Emissionsberechnung nach API 2517/2519 Manual of · PDF fileTÜV SÜD Industrie Service GmbH Emissionsberechnung nach API 2517/2519, Jens Fleitmann, 29.11.2006 / 23 Berechnungsbeispiel

Emissionsberechnung nach API 2517/2519, Jens Fleitmann, 29.11.2006 / 1TV SD Industrie Service GmbH
Emissionsberechnung nach API 2517/2519Emissionsberechnung nach API 2517/2519Manual of Petroleum Manual of Petroleum MeasurementMeasurement Standards, Ch. 19.2 Standards, Ch. 19.2 EvaporativeEvaporative--lossloss fromfrom FloatingFloating--roofroof TanksTanksVDI 3479 und 2440VDI 3479 und 2440Jens Jens FleitmannFleitmann, TV SD Industrie , TV SD Industrie ServiveServive GmbHGmbH

Einleitung
VDI 2440, VDI 3479
MPMS Ch. 19.2 - Evaporative Loss from Floating Roof Tanks
Geltungsbereich
Gesamtverlust
Berechnungsgrundlagen
Standverlust / Standverlustfaktoren
Entnahmeverlust / Entnahmeverlustfaktoren
Berechnungsbeispiel
Zusammenfassung
Gliederung

Einleitung
Emissionsberechnung - warum?
n Lagerung von Minerall und dessen Derivaten erfolgt hufig in Schwimmdachtanks
Anforderungen des Gesetzgebers (Emissionsschutz)
Messung nur mit erheblichem mess und sicherheitstechnischem Aufwand durchfhrbar
Emissionen aus diffusen Quellen

VDI 2440
VDI 2440 Emissionsminderung Minerallraffinerien
4.3.2 Tanklager
Die Ermittlung der Emission aus der Lagerung und den Arbeitsvorgngen in Tanklgern erfolgt durch Berechnung
Die KW- Emissionen der Festdach- und Schwimmdachtanks wird gem den jeweiligen Formeln der Richtlinie VDI 3479 berechnet

VDI 3479
VDI 3479 Emissionsminderung Raffinerieferne Mineralltanklger
4. Ermittlung der Emissionen
4.1 Festdachtanks (ohne Innenschwimmdecke)Zur Berechnung der KW-Emissionen aus Festdachtanks wird eine Berechnungsmethode nach DGMK 4590 herangezogen; es knnen auch andere Rechenmethoden, wie nach API 2518 verwendet werden.
4.2 SchwimmdachtanksZur Berechnung der KW-Emissionen aus Schwimmdachtanks wird die international anerkannte Rechenmethode nach API 2517 herangezogen

MPMS Ch. 19.2
MPMS Ch. 19.2 - Evaporative Loss from Floating Roof TanksSECOND EDITION, SEPTEMBER 2000(FORMERLY, API PUBL 2517 AND API PUBL 2519)
Zusammenfassung der Erkenntnisse aus API 2517 (EFRTs)und API 2519 (IFRTs)
Methoden zur Abschtzung der Gesamtverluste
basiert auf Daten aus Laboruntersuchungen, Test-Tanksund Feldmessungen

Geltungsbereich
Geltungsbereich:
EFRTs, IFRTs (freibelftet) , CFRTs (freibelftet)
bliche Ausrstung
ein- und mehrkomponentige Kohlenwasserstoffe
Windgeschwindigkeiten von 0-15 mph
Tankdurchmesser > 20 ft
gut gewartet, normaler Betriebszustand

Gesamtverlust
Der Gesamtverlust setzt sich zusammen aus
Standverlust Ls
Entnahmeverlust Lw
[ ]lb/yrLLL wst +=

Folgende Informationen sind fr die Abschtzung des Standverlustes mindestens notwendig:
Dampfdruck des Produkts oderDampfdruck nach Reid sowie mittlere Lagertemperatur
Produkttyp (z.B. ein- oder mehrkomponentige KW)
Tankdurchmesser
Schwimmdachtyp (EFRT, IFRT oder CFRT)
Festdachtyp (mit / ohne Festdachsttzen)
Durchschnittliche Windgeschwindigkeit (nur EFRT)

Folgende Zusatzinformationen erhhen die Genauigkeit der Abschtzung:
Tankwandkonstruktion (geschweit oder genietet) (EFRTs)
Typ der Ringspaltdichtung(vapor-, liquid-, shoe- oder rim-mounted, primary only)
Typ und Anzahl der Dachausrstungen
Schwimmdachkonstruktion(Ponton oder Doppeldeck, geschweit oder genietet)
Molekulargewicht des Produktdampfes

Folgende Informationen sind fr die Abschtzung des Entnahmeverlustes notwendig:
Jhrlicher Durchsatz
Produkttyp
Produktdichte
Tankdurchmesser
Zustand der inneren Tankwand und der Festdachsttzen(IFRTs und CFRTs)

Standverluste sind
Verluste aus der Ringspaltdichtung
Verluste aus den Dachausrstungen(Fhrungsrohr, Peilrohr, Tankdachsttzendurchfhrungen etc.)
Verluste aus den Dachnhten (nur fr nicht geschweite Dcher)
vom Umschlag unabhngig !

