Emissões Fugitivas de Compostos Orgânicos Voláteis da Armazenagem da Refinaria de Sines

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Ana Laura Martins
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/139320
Resumo: Numa refinaria existem vários tipos de emissões atmosféricas, entre as quais se destacam as emissões fugitivas. Trata-se de emissões não intencionais de compostos altamente voláteis, normalmente resultantes de fugas indesejadas nos equipamentos, e constituem cerca de metade das emissões atmosféricas totais provenientes das várias secções de uma instalação industrial. A presente dissertação tem como objetivo o estudo das emissões fugitivas de COV provenientes especificamente dos tanques de armazenagem da Refinaria de Sines. Este estudo consistiu em três etapas, sendo a primeira a estimativa das emissões no ano de 2020, seguida de uma avaliação de risco e implementação de medidas de redução de emissões, e culminando no esboço de um plano de monitorização em base real à medida do parque de tanques da Refinaria de Sines. Foi utilizado o programa TANKS 4.09D, tendo-se concluído que em 2020 foram emitidas 785.7 toneladas de emissões fugitivas de compostos orgânicos voláteis do parque de tanques da Refinaria de Sines. Os principais produtos responsáveis foram a nafta e o crude, emitindo cerca de 47% e 16% das emissões respetivamente. Foi possível constatar ainda que 57% das perdas são derivadas de tanques de teto fixo e 39% de tanques de teto flutuante. Os principais fatores que suscitam maiores quantidades de emissões são o volume de produto movimentado, tendo sido o crude o produto mais movimentado com cerca de 10 milhões m3, a tancagem, em que os tanques de teto flutuante possuem maior tancagem de 1.9 milhões m3, e a pressão de vapor, sendo a nafta o produto mais volátil com uma tensão de vapor de 84 kPa. Com o intuito de minimizar a quantidade de emissões fugitivas, foi feita uma análise de risco FMEA na ótica da segurança e grau de emissão de cada operação, onde se apuraram 20 modos de falha, sendo os mais críticos associados a operações de enchimento, drenagem, aferição manual e mecanismos de emissões fugitivas, traduzidos por um número de prioridade de risco superior a 100. Concluiu-se que as primeiras medidas a serem implementadas no parque de tanques deveriam ser um sistema remoto de deteção de fugas e um sistema de recuperação de vapores como resposta aos modos de falha mais críticos. Estas medidas tiveram como critério de escolha decisivo o custo de implementação, para além da criticidade associada. Na fase final foram comparadas duas tecnologias de monitorização remota, uma cuja monitorização é feita com detetores de fotoionização da ION Science e uma tecnologia do tipo fence-line da empresa OPSIS. Das duas tecnologias, optou-se pela tecnologia com maior leque de deteção e a mais económica. Portanto, a tecnologia da ION Science revelou ser a melhor escolha, com uma gama de deteção de mais de 900 compostos e um investimento de 14 280€ com a instalação sugerida de 7 detetores.
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Este estudo consistiu em três etapas, sendo a primeira a estimativa das emissões no ano de 2020, seguida de uma avaliação de risco e implementação de medidas de redução de emissões, e culminando no esboço de um plano de monitorização em base real à medida do parque de tanques da Refinaria de Sines. Foi utilizado o programa TANKS 4.09D, tendo-se concluído que em 2020 foram emitidas 785.7 toneladas de emissões fugitivas de compostos orgânicos voláteis do parque de tanques da Refinaria de Sines. Os principais produtos responsáveis foram a nafta e o crude, emitindo cerca de 47% e 16% das emissões respetivamente. Foi possível constatar ainda que 57% das perdas são derivadas de tanques de teto fixo e 39% de tanques de teto flutuante. Os principais fatores que suscitam maiores quantidades de emissões são o volume de produto movimentado, tendo sido o crude o produto mais movimentado com cerca de 10 milhões m3, a tancagem, em que os tanques de teto flutuante possuem maior tancagem de 1.9 milhões m3, e a pressão de vapor, sendo a nafta o produto mais volátil com uma tensão de vapor de 84 kPa. Com o intuito de minimizar a quantidade de emissões fugitivas, foi feita uma análise de risco FMEA na ótica da segurança e grau de emissão de cada operação, onde se apuraram 20 modos de falha, sendo os mais críticos associados a operações de enchimento, drenagem, aferição manual e mecanismos de emissões fugitivas, traduzidos por um número de prioridade de risco superior a 100. Concluiu-se que as primeiras medidas a serem implementadas no parque de tanques deveriam ser um sistema remoto de deteção de fugas e um sistema de recuperação de vapores como resposta aos modos de falha mais críticos. Estas medidas tiveram como critério de escolha decisivo o custo de implementação, para além da criticidade associada. Na fase final foram comparadas duas tecnologias de monitorização remota, uma cuja monitorização é feita com detetores de fotoionização da ION Science e uma tecnologia do tipo fence-line da empresa OPSIS. Das duas tecnologias, optou-se pela tecnologia com maior leque de deteção e a mais económica. Portanto, a tecnologia da ION Science revelou ser a melhor escolha, com uma gama de deteção de mais de 900 compostos e um investimento de 14 280€ com a instalação sugerida de 7 detetores.In a refinery there are several types of atmospheric emissions, among which are the fugitive emissions. These are unintentional emissions of highly volatile compounds, usually resulting from unwanted leaks in equipment, and constitute about half of the total atmos-pheric emissions from the various sections of an industrial plant. This dissertation aims to study the fugitive emissions of VOC specifically from the storage tanks of the Sines Refinery. This study consisted of three stages, the first being the estimate of emissions in 2020, followed by a risk assessment and implementation of emission reduction measures, and culminating in the outline of a real-based monitoring plan tailored to the Sines Refinery tank farm. The TANKS 4.09D program was used, and it was concluded that in 2020, 785.7 tons of fugitive emissions of volatile organic compounds were issued from the Sines Refinery tank farm. The main products responsible were naphtha and crude, emitting about 47% and 16% of emissions respectively. It was also possible to observe that 57% of the losses are derived from fixed-roof tanks and 39% from floating roof tanks. The main factors that cause higher amounts of emissions are the volume of product moved, with crude being the busiest product with about 10 million m3, the tanking, in which the floating roof tanks have a higher tanking of 1.9 million m3, and the vapor pressure, with naphtha being the most volatile product with a steam voltage of 84 kPa. In order to minimize the amount of fugitive emissions, a FMEA risk analysis was made from the point of view of the safety and emission level of each operation, where 20 failure modes were determined, the most critical being associated with filling operations, drainage, manual measurement, and fugitive emission mechanisms, translated by a risk priority num-ber greater than 100. It was concluded that the first measures to be implemented in the tank park should be a remote leak-in system and a vapor recovery system in response to the most critical failure modes. These measures had as a criterion of decisive choice the cost of imple-mentation, in addition to the associated criticality. In the final phase, two remote monitoring technologies were compared, one of which is monitored with photoionization detectors from ION Science and a fence-line technology of the company OPSIS. Of the two technologies, it was opted for the technology with the widest range of information and the most economical. Therefore, ION Science technology proved to be the best choice, with a range of detection of more than 900 compounds and an investment of 14 280€ with the suggested installation of 7 detectors.Santos, Maria AntónioEusébio, MárioRUNGomes, Ana Laura Martins2022-05-052024-10-31T00:00:00Z2022-05-05T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/139320porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:16:39Zoai:run.unl.pt:10362/139320Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:49:24.211571Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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