Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по разработке газопромыслового оборудования ВНИГ1И1 а2добыча

Расчет загрязнений промышленных сточных вод газодобывающих предприятий РД 51-130-87

Министерство газовой промышленности

Всесоюзна научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по разработке газопромыслового оборудования ШИЛИ га здобыча

РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПРОМШШЕННЫХ СТОЧНЫХ БОД ГАЗОДОБЬШАИДОХ ШВД1РИЯГИЙ

РД 51-130-87

2.3.2. Содержание растворённого газового конденсата в рефлюксной воде определяется растворимостью наиболее растворимого из входящих в его состав компонентов. Оно принимается для месторождений с преимущественным содержанием в газовом конденсате ароматических углеводородов не болев 820 мг/л (по бензолу), для месторождений с преобладанием в газовом конденсате парафиновых углеводородов - не болев 52 мг/л (по гептану), а для месторождений с преваляруицим содержанием нафтеновых углеводородов - 10-12 мг/л.

Общее содержание газового конденсата в рефлюксной воде (растворенного, эмульгированного и плавающего) определяется эффективностью разделителей последних конструкций и составляет не более 3000 мг/л.

2.4. Установка очистки газа от сероводорода

На газодобывающих предприятиях при использовании для очистки газа от сероводорода методов абсорбции этаноламянамн и адсорбция цеолитами сброса сточных вод нет.

2.5. Технологическая насосная

Для перекачки жидкостей, применяемых при подготовке газа и газового конденсата на газодобывающих предприятиях, используются три типа насосов : поршневые, центробежные и шестеренчатые.

2.5Л. Конструкция насосов предусматривает, в зависимости от типа насоса, различные уплотнения вала - торцевое (одинарное или двойное) или сальниковое, предназначенные для предотвращения утечек перекачиваемой жидкости. С этой же целью в некоторых типах насосов с двойным торцевым и сальниковым

уплотнением полагается (на проток или в тупик) сатверная жидкость о давлением на 0,05-0,10 Г7з, пре кишащем гцосчсс давление в насосе. Для охлаждения трущихся частей ряд насосов онабжен теплообмеиными устройствами с водяным охлаждением.

Вода в зависимости от принятой схемы циркулирует в открытой оборотной системе или сбрасывается в канализацию.

Если в наооое водяное охлаждение не предусмотрено, ох-лаждапцей жидкостью может служить затверная жидкость, обычно циркулирупдая в замкнутой системе. В некоторых случаях в качестве затворной жидкости используется вода (гидрозатвор в поршневых насосах), которая по мере загрязнения сбрасывается в канализацию.

2.5.I.I. Расчет содержания загрязнения в отводимой от насосов охлахдаицей воде ( ^_заг^₉) в миллиграммах на литр для любого типа насоса производится по формуле

<4    -    утечка перекачиваемой жидкости через уплотнение

насоса по паопергу насоса, мЗ/ч. Значение для наиболее употребительных в газовой промышленности типов насосов принимается в соответствии с табд.З

С - концентрация перекачиваемого продукта, г/л;

V - расход воды на охлаждение трущихоя частей насоса по паспорту насоса, мЗ/ч ;

1000- перевод из граммов в миллиграммы.

Таблица 3

Утечки перекачяваемой жидкости для резных типов насосов

Утечка через уплотнение перекачиваемой жидкости, л/ч

Если утечка рабочей жидкости приведена в паспорте в процентах от производительности насоса ( С^% ), то концентрация загрязнения в отводимой от насосов охлаждащей воде (^сзаГр_#) в миллиграммах на литр производится по формуле

9(X)-e-Q- SOOO

^загР '    SOU'    V

где Q - производительность насоса или номинальная подача,

О а(Х) ⁴ '

-jgg—утечка рабочей жидкости через уплотнение насоса; С - концентрация перекачиваемого продукта, г/л ;

V - расход воды на охлаждение труцихся частей насоса tno паспорту насоса), мЗ/ч ;

1000 - перевод из граммов в миллиграммы.