Standverlust Ls
Fr = Verlustfaktor der Ringspaltabdichtung [lb-moles/yr]Ff = Verlustfaktor der Dachausrstungen [lb-moles/yr]Fd = Verlustfaktor der Dachnhte [lb-moles/yr]P* = Dampfdruckfunktion [ ]Mv = Molekulargewicht des Produktdampfes [lb/lb-mole]Kc = Produktfaktor [ ]
( ) ( ) ( )[ ] [ ]lb/yrKM*PFFFL cvdfrs ++=

Verlustfaktor der Ringspaltdichtung Fr
Kra = windunabhngiger Verlustfaktor der Ringspaltdichtung[lb-moles/(ft yr)]
Krb = windabhngiger Verlustfaktor der Ringspaltabdichtung[lb-moles/((mph)n ft yr)]
V = durchschnittliche jhrliche Windgeschwindigkeit [mph]n = windabhngiger Verlustexponent der Ringspaltdichtung [ ]D = Tankdurchmesser [ft]
( ) [ ]moles/yr-lbDVKKF nrbrar +=

Verlustfaktor der Dachausrstungen Ff
Nfi = Anzahl der Armaturen des Typs i [ ]Kfi = Dacharmaturenverlustfaktor [lb-mole/yr]
mit Kfi = Kfai + Kfbi (Kv V)mi und Kv=0.7 (EFRTs) und V=0 (IFRTs, CFRTs)
Kfai = windunabhngiger Dacharmaturenverlustfaktor [lb-mole/yr]Kfbi = windabhngiger Dacharmaturenverlustfaktor [lb-mole/(mphmi yr)]mi = windabhngiger Verlustexponent der Dachausrstung [ ]Kv = Windgeschwindigkeitskorrekturfaktor [ ]V = mittlere Windgeschwindigkeit [mph]
( ) ( ) ( )[ ] [ ]moles/yr-lbKNKNKNF fkfkf2f2f1f1f +++= K

Verlustfaktor der Dachnhte Fd
Kd = Dachnahtverlustfaktor je Nahtlngeneinheit [lb-mole/(ft yr)]Sd = Dachnahtlngenfaktor [ft/ft2]
mit Sd = Lseam/ Adeck
und Kd = 0 (geschweites Dach), Kd = 0,34 (genietetes Dach),
Lseam = totale Dachnahtlnge [ft]Adeck = Dachflche [ft2]D = Tankdurchmesser [ft]
[ ]moles/yr-lbDSKF 2ddd =

Dampfdruckfunktion P*
P = tatschlicher Dampfdruck bei mittlerer Lagertemperatur [psiabs]Pa = mittlerer Umgebungsluftdruck [psiabs]
alternativ P* aus Tabelle
( )( )[ ]{ } [ ] /11/P* 25.0
a
a
PP
PP
+=

Molekulargewicht des Produktdampfes Mv
kann bestimmt werden mittels:
Analyse des Dampfes
Abschtzung aus der Zusammensetzung des Produkts
einkomponentige KW Mv = Molekulargewicht des fl. Produkts

Produktfaktor Kc
bercksichtigt den Effekt verschiedener Produktgruppen auf die Verluste
Einkomponentige Kohlenwasserstoffe (petrochemicals) Kc = 1.0
Mehrkomponentige Kohlenwasserstoffe inkl. Raffinate(z.B. Benzin, Naphta) Kc = 1.0
Rohl Kc = 0.4

Entnahmeverlust
Entnahmeverluste sind
Verluste, die nur bei Tankentleerungsvorgngen auftreten durch:
Verdunstung an der Tankwand
Verdunstung an den Tankdachsttzen (IFRTs und CFRTs)
vom Umschlag abhngig !

Entnahmeverlust / Entnahmeverlustfaktoren
Entnahmeverlust
Q = jhrlicher Durchsatz [barrels/yr]Wl = mittlere Produktdichte [lb/gal]D = Tankdurchmesser [ft]C = Wandbenetzungsfaktor [barrels/1000 ft2]Nfc = Anzahl der Festdachsttzen (IFRTs und CFRTs)Fc = Durchmesser der Dachsttzen [ft] (IFRTs und CFRTs)
( ) [ ]lb/yrD
FN1D
WCQ0.943L cfclw
+
=

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