Научно-обоснованные предложения по разработке и методам внедрения инновационных технологий утилизации выбросов, содержащих метан (стр. 37 )

При утилизации МВС необходимо учитывать требования Инструкции по дегазации угольных шахт. Метановоздушную смесь, извлекаемую средствами дегазации, запрещается использовать в факельных установках при концентрации метана менее 25%; сжигать в котельных установках при содержании СН4 менее 30%; применять в качестве топлива газомоторных установок при концентрации метана ниже 35%; использовать для бытовых нужд, если содержание СН4 в смеси менее 50%.

В системах совместного использования дегазационного и вентиляционного метана необходимо сбалансированно оценивать соотношение их дебитов и концентраций. Метан, выбрасываемый системами вентиляции, составляет до 70% всех шахтных выбросов, при этом концентрация его в вентиляционной струе не превышает 1%. Объемы МВС, выбрасываемой средствами шахтовой вентиляции, значительно больше, чем доставляемой системой дегазации. Подаваемая из вентиляционного ствола струя может значительно превосходить производственные возможности утилизационной установки. Следует учитывать характеристики установок, например, газовым турбинам требуется значительно больше избыточного воздуха, чем двигателям внутреннего сгорания, что предполагает большее содержание ВМ в общем объеме топлива.

Негативным моментом может быть возможная нестабильность дебита и концентрации подаваемой МВС. Если в случае использования дегазационного метана достаточно технически решить вопрос регулирования данных параметров, то, например, при утилизации вентиляционного метана в газотурбинных установках на обедненной МВС нестабильность концентрации будет являться решающим фактором.

На современных угледобывающих предприятиях рационально внедрение таких технологий утилизации метана, как:

-  утилизация дегазационного метана в котельных для получения тепловой энергии;

-  утилизация дегазационного метана в ТЭС для получения тепловой и/или электрической энергии;

-  утилизация вентиляционного метана в каталитической установке для получения тепловой энергии;

-  утилизация шахтного метана в газовой турбине для получения тепловой и/или электрической энергии.

Реализация инновационных технологий, основанных на обширном российском и зарубежном опытах, показывают существенные возможности технической оптимизации по утилизации выбросов, содержащих метан, и доказали свою выгодность для нефтегазовых и угледобывающих компаний, где капитальные затраты окупаются более низкими производственными расходами, и/или углеродными кредитами.

Список использованных источников

1. . Экологические отчеты 2009-2014. (http://www. gazprom. ru/nature/environmental-reports/)

2. Бажин в атмосфере. Соросовский образовательный журнал, 2000, №3, с. 52-57

3. ГН 2.2.5.1313-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны (с дополнением кие нормативы ГН 2.2.5.2439-09)

4. ESIS : European chemical Substances Information System

5. http://ecb. jrc. ec. europa. eu/esis/

6. IUCLID Dataset © 2000 European Commission, European chemicals bureau (метан)

7.Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

8. http://toxnet. nlm. nih. gov/cgi-bin/sis/htmlgen? HSDB

9. The Canadian Centre for Occupational Health and Safety (CCOHS)

10. http://www. ccohs. ca/ccohs. html

11. National Toxicology Program.

12. http://ntp. niehs. nih. gov/

13. IPCS International Programme on Chemical Safety (international chemical safety card)

14. Agency for Toxic Substances and Disease Registry

15. ATSDR Information Center

16. http://www. atsdr. cdc. gov/

17. TOXICOLOGICAL PROFILE FOR METHYL MERCAPTAN, ATSDR Information Center http://www. atsdr. cdc. gov/

18. Carcinogenic Potency Database Project (CPDB)

19. Барсук равновесия жидкость - пар в смесях легких углеводородов с азотом при низкой температуре и высоком давлении. - Газовая промышленность, 1973, №8, с.47-50.

20. , , Справочник работника газовой промышленности

21.ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия

22. ОСТ 51.40-93 Газы горючие природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам. Технические условия

23. , , Акопова : Нефть и газ, Москва, ИКЦ «Академкнига», 2009,с.677

24. Правила безопасности в угольных шахтах, ПБ 05-618-03. М.: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2004. –296 с.

25. Irving W., Tailakov O. Fugitive Emissions from Coal Mining and Handling//IPCC Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories. – Accepted by 16th session of IPCC, Montreal, 1-8 May, 2000.- pp. 2.70-2.78.

26.IPCC, 2000; IPCC, 2006

27. Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР. Том. II. Угольные бассейны и месторождения Сибири, Казахстана и Дальнего Востока/под. ред. – М.: «Недра», 1979.– 54 с.

28. , Сластунов угольного метана – мировой и отечественный опыт их решения. http://giab-online. ru/files/Data/2007/4/1_Puchkov. pdf

29. «Нефтегазовая Вертикаль». Метан из угля: инновационная отрасль России?

