтамасыз ету туралы" Қазақстан Республикасы Заңының талаптарын сақтай отырып, өлшеулерді орындаудың аттестатталған әдістемелерін және өлшемдерді тексеру құралдарын қолдана отырып алынады.

2-тарау. Ластағыш заттар шығарындыларының параметрлерін есептеу

8. Газ-химия кешені объектілерін пайдалану кезінде, атап айтқанда этилен, пропилен, бутилен, олефиндерді өндіру және полимерлеу кезінде түзілетін көмірсутек қоспаларын жағудың алау қондырғыларынан көмірсутектердің метанға қайта есептегенде, көміртегі оксидінің, азот оксидінің және күйенің шығарылу қуаты М (грамм/секунд) келесі формула бойынша есептеледі:

M = 1000 * F * G * NHV, мұнда:

F – ластағыш заттардың үлестік шығарындыларының коэффициенті, килограмм/килокалория;

G – алау газының массалық шығыны, килограмм/секунд;

NHV – алау газының меншікті жану жылуы, килокалория/килограмм.

9. Жағылатын қоспаның жылу бірлігіне ластағыш заттардың үлестік шығарындыларының коэффициенті осы Әдістеменің 1-қосымшасының кестесі бойынша қабылданады.

10. Алау газының меншікті жану жылуы мына формула бойынша анықталады:

x_i – қоспадағы i-ші заттың құрамы, % (пайыз) көлем бойынша (зертханалық талдау нәтижелері бойынша);

NHV_i – қоспадағы i-ші заттың меншікті жану жылуы, килокалория/килограмм. Бұл мән анықтамалық болып табылады, мәндер осы Әдістемеге 4-қосымшаның кестесінде келтірілген.

11. Алау газының массалық шығыны кәсіпорынның материалдық балансынан алынады. Көрсеткіш болмаған кезде жанатын алау газының G (килограмм/секунд) массалық шығыны келесі формула бойынша есептеледі:

G = B * r, мұнда:

В – алау газының көлемдік шығыны, текше метр/секунд;

r – алау газының тығыздығы, килограмм/текше метр.

12. Биіктіктегі алау қондырғыларында жағылатын алау газының тығыздығы r мен көлемдік шығыны B өлшеу нәтижелері бойынша немесе кәсіпорынның материалдық балансы бойынша қабылданады. Деректер болмаған жағдайда B алау газының көлемдік шығыны мына формула бойынша есептеледі:

B = 0,785 · Wағу · d², мұнда:

Wағу – жанып жатқан алау газының ағу жылдамдығы, метр/секунд;

d – алаудың шығу саптамасының диаметрі, метр.

13. Жанып жатқан алау газының ағу жылдамдығы осы Әдістеменің 32-тармақтағы формула бойынша жүргізіледі.

14. Құрамында күкірт қосылыстары бар алау газдары үшін ластағыш заттар шығарындыларының қуатымен бірге жалпы күкірт S (M_S), күкіртсутек H₂S (M_H2S) және меркаптан RSH (M_RSH) шығарындыларының қуаты мына формулалар бойынша есептеледі:

M_S = 20 * wS * G * n

M_H2S = 10 * w_H2S * G * (1 – n)

M_RSH = 10 * w_RSH * G * (1 – n), мұнда:

w_S – зертханалық талдау деректері бойынша қабылданатын алау газындағы жалпы күкірттің құрамы, % (пайыз) масса бойынша;

w_H2S – зертханалық талдау деректері бойынша қабылданатын алау газындағы күкіртті сутектің құрамы, % (пайыз) масса бойынша;

w_RSH – зертханалық талдау деректері бойынша қабылданатын алау газындағы меркаптандардың құрамы, % (пайыз) масса бойынша;

n – эксперименттік зерттеулер негізінде белгіленген алау газының жану толықтығы, 0,9984 – газ және газ конденсаты қоспалары үшін.

15. Газ-химия кешені объектілерін пайдалану кезінде, атап айтқанда этилен, пропилен, бутилен, олефиндерді өндіру және полимерлеу кезінде түзілетін алау газын жағудың алау қондырғыларынан шығатын i-ші ластағыш заттың Пi (тонна/жыл) жалпы шығарылуы мына формула бойынша есептеледі:

П_i = 0,0036 * t * M_i, мұнда:

M_i – i-ші ластағыш заттың шығарылу қуаты, грамм/секунд;

t – алау қондырғысының жұмыс ұзақтығы, сағат/жыл.

16. Газ қоспасының жану температурасы Тж (°С (Цельсий градусы)) мына формула бойынша есептеледі:

Т_о – алау газының температурасы, °С (Цельсия градусы);

Q_H – алау газының төменгі жану жылылығы, килокалория/текше метр;

e – сәулелену әсерінен жоғалған энергияның үлесі;

с_пс – жану өнімдерінің жылу сыйымдылығы, килокалория/текше метр∙°С;

V_пс – 1 текше метр алау газын жағу нәтижесінде алынған газ-ауа қоспасының көлемі, текше метр/текше метр.

17. Алау газының температурасы (Т₀) зертханалық өлшеу нәтижелері бойынша анықталады.

18. Газ қоспаларының төменгі жылулық мәні (Q_H) зертханалық өлшеулердің нәтижелері бойынша анықталады немесе алау газдарының эмпирикалық формуласы арқылы есептеледі:

Q_H = 25,8x_H2 + 30,2x_CO + 85,6x_CH4 + 152,3x_C2H6 + 218,0x_C3H8 + 283,4x_C4H10 + 348,9x_C5H12 + 133,8x_C2H2+ 141,1x_C2H4 + 205,4x_C3H6 + 271,1x_C4H8 + 330,6x_C5H10 + 335,3x_C6H6 + 55,9x_H2S, килокалория/текше метр, мұнда:

x_i – қоспадағы i-ші заттың құрамы, % (пайыз) көлем бойынша.

19. Сәулелену есебінен жоғалған е энергиясының үлесі алау газы үшін мына формула бойынша қабылданады:

m – жағылатын қоспаның молярлық массасы, килограмм/киломоль.

20. Жанатын қоспаның молярлық массасы m (килограмм/киломоль) мына формула бойынша есептеледі:

x_i – қоспадағы i-ші заттың құрамы, % (пайыз) көлем бойынша (зертханалық талдау нәтижелері бойынша);

m_i – қоспадағы i-ші заттың молярлық массасы, килограмм/киломоль (анықтамалық шама).

21. 1 текше метр алау газын жағу кезінде алынған газ-ауа қоспасының көлемі Vпс (текше метр/текше метр), мына формула бойынша есептеледі:

V_пс = 1 + a * V₀, мұнда:

a – артық ауа қатынасы (1-ге тең деп алынды);

V_о – 1 текше метр алау газын жағуға арналған ауаның стехиометриялық мөлшері, текше метр/текше метр.

