Reduction of volatile organic compounds emissions in crude oil industry by cleaner production principles.

Abstract

Crude oil and its derivates are a significant source of VOC, i.e., volatile organic compounds. A goal of this research is to set a base for VOC emission reduction through engineering design and proactive actions as a cleaner production strategy. This doctoral dissertation analyses a possibilities of reducing diffuse VOC emissions and propose appropriate measures for it. Oil refinery VOC emissions need to be first quantified and then reduced by application of cleaner production principles. Influences of a particular parameter on obtained results are determined by the sensitivity analyses method. A case study as scientific method was used in order to: a) quantify and determine the gaseous VOC emissions trends and b) prepare the ground for a policy change in this area. Conducted case studies covered crude oil derivates manipulation processes (loading, wastewater treatment) and transport. Based on the results, proactive VOC emissions reduction measures are proposed. Diffuse emissions from crude oil fixed roof storage tank losses are cca. 0.5 kg per tone of crude oil. For floating roof, crude oil losses are 10-3 kg/t. Fuel oil (diesel fuel and heating oil) have the smallest evaporation losses, which are in order of magnitude 10–3 kg/tone. Liquids with higher Reid Vapour Pressure have very high evaporative losses for tanks with fixed roof, up to 2.07 kg/tone. A case study of petrochemicals river barge transportation on the Danube River in Serbia showed that evaporative losses have increased cca. 22 times in period 2006-2010 and, that vapour collection system can reduce VOC emissions by up to 3 times...

Industrija prerade nafte predstavlja jedan od najznačajnijih izvora lakoisparljivih organskih jedinjenja VOC (eng. Volatile Organic Compounds) u industrijskom sektoru. Cilј ovog naučnog istraživanja je postavlјanje osnova u tehnološkom projektovanju kojima se postiže smanjenje emisija VOC kroz definisanje proaktivne strategije kao važnog činioca čistije proizvodnje. Ova doktorska disertacija ispituje mogućnosti smanjenja difuznih VOC emisija i predlaže mere za njihovo smanjivanje. Štetne uticaje, koji su rezultat tehnoloških procesa u rafinerijama nafte, neophodno je najpre valjano kvantifikovati i zatim ublažiti primenom tehnika čistije proizvodnje. Metodom analize osetlјivosti ispitan je uticaj kritičnih parametara na kvantitet VOC emisija. Naučna metoda studije slučaja korišćena je za a) utvrđivanje kvantiteta i trenda kretanja gasovitih VOC emisija i b) radi utvrđivanja potrebe za definisanjem novih pristupa u ovoj oblasti. Studije slučaja, koje ispituju problem i njegovo rešenje u kontekstu realnog industrijskog okruženja, obuhvatile su procese manipulacije naftnim derivatima i njihov transport. Na osnovu rezultata studija slučaja predložene su metode za proaktivno delovanje u cilju smanjenja VOC emisija. Emisije iz skladišnih rezervoara sirove nafte iznose oko 0,5 kg/t za rezervoare sa fiksnim krovom, a 10–3 kg/t za rezervoare sa plutajućim krovom. Emisije dizela i mazuta su zanemarljivo male i iznose do 10–3 kg/t. Najmanje emisije isparljivih naftnih derivata javljaju se u slučaju rezervoara sa kupolastim krovom (oko 0,004 kg/t), a najviše u slučaju rezervoara sa fiksnim krovom (do 2,07 kg/t). Studija slučaja transporta nafte i naftnih derivata na reci Dunav u Republici Srbiji pokazala je porast emisija koje nastaju u toku pretakanja i plovidbe cca 22 puta u periodu 2006-2010. godina...