Utsläpps- och läcksökningsmätning av VOC FluxSense AB
Utsläpps- och läcksökningsmätning av VOC FluxSense AB
Utsläpps- och läcksökningsmätning av VOC FluxSense AB
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Utsläpps</strong>- <strong>och</strong> <strong>läcksökningsmätning</strong> <strong>av</strong> <strong>VOC</strong><br />
<strong>FluxSense</strong> <strong>AB</strong><br />
[Epost: Jerker.Samuelsson@fluxsense.se, Tel +46 70 3099669<br />
Johan.Mellqvist@fluxsense.se, Tel +46 70 3088777]
4 huvudtekniker för läcksökning / emissionsmätning<br />
• SOF – solbaserad infrarödspektroskopi<br />
Solen används som IR-källa <strong>och</strong> mängden<br />
absorberat ljus längs solstrålens väg till marken<br />
mäts – ger massmängden gas. Patenterad teknik i Europa <strong>och</strong><br />
USA.<br />
• TCT: punktmätande infrarödspektroskopi +spårgas<br />
Intern IR-källa vars ljus skickas genom en mätcell som<br />
mätluften snabbt pumpas igenom. Spårgasutsläpp ger<br />
konversionen från koncentration till flux (kg/h).<br />
• Kanisterprovtagning med GC-MS-analys<br />
Provtagning (momentan eller tidsintegrerad) <strong>av</strong> luft till<br />
högrena kanistrar, som sedan analyseras med GC-MS<br />
på ackrediterat lab, 33 <strong>VOC</strong>er (IVL Svenska Miljöinstitutet)<br />
• Infraröd kolvätekänslig filmkamera<br />
Visualisering <strong>av</strong> läckor med rörliga filmsekvenser, med<br />
kamera som är specifikt känslig i kolväteområdet (IR), ser<br />
saker som ögat inte ser! Men ej kvantifierande <strong>och</strong> kräver<br />
relativt koncentrarade utsläpp.
Översikt mätaktiviteter<br />
• Årlig övervakning <strong>av</strong> de svenska raffinaderierna <strong>och</strong> Oljehamnen<br />
Göteborg<br />
• Årlig övervakning <strong>av</strong> petrokemiindustrin i Stenungsund,<br />
(olefiner/ammoniak/facklor)<br />
• Houston Texas, olefiner, NH 3 , formaldehyd, alkaner <strong>och</strong> aromater<br />
(<strong>FluxSense</strong>/Chalmers)<br />
• Frankrike, Le H<strong>av</strong>re (Ademe, Total, Ineris), olefiner <strong>och</strong> alkaner<br />
(<strong>FluxSense</strong> / Chalmers)<br />
• Nederländerna (Rotterdams hamn) (Miljoedienst DCMR)<br />
olefiner, alkaner, aromater<br />
• Klimatgasutsläpp (CH 4 , CO 2 , N 2 O) från deponier <strong>och</strong><br />
kompostering<br />
• Nynäs Gbg & Nynäshamn (emissioner+valideringsförsök)<br />
• Tillsyn SO 2 utsläpp fartyg Östersjön/Nordsjön (Chalmers)<br />
• Vulkaner (SO 2 , HCl, HF) (Chalmers)<br />
Pågående<br />
Pågående<br />
Pågående<br />
2008<br />
2008<br />
Pågående<br />
2005/2006<br />
Pågående<br />
Pågående
SOF-metoden<br />
(Sol-Ockultations-Flux)<br />
alkener, alkaner, NO2,<br />
SO2, NH3, formaldehyde,<br />
CO, andra kolväten<br />
•Vinden största osäkerhetskällan – mäts med fasta/mobila vindmätare / GPSballongsonder<br />
•Metoden ger emissionen med ~ 30% osäkerhet enligt valideringsförsök
SOF!<br />
Solföljare<br />
Mängden absorberat ljus vid<br />
olika våglängder utvärderas<br />
i realtid<br />
Spektrometer
Exempel på SOF-mätning i "närfältet" <strong>av</strong> läckande tankar<br />
Röd färg motsvarar högst kolvätemängd, blått=bakgrundsvärde<br />
Emission=Utflöde-Inflöde<br />
Vindriktning
<strong>VOC</strong>-mätning med SOF på Oljehamnen Göteborg
VRU (gasåterföring)<br />
Införs på fartygslastning<br />
Histogram över gjorda SOF-mätningar visar hur<br />
frekvent en viss emission är <strong>och</strong> hur emissionsbilden ser<br />
ut (väl samlad/variabel)<br />
Totalemissionsmätningar för 2003-2007
The time correlation tracer (TCT) method<br />
(Tid – Korrelation – Spårgas)<br />
Mobilt, punktmätande instrument (ppb, 10 s), läcksökning <strong>och</strong><br />