22. V_о параметрі мына формула бойынша есептеледі:

x_i – қоспадағы i-ші заттың құрамы, % (пайыз) көлем бойынша;

y₁ және у₂ - жанатын қоспаның i-ші затының бір молекуласындағы көміртегі мен сутегі атомдарының саны сәйкесінше (мысалы, С₂Н₆ y₁=2, у₂=6).

23. Газ қоспасына арналған газ-ауа қоспасының (жану өнімдерінің) жылу сыйымдылығы спс = 0,4 (килокалория/текше метр·°С (Цельсий градусы)) алау газ жану температурасы кезінде алған мәні шамамен есептейді (Т_ж). 1-кестедегі деректерді пайдалана отырып, газ-ауа қоспасының жылу сыйымдылығының шамасын нақтылайды және Т_ж соңғы шамасын есептейді.

1 Кесте

Газ-ауа қоспасының жылу сыйымдылығының шамасын анықтау

Жану өнімдерінің температурасы Тж, °С (Цельсий градусы)	600-800	800-1000	1000-1200	1200-1500	1500-1800	1800-2000
Жану өнімдерінің жылу сыйымдылығы спс:
килокалория/(текше метр°С (Цельсий градусы))	0,35	0,36	0,37	0,38	0,39	0,4

24. Атмосфераға шығарылатын V₁ (текше метр/секунд) газ-ауа қоспасының шығыны мына формула бойынша есептеледі:

B – алау газының көлемдік шығыны, текше метр/секунд;

V_ПС – 1 текше метр алау газын жағу кезінде алынған газ-ауа қоспасының көлемі, текше метр/ текше метр;

Т_ж – газ-ауа қоспасының жану температурасы, °С (Цельсий градусы).

25. Алау газын жағудың биік алау қондырғыларынан атмосфераға ластағыш заттардың шығарылу көзінің H (метр) биіктігі мынадай формула бойынша есептеледі:

H = L_a + L_в, мұнда:

L_а – алау ұзындығы, метр;

h_в – алау қондырғысының жер деңгейінен биіктігі, метр.

26. Кезекші қыздырғыштарға және биіктік қондырғысының алау оқпанына түсетін табиғи газды жағудың алау қондырғыларынан атмосфераға ластағыш заттарды шығару көзінің (Н) биіктігі есептеу кезінде алау қондырғысының жер деңгейінен (hв) тең биіктігі қабылданады.

27. Алау құбырының биіктігі (h_в) газ-химия кешенінің пайдаланылатын нысаны үшін жобалау деректері бойынша қабылданады.

28. Биіктіктегі алау қондырғылары (W_ағу/W_дыб ≥ 0,2) үшін алаудың ұзындығы L_ф ) мына формула бойынша есептеледі:

Ar – келтірілген Архимед критерийі;

L_сх/d – алаудың стехиометриялық ұзындығының шығыс саптамасының диаметріне қатынасы. (Lсх/d) параметрі 2-қосымшада келтірілген номограмма бойынша орнатылады;

d – алаудың шығу саптамасының диаметрі, метр.

29. Биіктіктегі алау қондырғылары (W_ағу/W_дыб< 0,2) үшін алаудың ұзындығы (L_ф) 15d-ге тең деп қабылданады.

30. Алау газын жағатын беру құбырының шығыс саптамасының диаметрі (d) алау қондырғысының жобалық деректері бойынша белгіленеді.

31. Алауды көтеру әрекетін ескеретін келтірілген Архимед критерийі (Ar), мына формула бойынша есептеледі:

r – алау газының тығыздығы, килограмм/текше метр;

W_ағу – жанып жатқан алау газының ағу жылдамдығы, метр/секунд;

d – алаудың шығу саптамасының диаметрі, метр.

32. Жанатын алау газының ағу жылдамдығы W_ағу (метр/секунд) мына формула бойынша есептеледі:

B – алау газының көлемдік шығыны, текше метр/секунд;

d – алаудың шығу саптамасының диаметрі, метр.

33. Шығыс саптамасының диаметрі (d) биіктіктегі алау қондырғысының жобалық деректері бойынша; жағылатын қоспаның көлемдік шығыны (B) өлшеу нәтижелері бойынша қабылданады. Биіктіктегі алау қондырғыларында жағылатын қоспаның көлемдік шығыны туралы деректер болмаған жағдайда, ағу жылдамдығы қабылданатын теңдеулер:

тұрақты төгінділер кезінде

W_ағу = 0,2 * W_дыб, метр/секунд

мерзімді және апаттық төгінділер кезінде

W_ағу = 0,5 * W_дыб, метр/секунд, мұнда:

W_дыб – жанып жатқан қоспадағы дыбыс жылдамдығы, метр/секунд.

34. Жанып жатқан қоспадағы дыбыс жылдамдығын есептеу 3-қосымшада келтірілген.

35. Биіктіктегі алау қондырғылары Wo (метр/секунд) газ-ауа қоспасының атмосфераға түсуінің орташа жылдамдығы мына формула бойынша есептеледі:

V₁ – атмосфераға шығарылатын газ-ауа қоспасының шығыны, текше метр/секунд;

D_а – алау диаметрі, метр.

36. Биіктіктегі алау қондырғыларында алау газын жағу кезіндегі алау диаметрі Dа (метр) мына формула бойынша есептеледі:

D_а = 0,14 * L_ф + 0,49 * d, мұнда:

L_а – алау ұзындығы, метр;

d – алаудың шығу саптамасының диаметрі, метр.

Газ-химия кешендерінің алау қондырғыларынан шығатын ластағыш заттар шығарындыларын есептеу әдістемесіне 1-қосымша

Ластағыш заттардың үлестік шығарындыларының коэффициенттері

Төмендегі кестеде бутилен, этилен, пропилен, олефиндер өндірісінде газ-химия кешені нысандары үшін ластағыш заттардың үлестік шығарындыларының коэффициенттері келтірілген.

Ластағыш заттардың үлестік шығарындыларының коэффициенттері

Ластағыш заттар	Шығарындылар коэффициентінің мәні, килограмм/килокалория
Метанға қайта есептегенде көмірсутектер CH4	0,25*10-6
Азот оксидтері NOx	0,12*10-6
Көміртек оксиді СО	0,56*10-6

Келесі шарт сақталғанда күйе шықпайды – жанып жатқан қоспаның ағу жылдамдығының W_ағу осы жанып жатқан қоспадағы дыбыстың Wдыб таралу жылдамдығының қатынасы 0,2-ден жоғары болуы керек. Есептеу 3-қосымшада келтірілген.