2.6. Реаервуарные парки нефтепродуктов и реагентов В резервуарных парках образуются два -чию о точных >.од : подтоварные воды о емкостей и ливневые из оог! лоднгиЛ ггзср^уа-ров.

2.6.1. Сброс подтоварных вод с емкостей, содержащих продукты, не смешивающиеся с водой-нефтепродукты (газовый конденсат, бензин, керосин, масло) производится по трубопроводам со сборно-разборными соединениями в шламенакопители. После отстаивания в шлаыонакопителях подтоварная вода отводится сетью производственной или производственно - доадевой канализации на очиотные сооружения. Основными загрязняющими компонентами являются нефтепродукты, взвешенные вещества, метанол и соли.

2.6.1.1.    Содержание нефтепродуктов и взвешенных веществ в подтоварных водах из резервуаров для нефтепродуктов ооотав-ляет :

нефтепродукты 8000 мг/л, взвешенные вещеотва 20 мг/л,

БПК полн. 80 мг/д.

2.6.1.2.    Содержание метанола и оолей в подтоварных водах определяется по п.2.1.1 и п. 2.1.4.

2.6.2.    Сбор сточных вод о обвалований резервуарного парка не является регулярным. Содержание загрязнений в доадевых водах и водах от таяния снега с обвалований площадок резервуарного парка ооставляет :

взвешенные вещества 300 мг/л, нефтепродукты 20 мг/л,

БПК поля. 8 мг/д.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРОМЫСЛА

ЗЛ. Стсчные воцы от смыва полов площадок сливно-наливных эотахад и полов в зданиях технологических насосных станций

Газовый конденсат из резервуарных парков подается на эстакаду по самостоятельным трубопроводам, а налив ведется через стояки и специальные отводы. При наливе цистерн всегда имеются утечки продукта, который попадает на бетонированную площадку эотакады. Сточные воды от мытья площадок для сливно-наливных устройств и другого технологического оборудования и довдевые воды с этих площадок, производственные сточные воды от мытья полов в зданиях технологических насосных отаяций оодержат следующие загрязнения:

взвешенные вещества 600 мг/л, нефтепродукты 1000 мг/л,

ШК поля. 200 мг О/^/л.

3.2. Ливневые сточные воды о промплощадск ГДП Состав ливневых сточных вод о промплощадок ГДП принимается по аналогия с ооставом поверхностного отока о территорий промышленных предприятий и сооружений с повышенным загрязнением. Количество загрязнений в них следующее:

Для талых вод : взвешенные вещества - 4500 мг/л, нефтепродукты - 28 мг/л.

Для доадевых вод : взвешенные вещества - 2000 мг/л,

нефтепродукты - ЮО мг/л.

*.о. сточные воды от механических трубо- и турбореыонтных мастерских

Сточные воды механических, трубо- а турбореыонтных мас-тъзетаех., оОсхупвапцих газовые промыслы, образуется при охлаждении металлорежущего инструмента и промывке ремонтного обору-довадия. Ооновдымя загрязнениями сточных является взвешенные вещества и нефтепродукты. Содержание их в сточных водах оледухщёс:

взвешенные вещества - ЮО-Гдо мг/_л,

нефтепродукты и масля хо00--5000 мг/л,

ЫЖ₅ - 50-100    ₀^/_л#

3*4»    воды от мойки автомашин

^Сто°,аые воды от мойки автомашин на газовых промнодах по составу загрязнений аналогичны оточным водам автотранопортных ^пре ддриятий. Концентрация загрязнений их составляет : взвешенные вещества 700 мг/л, нефтепродукты 75 мг/л,

ВПК подн. 80 мг/л,

3.5. Оборотная оиотема водоснабжения (открытая)

При эксплуатации оборотной оистемы водоснабжения газо-добывавдих предприятий концентрация содей В циркулирущей воде повыиаетоя за счет естеотвенного испарения в охладителях (градирнях, брыягальных баооейнах и т.д.). В связи о этим для нормальной работы системы необходима ее продувка, г.е. сброс части воды в канализацию ж подпитка свежей умягченной водой

3.5,1. 06owe солеоодержание продувочной воды (Спрод.) в миллиграммах на литр раоочятывается по формуле

Опрод — Роб ~ Сообп • Куп ,    (И)

где С подл - соле род ержание поддяточной воды, мг/л;

Куп - коэффициент упаривания.

