Ocena wielkości emisji węglowodorów do atmosfery podczas przeładunku i magazynowania oleju napędowego w zbiornikach z dachem stałym

• Autorzy: Domin Jakub , Piechota Marek , Czechowicz Dymitr , Skutil Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2020.03.06

Warianty tytułu

EN

Assessment of the amount of hydrocarbon emissions to the atmosphere during handling and storage of diesel fuel in fixed roof tanks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oleje napędowe stanowią obecnie około 60–70% obrotów baz paliw w Polsce. Oleje napędowe magazynowane są w zbiornikach stalowych o osi pionowej z dachami stałymi, niewymagającymi, zgodnie z obowiązującymi przepisami, hermetyzacji. Powoduje to emisję do atmosfery gazów zawierających węglowodory, co przy dużych obrotach baz paliw generuje potrzebę określenia stężenia węglowodorów emitowanych ze zbiornika magazynowego do atmosfery oraz wykonania obliczeń stężeń występujących na granicy działki bazy paliw. W artykule zebrano dostępne dane literaturowe oraz przedstawiono wyniki badań dotyczących emisji węglowodorów do atmosfery, jaka występuje podczas przeładunku i magazynowania oleju napędowego w zbiornikach magazynowych, łącznie z określeniem prężności pary nasyconej węglowodorowych składników badanego oleju napędowego w zależności od temperatury. Badania emisji przeprowadzono poprzez pobranie próbek gazowych emitowanych podczas operacji przeładunkowych i napełniania zbiorników magazynowych oleju napędowego. Analizy próbek gazowych, dostarczonych w strzykawkach gazoszczelnych, wykonywano z użyciem chromatografu SRI 8610C wyposażonego w detektor płomieniowo-jonizacyjny (FID) i w kolumnę pakowaną wypełnioną modyfikowanym tlenkiem glinu. Analizy próbek oleju napędowego mające na celu oznaczenie składu wykonano metodą chromatografii gazowej z wykorzystaniem chromatografu Shimadzu GC-2010 Plus wyposażonego w detektor płomieniowo-jonizacyjny (FID). Do rozdziału substancji zastosowano kolumnę ZB-5HT (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm). W badaniach określono zależność wielkości emisji węglowodorów do atmosfery od rodzaju operacji przeładunkowych, stopnia napełnienia zbiornika magazynowego oraz temperatury oleju. Wyniki badań pokazują zależność stężenia węglowodorów w gazach emitowanych ze zbiornika magazynowego od stopnia napełnienia zbiornika. Wyniki obliczeń prężności par oleju napędowego wykazały zbieżność z większością dostępnych danych literaturowych oraz z wynikami pomiarów. Określono ogólne wytyczne projektowe dotyczące ustalania danych niezbędnych do obliczenia poziomu stężeń węglowodorów w powietrzu atmosferycznym. Przeprowadzone badania miały na celu stworzenie podstawy dla wymaganych obliczeń środowiskowych, istotnych przy niedostatku odpowiednich danych literaturowych, koniecznych do rzetelnego określenia wielkości emisji węglowodorów.

EN

Diesel fuels currently constitute around 60–70% of the turnover of fuel bases in Poland. Diesel fuels are stored in vertical steel tanks with fixed roofs, which, according to applicable legal acts, do not require airtight sealing. This results in the emission of gases containing hydrocarbons to the atmosphere, which at high turnover of fuel bases generates the need to determine the concentration of hydrocarbons emitted to the atmosphere and to perform calculations of concentrations occurring at the boundary of the fuel base site. The article collects available literature data and presents the results of research on the emissions of hydrocarbons to the atmosphere that occur during handling and storage of diesel fuel in storage tanks, including the determination of the saturated vapor pressure of the hydrocarbon components of the tested diesel fuel depending on the temperature. The emissions tests were carried out by taking gas samples emitted during operations on diesel storage tanks. Analyzes of the gas samples supplied in gas-tight syringes were performed with SRI 8610C gas chromatograph equipped with a flame ionization detector (FID) and an alumina packed column. Diesel oil sample analysis was performed by gas chromatography using Shimadzu GC-2010 Plus chromatograph equipped with flame ionization detector (FID). ZB-5HT column (30 m × 0.25 mm × 0.25 µm) was used for the separation of the substances. Research has shown the amount of hydrocarbon emissions to the atmosphere depending on the type of loading operations, the degree of storage tank filling and oil temperature. The dependence of the concentration of hydrocarbons emitted from the storage tank depending on the degree of filling of the tank has been determined in the research. Results of calculations of diesel vapor pressure show convergence with most available literature data and measurement results. General design guidelines have been defined to determine the data necessary to calculate the level of hydrocarbon concentrations in atmospheric air. The research was aimed at creating the basis for the required environmental calculations, relevant in the absence of relevant literature data, necessary for the reliable determination of the amount of hydrocarbon emissions.