W_ағу/W_дыб > 0,2 шарты орындалмаған жағдайларда күйенің шығарылу қуаты келесі формула бойынша есептеледі:

M (күйе) = 1000 * F (күйе) * В, мұнда:

М (күйе) – күйе шығару қуаты, грамм/секунд;

F (күйе) – күйенің үлестік шығарындыларының коэффициенті, килограмм/текше метр;

В – алау газының көлемдік шығыны, текше метр/секунд.

Үлестік күйе шығару коэффициенті (F) алау қондырғысының паспорты негізінде түтіннің түссіздік деңгейімен анықталады:

- түтіннің түссіздік коэффициенті 0-20%, түтінсіз алаулар: 0 килограмм/текше метр;

- түтіннің түссіздік коэффициенті 20-40%, әлсіз түтінділер: 40*10-6 килограмм/текше метр;

- түтіннің түссіздік коэффициенті 40-60%, орташа түтінділер: 177*10-6 килограмм/текше метр;

- түтіннің түссіздік коэффициенті 60-100%, күшті түтінділер: 274*10-6 килограмм/текше метр.

Газ-химия кешендерінің алау қондырғыларынан шығатын ластағыш заттар шығарындыларын есептеу әдістемесіне 2-қосымша

Номограмма (L/D)

Жанған қоспаның тығыздығы (r) және теориялық меншікті ауа ағыны (V0) кезінде стехиометриялық жалын ұзындығының шығыс саптамасының диаметріне (Lсх/d) қатынасын табуға арналған номограмма.

Газ-химия кешендерінің алау қондырғыларынан шығатын ластағыш заттар шығарындыларын есептеу әдістемесіне 3-қосымша

Күйесіз жағу талаптарының сақталуын тексеру

Күйесіз жағуды тексеру үшін келесі параметрлерді есептейді:

Жанып жатқан қоспаның ағу жылдамдығы (W_ағу):

B – алау газының көлемдік шығыны, текше метр/секунд;

d – алаудың шығу саптамасының диаметрі, метр.

Жанатын көмірсутек қоспасындағы дыбыстың таралу жылдамдығы:

k – адиабата көрсеткіші;

T₀ – алау газының температурасы, ֯C (Цельсий градусы);

m – молярлық масса, килограмм/киломоль.

Газ қоспалары үшін адиабата көрсеткіші 1,3-ке тең деп қабылданады.

Алау газының температурасы (Т0) зертханалық өлшеу нәтижелері бойынша анықталады.

W_ағу / W_дыб >0,2 шарты сақталған жағдайда, жану кезінде күйе түзілмейді.

Газ-химия кешендерінің алау қондырғыларынан шығатын ластағыш заттар шығарындыларын есептеу әдістемесіне 4-қосымша

Заттардың меншікті жану жылуы

Жанатын газдың құрамдас бөлігі:		Меншікті жану жылуы
Атауы	Формула	килокалория/килограмм
Метан	CH4	11957
Этан	C2H6	11355
Пропан	C3H8	11073
Изобутан	i-C4H10	10889
н-Бутан	n-C4H10	10927
2-Метилбутан	C5H12	10815
н-Гексан	C6H14	10779
Пропилен	C3H6	10939
н-Гептан	C6H6	10736
Этилмеркаптан	C2H6S	6680
Күкіртсутек	H2S	3633
н-Пентан	C5H12	10839
н-Октан	C8H18	10702
н-Нонан	C9H20	10679
н-Декан	C10H22	10659
Этилен	C 2H 4	11271
Бутен	C4H8	10822
2-Метилпропен	(CH3)2C=CH2	10753
Пентен	C5H10	10753
Пропадиен	C3H4	11066
Ацителен	C2H2	11539
Циклопентан	C5H10	10561
Циклогексан	C6H12	10475
Бензол	C6H6	9696
Толуол	C6H5CH3	9785
Метанол	CH₃OH	5043
Азот	N2	0
Су	H2O	0
Сутегі	H2	28668
Көміртегі тотығы	CO	2414
Көміртек диоксиді	CO2	0
Метилмеркаптан	CH4S	5719
Күкіртсутек	H2S	3633
Жалпы күкірт	S	3466

Газ-химия кешендерінің алау қондырғыларынан шығатын ластағыш заттар шығарындыларын есептеу әдістемесіне 5-қосымша

Есептеу мысалдары

Газ-химия кешендердің алау қондырғыларынан ластағыш заттардың шығарындыларын есептеу үшін негізгі параметрлерді анықтауға арналған бастапқы деректер төмендегі кестеде келтірілген. Бұл алау газының құрамдас бөлігі, құрамы, жанудың меншікті жылуы және компоненттердің молекулалық салмағы. Сондай-ақ газ тығыздығы r (1,21 килограмм/текше метр), жұмыс уақыты t (8760 сағат/жыл), массалық шығыны G (0,278 килограмм/секунд) және алау газ жану толықтығы n (0,9984), көлемдік шығыны В (0,23 текше метр/секунд), алау саптамасының шығу диаметрі d (1,12 метр) белгілі. Төмендегі кестеде есептеу мысалында қолданылатын жанатын газдың компоненттік құрамы көрсетілген.

Жанатын газдың құрамдас бөлігі

Жанатын газдың алауға ағуы
Жанатын газдың құрамдас бөлігі:		Жанудың меншікті жылуы	Молекулалық салмағы	Құрамы
Атауы	Формула	килокалория/килограмм	килограмм/киломоль	% (пайыз) көлем	% (пайыз) масса
Азот	N2	0,000	28,0	97,61%	97,13%
Су	H2O	0,000	18,0	0,81%	0,52%
Пропилен	C3H6	10939	42,1	1,57%	2,35%
Газдың құрамы мен қасиеттері жалпыға бірдей қолданылмайды, газ-химия өндіріс объектілері үшін есептеудің мысалы ретінде ұсынылған.