30. Концепция энергосбережения и повышения энергетической эффективности в на период 2011-2020 гг. Утверждена Приказом 8 декабря 2010 г. № 000

31. Аксютин эффективных энергосберегающих технологий в добыче, транспортировке и подземном хранении газа . Москва, 2011.

32. A. Ishkov (OAO Gazprom), G. Akopova, (Gazprom VNIIGAZ LLC), M. Evans (PNNL), G. Yulkin (Gazprom VNIIGAZ LLC), V. Roshchanka (PNNL), S. Waltzer (U. S. EPA), K. Romanov (OAO Gazprom), D. Picard (Clearstone Engineering), O. Stepanenko, D. Neretin (Gazprom Transgaz Samara Ltd). Understanding Methane Emissions Sources and Viable Mitigation Measures in the Natural Gas Transmission Systems: Russian and U. S. Experience // IGRC-2011 Articles/papers, Seoul, South Korea, 2011

33. Аксютин выбросов парниковых газов как одно их основных направлений реализации экологической политики / , , // Газовая промышленность - 2013 спецвыпуск/4, «Экология и энергосбережение»,-С.7-12.

34. , , Лешан и энергосберегающие технологии в добыче и подготовке углеводородов. Газовая промышленность.4/3 2007, с. 74-76.

35. Аксютин и зарубежный опыт перекачки природного газа с использованием мобильных компрессорных станций / , , // Газовая промышленность. – 2013. - № 1. – С. 42-45.

36. Ишков оценки экологических показателей работы мобильной компрессорной станции при пробной перекачке газа / , , // Территория нефтегаз. – 2011. - №6. – С. 12-15.

37. "Reduction of Greenhouse gases - A Technology Guide" - 2012 год, С.-88 .

38. , , «Стратегия использования попутного нефтяного газа в Российской Федерации» Москва, 2008, С.319

39. US EPA (US Environmental Protection Agency). Natural Gas STAR Program. Recommended Technologies and Practices,

(http://www. epa. gov/gasstar/tools/recommended. html

40. Акопова утечек газов из газопроводов и других технических средств. Проблемы аналитической химии, том 13. Внелабораторный химический анализ,, под редакцией академика , Москва, Наука, 2010, Глава 2.16, С 516-540

41. Целевая Программа Российской Федерации по созданию систем воздушного мониторинга объектов ТЭК на основе пилотируемых и беспилотных авиационных систем (2008- 2015 гг)

42. Распределенные волоконно-оптические датчики

43. http://www. ngv. ru/i/magazine_lang/pdf_file_53.pdf

44. http://www. pro2.de/t/98_47.html

S., Beath, A., Guo H., and Mallett C., “An assessment of mine methane mitigation and utilisation technologies,” Progress in Energy and Combustion Science, v. 31, p. 123-170, (2005).

46. Sööt, P. M., Final Report Phase II DOE SBIR Project No. 11580, “Gas Turbines for Combustion of Natural Gas in Mine Ventilation Air,” (1993).

47. http://en. wikipedia. org/wiki/Vales_Point_Power_Station, retrieved 2/17/12.

48. Cork, D. and R. Peet, Corkys Sustainable Energy, Newcastle, NSW, Australia, Preliminary Safety Analysis for the Connection of a Thermal Oxidiser to a Working Coal Mine, from http://www. . au/images/corlys/20110_UniNSW_Vent_Conference. pdf , retrieved on 2/1/12.

49. Cork, D. and Bergin, P., «Corky’s VAM-RAB», Australian Government Department of Innovation Industry, Science and Research, Cleantech Industry Capability Teams Newcastle Workshop, November 17, 2011.

50. Cork, D. and Peet, R., «Preliminary Safety Analysis for the Connection of a Thermal Oxidiser to a Working Coal Mine» 2011 Australian Mine Ventilation Conference, 5-6 September 2011, University of New South Wales.

51. http://www. /VAM-Thermal-Oxidizer. html

52. Clarke, M. and Seddon, D., “Ventilation Air Methane (VAM) Destruction the New Challenge to the UndergroundCoal Mining Industry, (date and place of publication unknown, but several 2011 references cited). Retrieved from http://www. /ventilation-air-methane-vam-destruction/on 2/20/12.

53. The subject of methane mono-oxygenase (MMO) as biocatalysts and the operation of cytochrome P450 oxidation cycle is a very large field of research. General overviews are available on Wikipedia with more detailed discussion in reviews such as R. J.P. Williams “A comparison of types of catalyst: The quality of metallo-enzymes”, J. Inorg. Biochem., 102, 1 (2008).

54. L. I. Sly, L. J. Bryane, J. M. Cox and J. M. Anderson, “Application of methane-utilising bacteria for the reduction of methane in Australian coal mines”, NERDDC Project C1182, March 1993.

55. http://www. epa. gov/cmop/docs/vam_technology. pdf.

56. http://www. csiro. au/news/newsletters/Energy/Spark/1203/html/vamcat. html