Słowa kluczowe

PL

olej napędowy; magazynowanie; emisja węglowodorów; prężność par; współczynniki Antoine’a; wytyczne projektowe

EN

Diesel fuel; storage; hydrocarbon emissions; vapor partial pressure; Antoine coefficients; design guidelines

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 76, nr 3
• Strony: 192--204
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Domin Jakub

• TanQuid Polska Sp. z o.o.

autor

Piechota Marek

• TanQuid Polska Sp. z o.o.

autor

Czechowicz Dymitr

• Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemii, Wydział Chemiczny Politechniki Śląskiej

autor

Skutil Krzysztof

• Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemii, Wydział Chemiczny Politechniki Śląskiej

Bibliografia

• Apex Oil Company, 2015. No. 2 Fuel Oil Safety Data Sheet, Revision date 03/06/2015.
• Chevron Philips Chemical Company LP, 2017. Diesel Fuel T-30 Safety Data Sheet, Version 1.14, Revision date 16/05/2017.
• CITGO, 2018. No. 2 Fuel, Diesel Safety Data Sheet, Version 1, Revision date 22/03/2018.
• Klimat Radzionków, 2019. <https://www.meteoblue.com/pl/pogoda/historyclimate/climatemodelled/radzionk%c3%b3w_polska_3087418> (dostęp: 09.09.2019).
• Konieczyński J., 1993. Oczyszczanie gazów odlotowych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• Lotos, 2018. Karta charakterystyki oleju napędowego nr 2, wydanie nr 11, wersja 1 z dnia 03/09/2018.
• Naftan, 2018. Karta charakterystyki oleju napędowego, wersja 2, aktualizacja z dnia 18/03/2018.
• Shell Trading Rotterdam B.V., 2018. No. 2 Fuel, Diesel Safety Data Sheet, Version 1.1, Effective Date 01/08/2018.
• Slovnaft, 2018. Karta charakterystyki oleju napędowego, wersja 18, wydana w dniu 14/06/2018.
• TanQuid, 2019. Pomiary własne.
• Total, 2018. Karta charakterystyki oleju napędowego, wersja 3, wydana w dniu 02/01/2018.
• Vitol, 2015. Fuel Oil No. 2 Safety Data Sheet, Revision 003, Revision date 09/2015.
• Yaws C.L., Narasimhan P.K., Gabbula Ch., 2009. Yaws’ Handbook of Antoine Coefficients for Vapor Pressure (2nd Electronic Edition). Knovel.
• Akty normatywne i prawne
• EN ISO/IEC 17025 Ogólne wymagania dotyczące kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujących.
• EPA, United States Environmental Protection Agency. AP-42: Compilation of Air Emissions Factors, Fifth Edition.
• PN-EN 13649:2005 Emisja ze źródeł stacjonarnych – Oznaczanie stężenia masowego indywidualnych gazowych związków organicznych – Metoda z zastosowaniem węgla aktywnego i desorpcji rozpuszczalnikiem.
• PN-EN 590+A1:2017-06 Paliwa do pojazdów samochodowych – Oleje napędowe – Wymagania i metody badań.
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 listopada 2005 r. (Dz.U. Nr 243, poz. 2063 z późn. zm.).
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26 stycznia 2010 r. (Dz.U. Nr 16, poz. 87).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).