Алау газының меншікті жану жылуы келесідей есептеледі:

Көмірсутектер шығарындыларының қуаты М (грамм/секунд) алау газын жағатын алау қондырғыларынан шығатын метанға, көміртегі оксидіне, азот оксидіне және күйеге (түтіннің мөлдірлік коэффициенті 0-20%) қайта есептегенде былай анықталады:

М (метан) = 1000 * F * G * NHV = 1000 * 0,25 * 10^-6 * 0,278 * 171,97 = 0,0119 грамм/секунд

М (азот тотықтары) = 1000 * F * G * NHV = 1000 * 0,12 * 10^-6 * 0,278 * 171,97 = 0,0057 грамм/секунд

М (көміртек оксиді) = 1000 * F * G * NHV = 1000 * 0,56 * 10^-6 * 0,278 * 171,97 = 0,0268 грамм/секунд

M (күйе) = 1000 * F (күйе) * VГ = 1000 * 0 * 0,23 = 0 грамм/секунд

Алау газын жағатын алау қондырғыларының i-ші ластағыш затының жалпы шығарындысы Пi (тонна/жыл):

П (метан) = 0,0036 * t * М_i = 0,0036 * 8760 * 0,0119 = 0,377 тонна/жыл

П (азот тотықтары) = 0,0036 * t * М_i = 0,0036 * 8760 * 0,0057 = 0,181 тонна/жыл

П (көміртек оксиді) = 0,0036 * t * М_i = 0,0036 * 8760 * 0,0268 = 0,844 тонна/жыл

П (күйе) = 0,0036 * t * М_i = 0,0036 * 8760 * 0 = 0 тонна/жыл

Алау газының молярлық массасы мына өрнекпен анықталады:

Газ және газ-конденсат қоспаларының (QH) төмен калориялық мәні зертханалық өлшеулердің нәтижелері бойынша анықталады немесе көмірсутекті газдардың эмпирикалық формуласы арқылы есептеледі:

QH = 25,8x_H2 + 30,2x_CO + 85,6x_CH4 + 152,3x_C2H6 + 218,0x_C3H8 + 283,4x_C4H10 + 348,9x_C5H12 + 133,8x_C2H2+ 141,1x_C2H4 + 205,4x_C3H6 + 271,1x_C4H8 + 330,6x_C5H10 + 335,3x_C6H6 + 55,9x_H2S = 205,4*2,35+0 = 482,69 килокалория/текше метр

Табиғи газ, газ және газ конденсат қоспалары үшін радиацияның әсерінен жоғалған энергияның үлесі е келесі формула бойынша алынады:

V0 параметрі келесі формула бойынша есептеледі:

1 текше метр алау газы текше метр/текше метр жағу нәтижесінде алынған газ-ауа қоспасының көлемі келесі формула бойынша есептеледі:

Vпс = 1 + a * V0 = 1 + 1 * 0,337 = 1,337 текше метр/текше метр

Газ-ауа қоспасының (жану өнімдерінің) жылу сыйымдылығы газ қоспасы үшін спс = 0,4 (килокалория/текше метр °С (Цельсия градусы)) болғанда қоспаның шамамен жану температурасы ТГ (°C (Цельсия градусы)) келесі формула бойынша есептеледі:

1-кестедегі деректерді пайдалана отырып, біз газдың шамамен жылу сыйымдылығы қате таңдалған деп қорытынды жасауға болады, өйткені жану өнімдерінің шамамен температурасы спс = 0,4 кестесінде көрсетілген диапазонда емес. Бұл жағдайда жану өнімдерінің жылу сыйымдылығының жаңа жуық мәні таңдалады (691,76°С (Цельсия градусы) қоспа температурасы үшін 0,35) және есептеу қайталанады.

Бұл жағдайда біз газдың шамамен жылу сыйымдылығы дұрыс таңдалған деп қорытынды жасауға болады, өйткені жану өнімдерінің шамамен температурасы (787,73 ° C (Цельсий градусы)) спс = 0,35 кестеде көрсетілген диапазонға кіреді.

Атмосфераға шығарылатын газ-ауа қоспасының шығыны V1 (текше метр/секунд) келесі формула бойынша есептеледі:

Алау газының ағу жылдамдығы келесі формула бойынша есептеледі:

(Wағу/Wдыб < 0,2) биіктіктегі алау қондырғылары үшін жалын ұзындығы (Lф) 15d деп қабылданады.

L_а=15d=15*1,12=16,8 метр

Алауда газды жағуға арналған жоғары биіктіктегі алау қондырғыларынан атмосфераға ластағыш заттардың шығарылу көзінің биіктігі келесі формула бойынша есептеледі:

H = L_а + h_в = 16,8 + 95 = 111,8 метр

Биіктік алау қондырғыларында алау газын жағу кезінде алаудың диаметрі D_а келесі формула бойынша есептеледі:

D_а = 0,14 * L_а + 0,49 * d = 0,14 * 16,8 + 0,49 * 1,12 = 2,9 метр

Биіктік алау қондырғылары үшін газ-ауа қоспасының атмосфераға түсуінің орташа жылдамдығы Wo (метр/секунд) келесі формула бойынша есептеледі:

О внесении изменений и дополнения в приказ Министра экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан от 10 марта 2021 года № 63 "Об утверждении Методики определения нормативов эмиссий в окружающую среду"

Приказ Министра экологии и природных ресурсов Республики Казахстан от 2 сентября 2024 года № 199. Зарегистрирован в Министерстве юстиции Республики Казахстан 3 сентября 2024 года № 35022

ПРИКАЗЫВАЮ:

1. Внести в приказ Министра экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан от 10 марта 2021 года № 63 "Об утверждении Методики определения нормативов эмиссий в окружающую среду" (зарегистрирован в Реестре государственной регистрации нормативных правовых актов за № 22317) следующие изменения и дополнение:

заголовок приказа изложить в следующей редакции:

"Об утверждении Методик определения нормативов эмиссий в окружающую среду";

пункт 1 изложить в следующей редакции:

"1. Утвердить:

1) Методику определения нормативов эмиссий в окружающую среду согласно приложения 1 к настоящему приказу;

2) Методику расчета выбросов загрязняющих веществ от факельных установок газохимических комплексов согласно приложения 1-1 к настоящему приказу.";

правый верхний угол приложения изложить в следующей редакции:

"Приложение 1 к приказу Министра экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан от 10 марта 2021 года № 63";

дополнить приложением 1-1 согласно приложению к настоящему приказу.

2. Комитету экологического регулирования и контроля Министерства экологии и природных ресурсов Республики Казахстан в установленном законодательством порядке обеспечить:

1) государственную регистрацию настоящего приказа в Министерстве юстиции Республики Казахстан;

2) размещение настоящего приказа на интернет-ресурсе Министерства экологии и природных ресурсов Республики Казахстан после его официального опубликования;

3) в течение десяти рабочих дней после государственной регистрации настоящего приказа в Министерстве юстиции Республики Казахстан представление в Департамент юридической службы Министерства экологии и природных ресурсов Республики Казахстан сведений об исполнении мероприятий, предусмотренных подпунктами 1) и 2) настоящего пункта.

3. Контроль за исполнением настоящего приказа возложить на курирующего вице-министра экологии и природных ресурсов Республики Казахстан.

4. Настоящий приказ вводится в действие по истечении десяти календарных дней после дня его первого официального опубликования.