3.5.1 Л. Коэффициент упаривания определяется по формуле

Куп

где Pf, Р_а , Р₃ - потери воды за счет испарения, уноса ветром в продувки, мЗ/ч.

3.5.1.2, Потери воды на испарение (Pj) в кубических метрах в час определяются по формуле

Р/⁼ к_ос/> • а 4 • Qoxj ,    ^

где К_осп - коэффициент испарения, определяется в соответствии с таол.4;

Ai*£/-i2 - перепад температур, определяемый как разность

температур воды, поступаадей на охладитель (■»£/), и охлажденной воды ( -62 )

@0*4 - расход оборотной воды, ы/ч.

Зависимость значения коэффициента испарения от температуры воздуха

Таблица 4

Температура воздуха, °С Коэффициент испарения градирни и брызгальные бассейны пруды-охладители 0 0,001 0,0007 10 0,0012 0,0009 20 0,0014 0,0011 30 0,0015 0,0013 40 0,0016 0,0015

3,6. Котельные

Для ледде р\<1ьня постоянного соле соде ржания и жесткости котлогой воды производится периодическая и постоянная продувка котлов. Яря эксплуатации паровык котлов качестве продувочной (котловой) водь нормируют по общему сслесодержанию, зависящему от конструкции сс па рационных устройств, которыми оборудован котел. Оно устанавливается заводом-изготовителем. Солесодержа-яие продувочной воды для паровых котлов различных типов принимается в соответствии с табл.6,

Таблица 6

Солесодержание продувочной воды для паровых котлов разных типов

Тип котла	паропроизвол и-тель-ность, т/ч	рабочее давление МПа	Солесодер	канве, мг/л
			питательной воды	котловой (про дувочной) воды
ДКВр беэ пароперегревателя 6,5		1.3	-	3000
да и КВ	4.0-25,0 1.4		-	3000
EK3-75-39	75*0	4.0	250	7000
IM-50-I	50,0	4.0	250	5000
БЩ-35М-440	45,0	4,0	250	5000
IM-50-I4-250	50,0	1.4	360	7350

3.7. Ионообменные установка Для подготовки подпиточней воды открытого цикла и котлов низкого и ореднего давления на газодобывающих предприятиях устанавливаются ионообменные водоумяг^ительные установки.

При работе установок образуются сточные веды от операций взрыхления, регенерации а отмывки ионообменных смол. В процессе

• ^ РД Ы-130-87

регенерации ионообменных фильтров, кроме селей, содержащихся в исходной воде, в сточные воды сбрасываются: избыток регенерирующего вещества ( t/ct С£ ) _t продукты регенерации катионита I    а    также    механические примеси, сбразую-

щиеся за счет измельчения смолы при ее эксплуатации. Количество а концентрация сбрасываемых веществ подсчитываются в целом за одну регенерацию фильтра, т.к. практически невозможно установить количество того или иного вещества, удаляемого при взрыхлении, регенерации или отмывке катионита от продуктов регенерации.

3.7.1# Количество воды, сбрасываемой за одну регенерацию фильтра, подсчитывается при выполнении расчета водоподготсви-тельной установки.