kvantifiering <strong>av</strong> identifierade läckor<br />
Alkaner (total massa), alkener, div aromater*, MTBE, ETBE, CH 4 , N 2 O, CO 2 ,<br />
CO, etanol … (* under utveckling)
Instrumentering<br />
<strong>och</strong> mätprincip TCT:<br />
Teflon tubing<br />
Gas inlet, located at 10m elevation<br />
above ground<br />
Tempered FTIR device<br />
Optical path 96 m<br />
FTIR<br />
IR detector<br />
Gas outlet<br />
Absorbance<br />
Residual*100<br />
0.12<br />
0.08<br />
0.04<br />
Measured<br />
Fitted<br />
0.00<br />
0.50<br />
0.25<br />
0.00<br />
-0.25<br />
-0.50<br />
2880 2920 2960 3000 304<br />
W<strong>av</strong>enumber (cm -1 )<br />
CH 4<br />
100m optisk<br />
vägsträcka
Vindriktning<br />
Spårgas N 2 O<br />
<strong>VOC</strong><br />
Spårgasmetodik – exempel råoljetank<br />
Spårgasen ger vindens utspädningsfaktor – kvoten mellan <strong>VOC</strong> <strong>och</strong> spårgas-<br />
koncentrationen mäts tvärs igenom plymen, vilket ger <strong>VOC</strong>-utsläppet i kg/h
TCT: Bra för studier <strong>av</strong> hela cykler / förlopp<br />
Ex: Utlastning <strong>av</strong> bensin till fartyg – 40 h kontinerlig mätning
Tanknivårörelser (bensin), TCT<br />
Tanktätningen ligger ej an bra<br />
mot tankväggen i detta<br />
höjdintervall (ej koncentrisk tank)
Spårgasmätning (TCT)<br />
på tankpipa<br />
<strong>och</strong><br />
cisternsystempipa<br />
TCT: ~ 10-30 %<br />
osäkerhet beroende<br />
på applikation.
KANISTRAR<br />
Plymprovtagning till högrena<br />
kanistrar för speciering <strong>av</strong><br />
alkaner, alkener <strong>och</strong> aromater<br />
(33 olika <strong>VOC</strong>) med hjälp<br />
<strong>av</strong> följande GC-MS-analys på<br />
IVL Svenska Miljöinstitutet <strong>AB</strong><br />
Kanistrar med inert yta, evakuerade<br />
till 10 -6 atmosfärer<br />
GC-MS-analys<br />
Annika Potter, IVL<br />
Plymen identifieras med mobil<br />
extraktiv FTIR (TCT).<br />
Provtagning till kanistrarna<br />
kan regleras över stort tidsintervall,<br />
1s - ~1vecka beroende på<br />
frågeställning<br />
God lagringsstabilitet <strong>av</strong> provet
Koncentration (μg/m 3 )<br />
18.00<br />
16.00<br />
14.00<br />
12.00<br />
10.00<br />
Kanisterresultat vid flygburen provtagning i raffinaderiplym<br />
8.00<br />
6.00<br />
4.00<br />
2.00<br />
0.00<br />
etan<br />
propan<br />
iso-butan<br />
n-butan<br />
iso-pentan<br />
n-pentan<br />
2-metylpentan<br />
3-metylpentan<br />
n-hexan<br />
cyklohexan<br />
n-heptan<br />
isooktan<br />
n-oktan<br />
n-nonan<br />
eten<br />
propen<br />
t-2-buten<br />
1-buten<br />
iso-buten<br />
c-2-buten<br />
1,3-butadien<br />
t-2-penten<br />
1-penten<br />
c-2-penten<br />
etyn<br />
[GC-MS-analys, IVL Svenska Miljöinstitutet <strong>AB</strong>, 33 <strong>VOC</strong>s]<br />
Can2 210möh 700m<br />
Can3 205möh 700m<br />
Can5 165möh 1000m<br />
Can7 195möh 900m<br />
Can8 210möh 1400m<br />
Can9 200möh 600m<br />
propyn<br />
bensen<br />
toluen<br />
etylbensen<br />
m+p-xylen<br />
o-xylen<br />
1,3,5-TMB<br />
1,2,4-TMB
Kanisterprovtagning <strong>av</strong> råoljetankparksplym<br />
Massfördelning<br />
[GC-MS-analys, IVL Svenska Miljöinstitutet <strong>AB</strong>, 33 <strong>VOC</strong>s]
Kompletterande läcksökning<br />
med kolvätekänslig<br />
IR-kamera
Absorptionsspektrum <strong>av</strong> propan <strong>och</strong> våglängdfönster<br />
för den infraröda kameran<br />
FLIR: 2940-3125 cm -1<br />
Vågtal (cm -1 ) (~1/våglängd)
Exempel på filmning <strong>av</strong> läckande kolväte från fläns<br />
•Ej kvantitativ teknik, men kan lokalisera läckaget<br />
•Kräver relativt koncentrerade utsläpp för detektion
Change language