и.о. Министра экологии и природных ресурсов Республики Казахстан

Н. Шарбиев

"СОГЛАСОВАНО"
Министерство здравоохранения
Республики Казахстан

"СОГЛАСОВАНО"
Министерство финансов
Республики Казахстан

"СОГЛАСОВАНО"
Министерство национальной экономики РК

"СОГЛАСОВАНО"
Министерство энергетики
Республики Казахстан

	Приложение и.о. Министра экологии и природных ресурсов Республики Казахстан от 2 сентября 2024 года № 199
	Приложение 1-1 к приказу Министра экологии и природных ресурсов Республики Казахстан от 10 марта 2021 года № 63

Методика расчета выбросов загрязняющих веществ от факельных установок газохимических комплексов

Глава 1. Общие положения

1. Методика расчета выбросов загрязняющих веществ от факельных установок газохимических комплексов (далее – Методика) устанавливает порядок расчета параметров выбросов и валовых выбросов загрязняющих веществ от высотных факельных установок, распространяется на общие факельные установки, эксплуатируемые в соответствии с проектными нормами (с учетом работы дежурных горелок факельных установок).

2. В настоящей Методике применяются следующие основные термины и определения, сокращения и аббревиатуры:

1) M – мощность выброса загрязняющего вещества, грамм/секунды;

2) Mi – мощность выброса i-гo загрязняющего вещества, грамм/секунды;

3) ТГ – температура горения газовой смеси, °С (градусов Цельсия);

4) V1 – расход выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси, кубические метры/секунды;

5) Н – высота источника выброса загрязняющих веществ в атмосферу над уровнем земли, метры;

6) W0 – средняя скорость поступления в атмосферу факельного газа из источника выброса, метры/секунды;

7) Wист – скорость истечения сжигаемой смеси, метры/секунды;

8) Wзв – скорость распространения звука в сжигаемой смеси, метры/секунды;

9) Пi – валовый выброс i-гo загрязняющего вещества, тонн/год;

10) F – коэффициент удельных выбросов загрязняющих веществ, килограмм/килокалорий;

11) G – массовый расход факельного газа, килограмм/секунды;

12) NHV – удельная теплота сгорания факельного газа, килокалорий/килограм;

13) xi – содержание i-гo вещества в смеси, % (процентов) по объему (по результатам лабораторного анализа);

14) NHVi – удельная теплота сгорания i-гo вещества в смеси, килокалорий/килограмм;

15) r – плотность факельного газа, килограмм/кубические метры;

16) d – диаметр выходного сопла факела, метры;

17) n – полнота сгорания факельного газа;

18) y1 и у2 – число атомов углерода и водорода в одной молекуле i-го вещества сжигаемой смеси, соответственно (например, для С2Н6 y1=2, у2=6);

19) m – молярная масса сжигаемой факельного газа, килограм/киломоль;

20) mi – молярная масса i-гo вещества в смеси, килограм/киломоль;

21) wH2S – содержание сероводорода в факельном газе принимающиеся по данным лабораторного анализа, % (процент) по массе;

22) wRSH – содержание меркаптанов в факельном газе принимающиеся по данным лабораторного анализа, % (процент) по массе;

23) wS – содержание общей серы в факельном газе принимающиеся по данным лабораторного анализа, % (процент) по массе;

24) Т0 – температура факельного газа, °С (градусов Цельсия);

25) QH – низшая теплота сгорания факельного газа, килокалорий/ кубические метры;

26) e – доля энергии, теряемая за счет излучения;

27) спс – теплоемкость продуктов сгорания, килограмм/кубические метры· °С (градусов Цельсия);

28) Vпс – объем газовоздушной смеси, полученный при сжигании 1 (одного) кубического метра факельного газа, кубические метры/ кубические метры;

29) a – коэффициент избытка воздуха;

30) V0 – стехиометрическое количество воздуха для сжигания 1 (одного) кубического метра факельного газа, кубические метры/ кубические метры;

31) B – объемный расход факельного газа, кубические метры/секунды;

32) Lф – длина факела, метры;

33) hв – высота факельной установки от уровня земли, метры;

34) Dф – диаметр факела, метры;

35) Ar – приведенный критерий Архимеда;

36) Lсх – стехиометрическая длина факела, метры;

37) t – продолжительность работы факельной установки, час/год;

38) k – показатель адиабаты;

39)

– сумма выражения от i равного 1 до n, где i – это нижний предел суммы равный 1, n - верхний предел суммы, равный целому числу

40) высотная факельная установка – техническое устройство для сжигания в атмосфере факельных газов, транспортируемых под давлением в зону горения по вертикальному факельному стволу высотой 4 (четыре) метра и более;

41) газохимический комплекс – комплексное производственное сооружение по глубокой переработке многокомпонентных углеводородных газов с целью производства и полимеризации этилена, пропилена, бутилена, олефинов;

42) объект газохимического комплекса – устройства, оборудования, строения, здания и сооружения, связанные в единый технологический процесс газохимического комплекса;

43) установки газохимического комплекса – технологические агрегаты и оборудования, эксплуатируемые в составе газохимического комплекса;

44) факельные газы – отходящие газы с технологических установок, которые поступают в общую факельную систему предприятия, в том числе и природный газ, используемый на нужды факела;

45) факельные установки газохимического комплекса – установки, предназначенные для сброса и последующего сжигания углеводородов с целью обеспечения безопасности при проведении газохимических процессов.

3. Настоящая Методика разработана для получения исходных данных для оценки влияния на качество атмосферного воздуха выбросов загрязняющих веществ от факельных установок сжигания углеводородных смесей, образующихся при эксплуатации объектов газохимического комплекса, а именно производства и полимеризации этилена, пропилена, бутилена, олефинов.

4. Полученные по настоящей Методике результаты используются при:

1) расчете загрязнения атмосферного воздуха выбросами факельных установок;

2) установлении нормативов допустимых выбросов;

3) инвентаризации выбросов загрязняющих веществ;

4) оценке воздействия на состояние окружающей среды проектируемых факельных установок.

5. Выделяемые в атмосферу от факельных установок загрязняющие вещества представляют собой газовоздушную смесь продуктов сгорания и несгоревших компонентов сжигаемого факельного газа. Качественная и количественная характеристика выбросов загрязняющих веществ определяется составом сжигаемой смеси, типом и параметрами факельной установки.

6. Настоящая Методика предусматривает выполнение расчетов мощности выброса и валовых выбросов загрязняющего вещества для оценки максимальных значений приземных концентраций в атмосферном воздухе загрязняющих веществ, выбрасываемых от факельных установок при эксплуатации объектов газохимического комплекса.

Кроме того, расчеты таких параметров как температура выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси, расход выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси, высота источника выброса над уровнем земли, средняя скорость поступления в атмосферу газовоздушной смеси из источника выброса производятся по требованим норм настоящей Методики.

7. Необходимые для выполнения расчетов экспериментальные данные получают с соблюдением требований Закона Республики Казахстан "Об обеспечении единства измерений" с применением аттестованных методик выполнения измерений и средств поверки измерений.