3.7,1.1. Расчёт концентрации регенерирующего вещества, например da.Cl,{o_M) в миллиграммах на литр производится по формуле

П    Ер-МОО

&^л'    V

-    удельный расход регенерирующего вещества на одну регенерацию, г/г-экв, принимается в соответствии с табл.7 ;

-    теоретически необходимый эквивалент регенерирующего вещества, расходуемый на регенерацию 1-г-экв солей жеоткости, г/г-экв;

-    объем катионита, загруженного в фильтр, принимается по расчету водоподготовки, м3 ;

-    рабочая обменная способность ионообменной смолы, принимается из раочета водоподготовительяой установки, г-эка/мЗ ;

V - объем воды на регенерацию, л ; 1000 - перевод из граммов в миллиграммы.

УДК 519. «60:622.279.5:502.656

^'ОДОЛЦИЛ НОРМАТИВНЫМ ДОКУМЕНТ

fticser загрязнений промышленных сточных вод газоцобываюшх предприятий

Методические указания ОКСГУ

Дата введения

01.01.88.

Настоящие методические указания у ста на вливают методы расчета загрязнений поомышлеиных сточных вод газодобываюаих предприятий.

Методические указания обязательны для проектных институтов отрасли.проектирупдех газодобывающие предприятия.

I. ОЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Методические указания предназначены для определения уровня загрязненности постоянных и периодически образующихся потоков сточных вод от основных технологических установок и про-из вод ст венно-вспомогательных сооружений газодобывающих предприятий.Указания дают возможность определить содержание в сточных водах основных загрязняющих компонентов, при су щах газодобывающим предприятиям:гезового конденсата .нефтепродуктов.гликолей,метанола, ингибитора коррозии,солей,механических пглмесей.сероводорода.

Удельный расход регеяерирупцего вещества

Таблица 7

Жесткость обрабатываемой воды, мг-экв/л Удельный расход регенерирущего вещества, г/г-экв фильтр первой ступени фильтр второй ступени до 5 100-120 300-400 о м о н 120-200 - до 15 170-250 - до 20 200-300 -

3.7Л.2. Содержание солей жесткости (кальция и магния) в оточных водах при регенерации фильтров (У() в миллиграмм-эквивалента х на литр рассчитывается по формуле

уг- -f ■ н■ Е_Р • то    да)

/П -    у

где    -    объем    катионита,    загруженного    в    фильтр,    принима

ется до расчету водоподготовки, м3 ;

Ер - рабочая обменная способность ионообменной омолы, принимается И8 раочета водоподготовительной установка, г-экв/мЗ ;

1000 - перевод из граммов в миллиграммы;

V - объем воды на регенерацию, л.

3.7*1*3. Содержание мехаяичеоких примесей (измельченного катионита (Ск) в миллиграммах на литр рассчитывается по формуле

г <Г- 0.1‘f'H-a- /О⁶

^к ~~    365    -V

где f - средний насыпной вес смолы, принимаемый для сульфсугля равным 0,7 г/л ;

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СТОЧНЫХ Л)Д ОТ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ГАЗОДОБЫВАШГГО ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1. Установки первичной сепарации газа

В первичных газосепараторах капельная жидкость отделяется от газа и разделяется на углеводородный и водный слои. Основные загрязняющие компоненты водного слоя следующие : соли, механические примеси, газовый конденсат, метанол, а на сероводородных месторождениях-дополнительно е'пе сероводород и ингибиторы коррозии.

2.1 Л. Содержание солей в воде из первичных сепараторов (С) в миллиграммах на литр для каждого месторождения зависит от солесодержания пластовой воды, соотношения пластовой и конденсационной воды и рассчитиъается по формуле

С - К • С/

где А' - коэффициент, характеризующий долю пластовой воды в общем количестве веды, выделившейся в сепараторах. Приблизительные значения коэффициентов могут быть определены на основании фактических данных по ряду месторождений СССР в соответствия о прил. I ;

- соле содержание пластовой воды, мг/л.

2Л.2. Механические примеси в первичных сепараторах предотавлевы частичками породы пласта, вынооимой с газом, и продуктов коррозии. Содержание механических примесей расчету не поддается в по имепиимоя фактическим данным принимается равным 100-300 мг/л.