Глава 2. Расчет параметров выбросов загрязняющих веществ

8. Мощность выброса М (грамм/секунды) углеводородов в пересчете на метан, оксида углерода, окислов азота и сажи от факельных установок сжигания углеводородных смесей, образующихся при эксплуатации объектов газохимического комплекса, а именно производства и полимеризации этилена, пропилена, бутилена, олефинов рассчитывается по формуле:

M = 1000 * F * G * NHV, где:

F – коэффициент удельных выбросов загрязняющих веществ, килограмм/килокалорий;

G – массовый расход факельного газа, килограмм/секунды;

NHV – Удельная теплота сгорания факельного газа, килокалорий/килограмм.

9. Коэффициент удельных выбросов загрязняющих веществ на единицу тепла сжигаемой смеси принимается по таблице согласно приложению 1 к настоящей Методике.

10. Удельная теплота сгорания факельного газа определяется по формуле:

x_i – содержание i-гo вещества в смеси, % (процент) по объему (по результатам лабораторного анализа);

NHV_i – удельная теплота сгорания i-гo вещества в смеси, килокалорий/килограмм. Данная величина является справочной, значения приведены в таблице согласно приложению 4 к настоящей Методике.

11. Массовый расход факельного газа принимается из материального баланса предприятия. При отсутствии показателя массовый расход сжигаемого факельного газа G (килограмм/секунды) рассчитывается по формуле:

G = B * r, где:

B – объемный расход факельного газа, кубические метры/секунды;

r – плотность факельного газа, килограмм/кубические метры.

12. Плотность r и объемный расход B факельного газа, сжигаемого на высотных факельных установках, принимаются по результатам измерений либо по материальному балансу предприятия. В отсутствие данных объемный расход B факельного газа рассчитывается по формуле:

B = 0,785 · W_ист · d², где:

W_ист – скорость истечения сжигаемого факельного газа, метры/секунды;

d – диаметр выходного сопла факела, метры.

13. Расчет скорости истечения сжигаемого факельного газа производится по формуле пункте 32 настоящей Методики.

14. Для факельных газов, содержащих сернистые соединения наряду с мощностью выбросов загрязняющих веществ, рассчитываются мощность выбросов (грамм/секунды) общей серы S (M_S), сероводорода H₂S (M_H2S) и меркаптанов RSH (M_RSH) по следующим формулам:

M_S = 20 * w_S * G * n

M_H2S = 10 * w_H2S * G * (1 - n)

M_RSH = 10 * w_RSH * G *(1 – n), где:

w_S – содержание общей серы в факельном газе принимающиеся по данным лабораторного анализа, % (процент) по массе;

w_H2S – содержание сероводорода в факельном газе принимающиеся по данным лабораторного анализа, % (процент) по массе;

w_RSH – содержание меркаптанов в факельном газе принимающиеся по данным лабораторного анализа, % (процент) по массе;

n – полнота сгорания факельного газа, установленная на основе экспериментальных исследований, составляет 0,9984 – для газовых и газоконденсатных смесей.

15. Валовый выброс i-гo загрязняющего вещества Пi (тонн/год) от факельных установок сжигания факельного газа, образующихся при эксплуатации объектов газохимического комплекса, а именно производства и полимеризации этилена, пропилена, бутилена, олефинов, рассчитывается по формуле:

П_i = 0,0036 * t * M_i,

M_i – мощность выброса i–го загрязняющего вещества, грамм/секунды;

t – продолжительность работы факельной установки, часы/год.

16. Температура горения ТГ (°С (градусов Цельсия)) газовой смеси вычисляется по формуле:

Т_о – температура факельного газа, °С (градусов Цельсия);

Q_H – низшая теплота сгорания факельного газа, килокалорий/кубические метры;

е – доля энергии, теряемая за счет излучения;

спс – теплоемкость продуктов сгорания, килограмм/кубические метры· °С (градусов Цельсия);

V_пс – объем газовоздушной смеси, полученный при сжигании 1 кубического метра факельного газа, кубические метры/кубические метры.

17. Температура факельного газа (Т₀) определяется по результатам лабораторных измерений.

18. Низшая теплота сгорания газовых смесей (Q_H) определяется по результатам лабораторных измерений или рассчитывается по эмпирической формуле для факельных газов:

Q_H = 25,8x_H2 + 30,2x_CO + 85,6x_CH4 + 152,3x_C2H6 + 218,0x_C3H8 +283,4x_C4H10 + 348,9x_C5H12 + 133,8x_C2H2+ 141,1x_C2H4 + 205,4x_C3H6 + 271,1x_C4H8 + 330,6x_C5H10 + 335,3x_C6H6 + 55,9x_H2S , килокалорий/кубические метры, где:

х_i – содержание i-гo вещества в смеси, % (процент) по объему.

19. Доля энергии е, теряемая за счет излучения, принимается для факельного газа по формуле:

m – молярная масса сжигаемой смеси, килограмм/киломоль.

20. Молярную массу сжигаемой смеси m (килограмм/киломоль) рассчитывают по формуле:

x_i – содержание i-гo вещества в смеси, % (процент) по объему (по результатам лабораторного анализа);

m_i – молярная масса i-гo вещества в смеси, килограмм/киломоль (справочная величина).

21. Объем газовоздушной смеси, полученный при сжигании 1 (одного) кубического метра факельного газа V_пс (кубические метры/кубические метры), рассчитывается по формуле:

V_пс = 1 + a * V0, где:

a – коэффициент избытка воздуха (принят равным 1);

V_о – стехиометрическое количество воздуха для сжигания 1 (одного) кубического метра факельного газа, кубические метры/кубические метры.

22. Параметр V_о вычисляется по формуле:

x_i – содержание i-гo вещества в смеси, % (процентов) по объему;

y₁ и y₂ – число атомов углерода и водорода в одной молекуле i-го вещества сжигаемой смеси, соответственно (например, для С₂Н₆y₁=2, у₂=6).

23. При теплоемкости газовоздушной смеси (продуктов сгорания) для газовой смеси спс =0,4 (килокалорий/кубические метры·°С (градусов Цельсия)) рассчитывается ориентировочное значение температуры горения факельного газа (Т_Г). Используя данные из таблицы 1, уточняется величина теплоемкости газовоздушной смеси и рассчитывается окончательная величина Т_Г.

Таблица 1

Определение величины теплоемкости газовоздушной смеси

Температура продуктов сгорания ТГ, °С (градусов Цельсия)	600-800	800-1000	1000-1200	1200-1500	1500-1800	1800-2000
Теплоемкость продуктов сгорания спс.:
килокалорий/(кубические метры°С (градусов Цельсия))	0,35	0,36	0,37	0,38	0,39	0,4

24. Расход выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси V₁ (кубические метры/секунды) рассчитывается по формуле:

B – объемный расход факельного газа, кубические метры/секунды;

VПС – объем газовоздушной смеси, полученный при сжигании 1 (одного) кубического метра факельного газа, кубические метры/кубические метры;

Т_Г – температура горения газовоздушной смеси, °С (градусов Цельсия).

25. Высота источника выброса H (метры) загрязняющих веществ в атмосферу от высотных факельных установок сжигания факельного газа рассчитывается по следующей формуле:

H = L_ф + h_в, где:

L_ф – длина факела, метры;

h_в – высота факельной установки от уровня земли, метры.

26. Высота источника выброса (Н) загрязняющих веществ в атмосферу от факельных установок сжигания природного газа, поступающего на дежурные горелки и факельный ствол высотной установки, при расчетах принимается равной высота факельной установки от уровня земли (hв).

27. Высота факельной трубы (h_в) принимается по проектным данным для эксплуатируемого объекта газохимического комплекса.

28. Длина факела L_ф (метры) для высотных факельных установок при (W_ист/W_зв ≥ 0,2) рассчитывается по формуле:

Ar – приведенный критерий Архимеда;

L_сх/d – отношение стехиометрической длины факела к диаметру выходного сопла. Параметр (Lсх/d) устанавливается по номограмме, приведенной в приложении 2;

d – диаметр выходного сопла факела, метры.

29. Длина факела (L_ф) для высотных факельных установок при (W_ист/W_зв < 0,2) принимается равной 15d.

30. Диаметр выходного сопла (d) трубы подачи, сжигаемой факельного газа, устанавливается по проектным данным факельной установки.

31. Приведенный критерий Архимеда (Ar), учитывающий действие подъемной силы факела, вычисляется по выражению:

r – плотность факельного газа, килограмм/кубические метры;

W_ист – скорость истечения сжигаемой факельного газа, метры/секунды;

d – диаметр выходного сопла факела, метры.

32. Скорость истечения сжигаемого факельного газа W_ист (метры/секунды) рассчитывается по формуле:

B – объемный расход факельного газа, кубические метры/секунды;

d – диаметр выходного сопла факела, метры.

33. Диаметр (d) выходного сопла принимается по проектным данным высотной факельной установки; объемный расход (B) сжигаемой смеси – по результатам измерений. При отсутствии данных об объемном расходе смеси, сжигаемой на высотных факельных установках, скорость истечения принимается:

при постоянных сбросах

W_ист = 0,2 * W_зв, метры/секунды

при периодических и аварийных сбросах

W_ист = 0,5 * W_зв, метры/секунды, где:

W_зв – скорость звука в сжигаемой смеси, метры/секунды.

34. Расчет скорости звука в сжигаемой смеси приведен в приложении 3.

35. Средняя скорость поступления в атмосферу газовоздушной смеси W_o (метры/секунды) для высотных факельных установок рассчитывается как:

V₁ – расход выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси, кубические метры/секунды;

D_ф – диаметр факела, метры.

36. Диаметр факела D_ф (метры) при сжигании факельного газа на высотных факельных установках вычисляется по формуле:

D_ф = 0,14 * L_ф + 0,49 * d, где:

L_ф – длина факела, метры;

d – диаметр выходного сопла факела, метры.

Приложение 1 к Методике расчета выбросов загрязняющих веществ от факельных установок газохимических комплексов

Коэффициенты удельных выбросов загрязняющих веществ

В таблице ниже приведены коэффициенты удельных выбросов загрязняющих веществ для объектов газохимического комплекса, при производстве бутилена, этилена, пропилена, олефинов.

Коэффициенты удельных выбросов загрязняющих веществ

Загрязняющее вещество	Значение коэффициента выбросов в килограмм/килокалорий
Углеводороды в пересчете на метан CH4	0,25*10-6
Окислы азота NOx	0,12*10-6
Оксид углерода СО	0,56*10-6

Сажа не выделяется при соблюдении следующего условия – отношение скорости истечения сжигаемой смеси W_ист к скорости распространения звука в этой смеси W_зв должно быть более 0,2. Расчет приведен в приложении 3.

В случаях не выполнения условия W_ист/W_зв > 0,2, мощность выброса рассчитывается по формуле:

M(сажи) = 1000 * F(сажи) * В, где:

М (сажи) – мощность выброса сажи, грамм/секунды;

F (сажи) – коэффициент удельного выброса сажи, килограмм/кубические метры;

B – объемный расход факельного газа, кубические метры/секунды.

Коэффициент удельного выброса сажи (F) определяется по уровню непрозрачности дыма на основании паспорта факельной установки:

коэффициент непрозрачности дыма 0-20%, недымящие факела: 0 килограмм/кубические метры;

коэффициент непрозрачности дыма 20-40%, слабодымящие: 40*10^-6 килограмм/кубические метры;

коэффициент непрозрачности дыма 40-60%, среднедымящие: 177*10^-6 килограмм/кубические метры;

коэффициент непрозрачности дыма 60-100%, сильнодымящие: 274*10^-6 килограмм/кубические метры.

Приложение 2 к Методике расчета выбросов загрязняющих веществ от факельных установок газохимических комплексов

Номограмма (L/D)

Номограмма для нахождения отношения стехиометрической длины факела к диаметру выходного сопла (L_сх/d) при заданных значениях плотности сжигаемой смеси (r) и теоретического удельного расхода воздуха (V₀).

Приложение 3 к Методике расчета выбросов загрязняющих веществ от факельных установок газохимических комплексов

Проверка соблюдения условий бессажевого горения

Для проверки условий бессажевого горения рассчитываются следующие параметры:

Скорость истечения сжигаемой смеси (W_ист) по формуле:

метры/секунды, где:

B – объемный расход факельного газа, кубические метры/секунды;

d – диаметр выходного сопла факела, метры.

Скорость распространения звука в сжигаемой смеси (W_зв) пo формуле:

метры/секунды, где:

k – показатель адиабаты;

T₀ – температура факельного газа, ֯C (градусов Цельсия);

m – молярная масса, килограмм/киломоль.

Показатель адиабаты для газовых смесей принимается равным 1,3.

Температура сжигаемой смеси (Т0) определяется по результатам лабораторных измерений.

Сажа при горении не образуется, если соблюдается условие W_ист / W_зв >0,2.