2.1.3.    Содержание газового конденсата в сточной воде из разделителышх емкостей сепараторов зависит от эффективности разделения и для современного типового оборудования приняма -стоя в пределах, не превышениях 2400 мг/л.

2.1.4.    Содержание метанола в воде из первичных сепараторов зависит от влагоссдержания газа, пластового давления, температуры и других технологических параметров и определяется основными техяслогичесними расчетами.

2.1.5.    Содержание сероводорода в воде первичных сепараторов (    )    в    миллиграммах    на    литр рассчитывается по

формуле

Q ₉ О • d. 34- 0,804- • /о"³-1ООО» SO 00    _#    (2)

К • /О ^П' *^сеу • 22400

где С - весовая доля сероводорода в газе ;

d - плотность минерализованной воды, г/мл ;

34 - молекулярный вес сероводорода ;

1000- перевод из граммов в миллиграммы ;

К - константа равновесия сероводорода, входящего в

состав природного газа. Зависит от давления и температуры и определяется в соответствии с табл.II'

П - минерализация воды, мг-экв/л ;

#се</ - коэффициент Сеченова для сероводорода,принимается равным 0,08-0,10во всем диапазоне температуры от О до 260°с;

о

0,804x10    -    коэффициент пересчета мольных деле! сероводорода

в воде ;

1000- перевод из миллилитров в литры ;

22400- постоянная величина, указывающая на объем,занимаемый сероводородом, мл.

В упрощенной виде формулу расчета содержания сехюводсрода можно представить в следущем виде

с ₂ ^{c d} ’ w .    (3)

К- Ю^п

Таблица I

Константы равновесия сероводорода, входящего в состав природного газа

Температура, °С

Ша 10 20 40 60 80 100 120 140 2,00 21,0 37,0 53,0 66,0 7а,0 83.0 89,0 5,00 5,9 7,9 Г4,0 32,0 27,0 11,0 14,0 36,0 7,50 3,8 5.2 9,6 Г6,0 19,0 22,0 22,0 22,0 10,00 3.1 4.1 7.1 11,0 15,0 18,0 18,0 18,0 15,00 2.2 3,0 5.1 7.5 10.0 Т?,п 12,0 12,0 20,00 1.9 2,5 4,2 6,3 7.9 9.2 8,9 8,3 25,00 1.6 2.1 3,5 5.1 6,8 7,8 7,2 6,9 30,00 1.4 1.9 3.1 4,6 6,0 6,9 6,5 5.8 35.00 1.3 1.7 2,8 4.0 5,3 6.2 5,6 5,0 40,00 1.2 1.5 2,5 3,5 4.6 5.4 4,9 4.3 45,00 1Д 1.4 2.3 3,2 4,3 4.9 4.4 3.8 50,00 1.0 1.3 2,1 3.0 3.8 4,5 4,0 3,4

2.1.6, Содержание углеводородорастворимых ингибиторов коррозии в воде, сбрасываемой с первичных сепараторов (С), в миллиграммах на литр расочитывается по формуле

с *    ..    ,    (4>

W ' Q • С*

где VV - расход ингибитора коррозии на I млн. м3 газа, кг; - концентрация конденсата в воде из первичных сепараторов, мг/л;

С* - средняя концентрация ингибитора коррозия в конденсате, подаваемом в скважину, кг/кг;

О - гаэокоцденсатяость на I млн.м3 газа, кг.

2.1.7. Содержание водорастворимых ингибиторов коррозии в воде из первичных сепараторов (С) в миллиграммах на лгтр расочитываетоя по формуле

IV • Сд • /0^е _    ,    _{5)

a_t ■ с;

Где С» - средняя концентрация ингибитора коррозии в воде, подаваемой в скважину, кг/л;

6

Ю - перевод из килограммов в мялляграшы ;

Qq - количество боды, выделяемой в первичных сепараторах на I млн. м3 газа, кг.

2.2. Установка регенерации метанола

Постоянным сбросом с установки регенерации метанола является кубовая жидкость, состоящая иэ веды, метанола, солей и тяжелых фракций конденсата газа.

2.2.1.    Содержание метанола в кубовой жидкости закладывается при раочете основных технологических процессов ректификационной колонны. В соответствии с современными требованиями к разработке типового оборудования содержание метанола в кубовой жидкости принимается в пределах 200 - 500 мг/л.

2.2.2.    Концентрация солей в кубовой жидкости ( Ор_к ) в миллиграммах на литр рассчитывается по формуле

Ун • С о.н

Vh-V_p

-    концентрация оолей в насыщенном метаноле, мг/л;

-    объем насыщенного метанола, поступающего на регенерацию, л ;

-    объем регенерированного метанола, л.

2,2,3, Концентрация raso&oro конденсата (сумма растворенного, эмульгированного и плава оде го) в кубовой едкости ( С_{к к} ) в миллиграммах на литр раоочитываетоя по формуле

Ск.б • Vh • к

где Сн.в ~ концентрация газового конденсата в воде, посту оаодей на установку регенерации метанола. Принимается равной не более 2400 мг/л в соответствии о п. 2,1,3 ;

Ун - количество насыщенного метанола, подаваемого на установку регенерации, л/ч ;

К - весовая доля тяжелых фракций газового конденсата с температурой кипения выше температуры кипения метанола. Зависит от состава газового конденсата, принимается по фактическим данным.

ТТ^ЧЧ^Ште. Для северных месторождений коэффициент принимается равнымО,9-1,О.Цля сеноманских залежей -1,0,для ва-лакхянских - 0,9 ;

У_к - количество кубового остатка, образующегося при регенерации метанола, л/ч.

Содержание растворенного газового конденсата в кубовой жидкости определяется растворимостью наиболее растворимого из входящих в его состав компонентов, имеющих температуру кипения выше температуры куба колонны регенерации метанола ; принимается для месторождений с преимущественным содержанием в газовом конденсате ароматических углеводородов - 500 мг/л (по толуолу) и для месторождений с преобладанием в газовом конденсате парафиновых и нафтеновых углеводородов - 52 мг/л (по гепта-

ну).

Данные по растворимости некоторых углеводородов, входящих в состав газового конденсата, принимаются в соответствии с прил.2,

2.3. Установка регенерации диэтиленгликоля

На установках регенерации диэтиленгликоля (ДЗГа) производится отпарка воды из обводненного (насыщенного) ДЭГа. Постоянным сбросом о установки регенерации ДЗГа является рефлюксная вода, загрязненная ДЭГом и газовнм конденсатом.

2.3.1. Количество ДЭГа в рефлтасвой воде зависит от технологической схемы подготовки газа и условий регенерации джвтиденгляколя. Расчет концентрации ДЭГа производится исходя Ж8 потерь его в десорбере с дистиллатом, определенных экспериментальны! дугам.    Величины    потерь    определяются    в    соот

ветствии с табл.2.

Потери диэтиле ягдиколя Таблица 2

Схема подготовка Схема регенерации ДЭГа Потери ДЭГа в десор- газа бере с дистиллатом, Пдэг , гДООО м3

Гликолевая осушка	Атмосферная или вакуумная о отделением конденсата	1.6
	Атмосферная или вакуумная без отделения конденсата	3,3
Низкотемпературная сепарация (НТС)	Атмосферная	1.6

Концентрация диэтиденгликоля в рефлюксной j-сде (C^j*) в мидлкграммят на литр рассчитывается пс формуле

_л П- /ООО -/00

V ■ v.—(e,-e,)    ^т

UW П - потеря ДЭГа с дистиллатом в деоорбере, г/1000мЗ

газа;

1000 - перевод «граммов * миллиграммы;

V - расход циркуляру оде го ДЭГа, д/ЮОО м3 газа ; Ы - удельный вео ДЭГа, кг/л ;

С/ - коадвнтрацдя регенердрованного ДЭГа, % ;

С$ - концентрация насыщенного ДЭГа, %.