Приложение 4 к Методике расчета выбросов загрязняющих веществ от факельных установок газохимических комплексов

Удельная теплота сгорания веществ

Компонентный состав сжигаемого газа:		Удельная теплота сгорания
Наименование	Формула	килокалорий/килограмм
Метан	CH4	11957
Этан	C2H6	11355
Пропан	C3H8	11073
Изобутан	i-C4H10	10889
н-Бутан	n-C4H10	10927
2-Метилбутан	C5H12	10815
н-Гексан	C6H14	10779
Пропилен	C3H6	10939
н-Гептан	C6H6	10736
Этилмеркаптан	C2H6S	6680
Сероводород	H2S	3633
н-Пентан	C5H12	10839
н-Октан	C8H18	10702
н-Нонан	C9H20	10679
н-Декан	C10H22	10659
Этилен	C2H4	11271
Бутен	C4H8	10822
2-Метилпропен	(CH3)2C=CH2	10753
Пентен	C5H10	10753
Пропадиен	C3H4	11066
Ацителен	C2H2	11539
Циклопентан	C5H10	10561
Циклогексан	C6H12	10475
Бензол	C6H6	9696
Толуол	C6H5CH3	9785
Метанол	CH₃OH	5043
Азот	N2	0
Вода	H2O	0
Водород	H2	28668
Монооксид углерода	CO	2414
Диоксид углерода	CO2	0
Метилмеркаптан	CH4S	5719
Сероводород	H2S	3633
Общая сера	S	3466

Приложение 5 к Методике расчета выбросов загрязняющих веществ от факельных установок газохимических комплексов

Примеры расчетов

Исходные данные для определения основных параметров для расчета выбросов загрязняющих веществ от факельных установок газохимических комплексов даны в таблице ниже. Это компонентный состав факельного газа, содержание, удельная теплота сгорания и молекулярная масса компонентов. А также известны плотность газа r (1,21 килограмм/кубические метры), время работы t (8760 часы/год), массовый расход G (0,278 килограмм/секунды) и полнота горения факельного газа n (0,9984), объемный расход В (0,23 кубические метры/секунды), диаметр выходного сопла факела d (1,12 метры). В таблице ниже представлен компонентный состав сжигаемого газа, применяемый в примере расчета.

Компонентный состав сжигаемого газа

Поток сжигаемого газа на факела
Компонентный состав сжигаемого газа:		Удельная теплота сгорания	Молекулярная масса	Содержание
Наименование	Формула	килокалорий/килограмм	килограмм/киломоль	% (процент) по объему	% (процент) по массе
Азот	N2	0,000	28,0	97,61%	97,13%
Вода	H2O	0,000	18,0	0,81%	0,52%
Пропилен	C3H6	10939	42,1	1,57%	2,35%
Состав и свойства газа не являются общеприменимыми, представлены в качестве примера расчета для объектов газохимических производств.

Удельная теплота сгорания факельного газа рассчитывается как:

Мощность выброса углеводородов в пересчете на метан, оксида углерода, окислов азота и сажи (коэффициент непрозрачности дыма 0-20%) М (грамм/секунды) от факельных установок сжигания факельного газа определяется как:

М (метан) = 1000 * F * G * NHV = 1000 * 0,25 * 10^-6 * 0,278 * 171,97 = 0,0119 грамм/секунды

М(окислы азота) = 1000 * F * G * NHV = 1000 * 0,12 * 10^-6 * 0,278 * 171,97 = 0,0057 грамм/секунды

М(оксид углерода) = 1000 * F * G * NHV = 1000 * 0,56 * 10^-6 * 0,278 * 171,97 = 0,0268 грамм/секунды

М (сажи) = 1000 * F(сажи)*V_Г = 1000 * 0 * 0,23 = 0 грамм/секунды

Валовый выброс i-гo загрязняющего вещества П_i (тонн/год) от факельных установок сжигания факельного газа выражается как:

П (метан) = 0,0036 * t * М_i = 0,0036 * 8760 * 0,0119 = 0,377 тонн/год

П (окислы азота) = 0,0036 * t * М_i = 0,0036 * 8760 * 0,0057 = 0,181 тонн/год

П (оксид углерода) = 0,0036 * t * М_i = 0,0036 * 8760 * 0,0268 = 0,844 тонн/год

П (сажи) = 0,0036 * t * М_i = 0,0036 * 8760 * 0 = 0 тонн/год

Молярная масса факельного газа определяется по выражению:

Низшая теплота сгорания газовых и газоконденсатных смесей (Q_H) определяется по результатам лабораторных измерений или рассчитывается по эмпирической формуле для углеводородных газов:

Q_H = 25,8x_H2 + 30,2x_CO + 85,6x_CH4 + 152,3x_C2H6 + 218,0x_C3H8 + 283,4x_C4H10 + 348,9x_C5H12 + 133,8x_C2H2+ 141,1x_C2H4 + 205,4x_C3H6 + 271,1x_C4H8 + 330,6x_C5H10 + 335,3x_C6H6 + 55,9x_H2S = 205,4*2,35+0 = 482,69 килокалорий/кубические метры

Доля энергии е, теряемая за счет излучения, принимается для природного газа, газовых и газоконденсатных смесей по формуле:

Параметр V₀ вычисляется по формуле:

Объем газовоздушной смеси, полученное при сжигании 1 кубического метра факельного газа кубические метры/кубические метры, рассчитывается по формуле:

При теплоемкости газовоздушной смеси (продуктов сгорания) для газовой смеси с_пс =0,4 (килокалорий/кубические метры ·°С (градусов Цельсия)), ориентировочная температура горения Т_Г (°С (градусов Цельсия)) смеси вычисляется по формуле:

Используя данные из таблицы 1, можно сделать вывод о том, что ориентировочная теплоемкость газа была выбрана неправильно, так как ориентировочная температура продуктов сгорания не входит в диапазон, указанный в таблице для с_пс = 0,4. В этом случае выбирается новое ориентировочное значение для теплоемкости продуктов сгорания (0,35 для температуры смеси 691,76°С (градусов Цельсия)) и расчет повторяется.

В этом случае можно сделать вывод о том, что ориентировочная теплоемкость газа была выбрана правильно, так как ориентировочная температура продуктов сгорания (787,73°С (градусов Цельсия)) входит в диапазон, указанный в таблице для с_пс =0,35.

Расход выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси V₁ (кубические метры/секунды) рассчитывается по формуле:

Скорость истечения сжигаемого факельного газа рассчитывается как:

Длина факела (L_ф) для высотных факельных установок при (W_ист/W_зв <0,2) принимается равной 15d.

L_ф = 15d = 15 * 1,12 = 16,8 метры

Высота источника выброса загрязняющих веществ в атмосферу от высотных факельных установок сжигания факельного газа рассчитывается как:

H = L_ф + h_в = 16,8 + 95 = 111,8 метры

Диаметр факела (D_ф) при сжигании факельного газа на высотных факельных установках вычисляется по формуле:

D_ф = 0,14 * L_ф + 0,49 * d = 0,14 * 16,8 + 0,49 * 1,12 = 2,9 метры

Средняя скорость поступления в атмосферу газовоздушной смеси (W_o) метры/секунды для высотных факельных установок рассчитывается как: