S e p t e m b e r 8

, 2008



# TE C H N I C A L S U PP O R T D O CU M E N T F O R T H E

P ET R O LE U M R E F I N I N G S E C T O R : P R O P O S E D

RU LE F O R M ANDA T O R Y R E P O R T I N G O F

G R EE N HO U S E G A S E S

O ff i c e o f A i r a n d R a d i a t i o n

U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t ec t i o n A g e n c y

S e p t e m b e r 8

, 20082 C O N TE N T S

1

. I n du s t r y D e s c r i

p t i o n

.............................................................................................................. . 3

2

. T o t a l E mi ss i o n s...................................................................................................................

. 11

3

. E mi ss i o n S o u r ce s

................................................................................................................ . 12

3

. 1 S t a t i o n a r y C o m

b u s t i o n S o u r ce s

................................................................................. . 12

3

. 2 F l a r e s

........................................................................................................................ . 13

3

. 3 C a t a l y

t i c C r ac k i ng U n i t s............................................................................................

. 14

3

. 4 C a t a l y

t i c R e f o r mi ng U n i t s

......................................................................................... . 14

3

. 5 F l u i d C ok i n g U n i t s

.................................................................................................... . 15

3

. 6 S u l f u r R ec o v e r y V e n t s...............................................................................................

. 15

3

. 7 H y d r o g e n P l a n t s

........................................................................................................ . 15

3

. 8 F u g i t i v e E mi ss i o n S o u r ce s

......................................................................................... . 15

4

. R e v i e w o f

E x i s t i n g P r o g r a m s a n d M e t h o d o l og i e s

............................................................... . 16

5

. T y p e s o f I n f o r m a t i o n t o b e R e p o r

t e d

................................................................................... . 16

5

. 1 T y p e s o f E mi ss i o n s t o b e R e p o r t e d

............................................................................ . 16

5

. 2 O t h e r I n f

o r m a t i o n t o b e R e p o r

t e d

.............................................................................. . 18

6

. O p t i o n s f

o r R e po r t i n g T h r e s h o l d

......................................................................................... . 19

7

. O p t i o n s f

o r M o n i t o r i n g M e t h o d s

......................................................................................... . 19

7

. 1 S t a t i o n a r y C o m

b u s t i o n S o u r ce s

................................................................................. . 19

7

. 2 F l a r e s

........................................................................................................................ . 20

7

. 3 P r o ce ss E mi ss i o n s

..................................................................................................... . 20

7

. 4 F u g i t i v e E mi ss i o n S o u r ce s

......................................................................................... . 21

8

. O p t i o n s f

o r E s t im a t i n g M i s s i ng D a t a

................................................................................... . 22

9

. Q A / Q C R e q u i r e m e n t s

......................................................................................................... . 22

10

. R e f e r e n c e s

........................................................................................................................ . 23

A pp e n d i x A

. D e r i v a t i o n o f C a l c u l a t i o n M e t h o d s

..................................................................... . 25

A

. 1 E qu i p m e n t L ea k s

...................................................................................................... . 25

A

. 2 S t o r a g e T a n k s

........................................................................................................... . 29

A

. 3 D e l a y e d C ok i n g U n i t C o k e C u t t i n g

.......................................................................... . 313

1

. I n du s t r y D e s c r i

p t i o n

P e t r o l e u m r e f

i n e r i e s a r e f

a c i l i t i e s t h a t a r e e n g a g e d i n p r o du c i n g li q u e f i e d p e t r o l e u m g a s e s

( L P G )

, m o t o r g a s o li n e

, j e t f

u e l s

, k e r o s e n e

, d i s t ill a t e f u e l o il s

, r e s i du a l f

u e l o il s

, l u b r i c a n t s

,

a s p h a l t ( b i t u m e n )

, a n d o t h e r p r o du c t s t h r o ug h d i s t i l l a t i o n o f c r ud e o i l o r t h r o ug h r e d i s t i l l a t i o n

,

c r ac k i n g

, o r r e f

o r mi ng o f u n f

i n i s h e d p e t r o l e u m d e r i v a t i v e s . T h e r e a r e t h r ee b a s i c t y

p e s o f

r e f i n e r i e s : t o pp i n g

, h y d r o s k i mm i ng

, a n d upg r a d i ng ( a l s o r e f e rr e d t o a s “ c o n v e r s i o n ” o r

“ c o m p l e x ” )

. T o pp i n g r e f

i n e r i e s h a v e a c r ud e d i s t i l l a t i o n c o l u m n a n d p r o du ce n a p h t h a a n d o t h e r

i n t e r m e d i a t e p r o du c t s, b u t n o t g a s o li n e . T h e r e a r e o n l y a f e w t o pp i n g r e f

i n e r i e s i n t h e U

. S

.,

p r e d o mi n a t e l y i n A l a s k a

. H y d r o s k i mm i ng r e f i n e r i e s h a v e m i l d c o n v e r s i o n un it s s u c h a s

h y d r o t r e a t i n g u n i t s a n d / o r r e f

o r mi ng un it s t o p r o d u ce f i n i s h e d g a s o li n e p r o du c t s

, b u t t h e y d o n o t

upg r a d e h e a v i e r c o m

p o n e n t s o f t h e c r ud e o il t h a t e x it n e a r t h e b o tt o m o f t h e c r ud e d i s t i l l a t i o n

c o l u m n

. S o m

e t o pp i n g / h y d r o s k i mm i ng r e f i n e r i e s s p e c i a l i ze i n p r o ce s s i ng h ea v y c r ud e o il s t o

p r o du ce a s p h a l

t

. T h e r e a r e 8 o p e r a

t i n g a s p h a l

t p l a n t s a n d a pp r o x im a t e l y 20 o t h e r

h y d r o s k i mm i ng r e f

i n e r i e s o p e r a

t i n g i n t h e U

. S

. a s o f J a n u a r y 2006 ( E I A

, 2006 a )

. T h e v a s t

m a j o r i t y ( a pp r o x im a t e l y 75 t o 8 0 p e r ce n t ) o f U

. S

. r e f i n e r i e s a r e upg r a d i n g / c o n v e r s i o n r e f i n e r i e s

. U pg r a d i n g / c o n v e r s i o n r e f i n e r i e s h a v e c r ac k i ng o r c o k i n g o p e r a t i o n s t o c o nv e r t l o n g

- c h a i n

, h i g h

m o l ec u l a r w e i g h t h y d r o ca r b o n s ( “ h e a v y d i s t i l l a t e s ” ) i n t o s m a l l e r h y d r o ca r b o n s t h a t ca n b e u s e d

t o p r o du ce g a s o li n e p r o du c t ( “ li g h t d i s t i l l a t e s ” ) a nd o t h e r h i g h e r v a l u e p r o du c t s a n d

p e t r o c h e mi c a l f

e e d s t o c k s

. T h e U

. S

. , W e s t e r n E u r o p e

, a n d A s i a a r e t h e l a r g e s t a n d m o s t

s o ph i s t i ca t e d p r o du ce r s o f r e f i n e d p e t r o l e u m p r o du c t s

. T h e U

. S

. p r o du ce d 23 p e r ce n t o f t h e

w o r l d ’ s r e f

i n e r y p r o du c t s i n 2003 ( U

. S

. D O E

, 20 0 7 )

.

T h e r e a r e 150 p e t r o l e u m r e f i n e r i e s i n 35 S t a

t e s a n d 2 U

. S

. t e rr it o r i e s

, e i g h t o f w h i c h a r e

c o n s i d e r e d a s p h a l

t r e f i n e r i e s . T h e m a

j o r it y o f o i l d i s t i l l a t i o n ca p a c it y i n t h e U

. S

. i s a t l a r g e

, i n t e g r a t e d c o m

p a n i e s w i t h m

u l t i p l e r e f i n i ng f a c il it i e s

. A

b o u t 3 0 p e r ce n t o f a l l f

a c il it i e s a r e s m a l l

o p e r a t i o n s p r o du c i n g f

e w e r t h a n 50

, 000 b a rr e l s p e r d a y

, r e p r e s e n t i n g a b o u t 5 p e r ce n t o f t h e t o t a l

o u t p u t o f p e t r o l e u m p r o du c t s a nn u a l l y

. A s o f J a n u a r y 2006

, t h e c o m b i n e d o p e r a

t i n g c r ud e

ca p a c i t y f o r t h e 150 U

. S

. r e f

i n e r i e s ( i n c l u d i ng t h o s e i n U

. S

. t e rr it o r i e s ) w a s 17

. 9

- m ill i o n b a rr e l s

p e r c a l e n d a r d a y ( bb l s / c d ) . T h e c o m b i n e d o p e r a t i ng c r ud e ca p a c it y f o r t h e 148 r e f

i n e r i e s w it h i n

t h e U

. S

. S t a

t e s i s j u s t o v e r 17

. 3

- m i l l i o n bb l s / c d ; t h e 2 r e f i n e r i e s l o ca t e d i n U

. S

. t e r r it o r i e s h a d a

c o m b i n e d ca p a c i t y o f 572

, 900 bb l s / c d ( E I A

, 2006 b ) . T h e a v e r a g e c r ud e ca p a c it y u t ili z a t i o n r a t e

f o r U

. S r e f i n e r i e s w a s 90

. 6 p e r ce n t i n 2005

. I n 2005

, t h e U

. S

. r e f i n e r i e s ( n o t i n c l u d i ng U

. S

.

t e r r i t o r i e s ) p r o du ce d 2

, 225 m il l i o n b a rr e l s ( M M bb l ) o f m o t o r g a s o li n e

, 1

, 443 MM bb l o f d i e s e l

f u e l o i l

, 564 M M bb l o f j e t f u e l

, 305 MM bb l o f p e t r o l e u m c o k e

, 229 MM b l o f r e s i du a l f u e l o il

,

a n d 209 M M bb l o f L P G

, a s w e ll a s o t h e r p r o du c t s ( E I A

, 2006 a )

. T a b l e 1 i n c l ud e s a li s t o f t h e

150 r e f i n e r i e s w i t h i n t h e U

. S

. a n d i t s t e rr it o r i e s a l o n g w it h c r ud e o il d i s t i l l a t i o n ca p a c it i e s a n d

p r o ce ss c h a r g e o r p r o du c t i o n ca p a c i t i e s f o r v a r i o u s p r o ce ss un it s a s o f J a n u a r y 2006

.

P e t r o l e u m r e f

i n i ng i s a v e r y e n e r g y

- i n t e n s i v e i n d u s t r y

. I n 2002

, it ac c o u n t e d f o r a b o u t 7 p e r ce n t

o f t h e t o t a l U

. S

. e n e r g y c o n s u m p t i o n

, m a k i ng it t h e n a t i o n ’ s s ec o n d

- h i g h e s t i n du s t r i a l c o n s u m e r

( U

. S

. DO E

, 200 7 )

.4 T a b l e 1

. P e t r o l e u m R e f i n e r i e s i n t h e U n i t e d S t a t e s. a

C h ar g e ca p ac i t y ( b b l / s d ) P r o d u c t i o n ca p ac i t y

F ac il i t y Name C i t y St a t e Cr ud e

Ca p ac i t y ( b b l/ c d ) F CCU CRU F l u i d

C o k i n g De l aye d

C o k i n g Hy d r og e n

(MM c f d ) S ul f u r

( s ho r t

t on s / d )

BP Pr udhoe B a y AK 12

, 500 0 0 0 0 0 0

Cono c o P h i l li p s A l a s k a K upa r u k AK 14

, 000 0 0 0 0 0 0

F l i n t Hil l s Re s ou rc e s No r t h P o l e AK 210

, 000 0 0 0 0 0 0

P e t r o S t a r

I n c

. No r t h P o l e AK 17

, 000 0 0 0 0 0 0

P e t r o S t a r

I n c

. V a l de z AK 48

, 000 0 0 0 0 0 0

T e s o r o P e t r o l e u m Co r p

. K ena i AK 72

, 000 0 13

, 000 0 0 13 20

G ood w a y Re f i n i ng LLC A t m o r e A L 4

, 100 0 0 0 0 0 0

G ul f A t l an t i c

O pe r a t i on s LLC M ob il e B a y A L 16

, 700 0 0 0 0 0 0

Hun t R e f i n i ng Co

. T u s c a l oo s a A L 34

, 500 0 7

, 200 0 14

, 000 6 80

S he l l Ch e m i c al L P S a r a l and A L 80

, 000 0 20

, 000 0 0 0 35

C r o s s O i l & R e f i n i ng C o . I n c

. S m a ck o v e r A R 7

, 200 0 0 0 0 3 0

L i on O i l Co

. E l Do r ado A R 70

, 000 19

, 900 14

, 800 0 0 0 157

B i g W e s t o f C A B a k e r s f i e l d C A 66

, 000 0 16

, 300 0 22

, 000 25 105

BP Ca r s on C A 260

, 000 102

, 500 52

, 000 0 65

, 000 105 350

Ch e v r on U S A

I n c

. E l S egundo C A 260

, 000 74

, 000 49

, 000 0 66

, 000 77 600

Ch e v r on U S A

I n c

. R i c h m ond C A 242

, 901 90

, 000 71

, 300 0 0 181 789

Cono c o P h i l li p s L A

- Ca r s on /

W il m ing t on C A 139

, 000 50

, 280 36

, 750 0 52

, 200 105 370

Cono c o P h i l li p s S F

- Rodeo C A 76

, 000 0 32

, 000 0 27

, 000 84 310

Cono c o P h i l li p s Arr o y o G r ande

(S an t a M a r i a ) C A 44

, 200 0 0 0 23

, 400 0 120

E dg i ng t on O i l Co

. Long B ea c h C A 26

, 000 0 0 0 0 0 0

Ex x o n M obi l Co r p

. T o rr an c e C A 149

, 500 100

, 000 20

, 000 0 54

, 600 138 400

G r e k a E ne r g y S an t a M a r i a C A 9

, 500 0 0 0 0 0 05 T a b l e 1

. P e t r o l e u m R e f i n e r i e s i n t h e U n i t e d S t a t e s. a

C h ar g e ca p ac i t y ( b b l / s d ) P r o d u c t i o n ca p ac i t y

F ac il i t y Name C i t y St a t e Cr ud e

Ca p ac i t y ( b b l/ c d ) F CCU CRU F l u i d

C o k i n g De l aye d

C o k i n g Hy d r og e n

(MM c f d ) S ul f u r

( s ho r t

t on s / d )

K e r n O i l & R e f i n i ng Co

. B a k e r s f i e l d C A 26

, 000 0 3

, 300 0 0 0 5

Lunda y- T haga r d Co

. ( a k a W o r l d

O il Co

. ) S ou t h G a t e C A 8

, 500 0 0 0 0 0 0

P a r a m oun t P e t r o l e u m Co r p

. P a r a m oun t C A 50

, 000 0 8

, 500 0 0 0 40

S an J oaqu i n R e f i n i ng C o

., I n c

. B a k e r s f i e l d C A 15

, 000 0 0 0 0 4 3

S he l l O i l Pr odu c t s U S M a r t i ne z C A 155

, 600 73

, 000 31

, 000 22

, 500 27

, 500 107 364

S he l l O i l Pr odu c t s U S W il m ing t on C A 98

, 500 36

, 000 34

, 000 0 40

, 000 15 280

T en By I n c

. O x na r d C A 2

, 800 0 0 0 0 0 0

T e s o r o G o l den E a g l e C A 166

, 000 71

, 000 42

, 000 48

, 000 0 82 200

V a l e r o E ne r g y ( Ul t r a m a r

, I n c

. ) W il m ing t on C A 80

, 887 52

, 000 17

, 000 0 29

, 000 0 230

V a l e r o E ne r g y Co r p

. B en i c i a C A 144

, 000 75

, 300 37

, 200 29

, 500 0 141 303

V a l e r o E ne r g y Co r p

. W il m ing t on C A 6

, 200 0 0 0 0 0 0

S un c o r E ne r g y Co m m e rc e Ci t y C O 62

, 000 20

, 000 10

, 500 0 0 0 106

S un c o r E ne r g y De n v e r C O 32

, 000 10

, 000 10

, 000 0 0 0 2

V a l e r o E ne r g y Co r p

. De l a w a r e C i t y D E 181

, 500 87

, 000 43

, 800 53

, 000 0 40 596

C i t go P e t r o l e u m S a v annah G A 28

, 000 0 0 0 0 0 0

Ch e v r on U S A

I n c

. Hono l u l u (B a r be r' s P o i n t ) H I 54

, 000 22

, 000 0 0 0 3 0

T e s o r o H a w a ii P e t r ol

. K apo l e i H I 93

, 500 0 13

, 000 0 0 18 34

Cono c o P h i l li p s W oo d Ri v e r I L 306

, 000 101

, 000 96

, 500 0 18

, 000 57 504

Ex x o n M obi l Co r p

. J o li e t I L 238

, 500 98

, 000 52

, 200 0 59

, 100 0 660

M a r a t hon P e t r o l e u m Co

. LLC Rob i n s on I L 192

, 000 49

, 000 74

, 500 0 29

, 400 0 202

P D V M i d w e s t Re f i n i ng Le m on t I L 167

, 000 70

, 000 31

, 200 0 44

, 000 12 400

BP W h i t i ng I N 410

, 000 169

, 000 90

, 000 0 36

, 000 31 5506 T a b l e 1

. P e t r o l e u m R e f i n e r i e s i n t h e U n i t e d S t a t e s. a

C h ar g e ca p ac i t y ( b b l / s d ) P r o d u c t i o n ca p ac i t y

F ac il i t y Name C i t y St a t e Cr ud e

Ca p ac i t y ( b b l/ c d ) F CCU CRU F l u i d

C o k i n g De l aye d

C o k i n g Hy d r og e n

(MM c f d ) S ul f u r

( s ho r t

t on s / d )

Coun t ry m a r k Coope r a t i v e

, I n c

. M t

. V e r non I N 23

, 000 8

, 400 6

, 500 0 0 0 9

Co f f e y v il l e R e f i n i ng Co f f e y v il l e KS 112

, 000 32

, 500 17

, 000 0 19

, 500 0 146

F r on t i e r O i l Co r p

. E l Do r ado KS 106

, 000 39

, 000 30

, 000 0 19

, 000 6 230

Na t i onal Coope r a t i v e R e f i ne r y

A s s o c i a t i on McP he r s on KS 81

, 200 24

, 500 23

, 500 0 22

, 000 0 81

M a r a t hon P e t r o l e u m Co

. LLC Ca t l e t t s bu r g KY 222

, 000 99

, 000 50

, 000 0 0 0 448

S o m e r s e t R e f i ne ry I n c

. S o m e r s e t KY 5

, 500 0 1

, 000 0 0 0 0

Ca l c a s i eu R e f i n i ng Co

. La k e Cha r l e s L A 30

, 000 0 0 0 0 0 0

Ca l u m e t Lub r i c an t s Co

. S h r e v epo r t L A 42

, 000 10

, 500 8

, 000 0 0 6 10

Ca l u m e t Lub r i c an t s Co

. Co tt on V al l e y L A 13

, 020 0 0 0 0 2 0

Ca l u m e t Lub r i c an t s Co

. Pr i n c e t on L A 8

, 300 0 0 0 0 5 3

C i t go P e t r o l e u m Co r p

. La k e Cha r l e s L A 429

, 500 150

, 000 110

, 800 0 104

, 000 0 640

Cono c o P h i l li p s W e s t l a k e L A 239

, 400 50

, 000 44

, 000 0 64

, 000 0 860

Cono c o P h i l li p s B el l e Cha ss e L A 247

, 000 104

, 000 44

, 600 0 27

, 000 0 125

Ex x o n M obi l Co r p

. B a t on Rouge L A 501

, 000 241

, 000 78

, 000 0 118

, 500 0 800

Ex x o n M obi l Co r p

. - Chal m e tt e Chal m e tt e L A 188

, 160 71

, 600 49

, 400 0 35

, 000 0 935

M a r a t hon P e t r o l e u m Co

. LLC G a r y v il l e L A 245

, 000 131

, 000 48

, 500 0 37

, 400 0 790

M o t i v a E n t e r p r i s e s No rc o L A 226

, 500 114

, 000 62

, 000 0 23

, 600 60 169

M o t i v a E n t e r p r i s e s Co n v en t L A 235

, 000 92

, 000 40

, 000 0 0 63 728

M u r ph y O i l U S A

I n c

. M e r au x L A 120

, 000 37

, 000 32

, 000 0 0 0 31

P el i c an R e f i n i ng C o

. LLC La k e Cha r l e s L A 0 0 0 0 0 0 0

P l a c i d R e f i n i n g I n c

. P o r t A l l en L A 56

, 000 20

, 500 11

, 000 0 0 0 28

S he l l Ch e m i c al Co

. S t. Ro s e L A 55

, 000 0 0 0 0 0 0

V a l e r o E ne r g y Co r p

. Kr o t z S p r i ng s L A 80

, 000 34

, 000 13

, 000 0 0 0 07 T a b l e 1

. P e t r o l e u m R e f i n e r i e s i n t h e U n i t e d S t a t e s. a

C h ar g e ca p ac i t y ( b b l / s d ) P r o d u c t i o n ca p ac i t y

F ac il i t y Name C i t y St a t e Cr ud e

Ca p ac i t y ( b b l/ c d ) F CCU CRU F l u i d

C o k i n g De l aye d

C o k i n g Hy d r og e n

(MM c f d ) S ul f u r

( s ho r t

t on s / d )

V a l e r o E ne r g y Co r p

. No rc o L A 185

, 003 105

, 380 25

, 000 0 70

, 400 0 393

M a r a t hon P e t r o l e u m Co

. LLC De t r o i t M I 100

, 000 30

, 000 20

, 000 0 0 0 147

F l i n t Hil l s Re s ou rc e s Ro s e m oun t M N 279

, 300 86

, 500 51

, 300 0 70

, 800 115 999

M a r a t hon P e t r o l e u m Co

. LLC S t. P aul P a rk M N 70

, 000 26

, 000 20

, 500 0 0 9 112

Ch e v r on U S A

I n c

. P a s c agou l a MS 330

, 000 67

, 000 96

, 000 0 105

, 000 230 1

, 300

Er gon Re f i n i ng I n c

. V i ck s bu r g MS 23

, 000 0 0 0 0 8 0

Hun t S ou t h l and R e f i n i ng S ande r s v i l l e MS 11

, 000 0 0 0 0 0 0

Cene x Ha r

v e s t S t a t e s Lau r e l M T 55

, 000 13

, 500 12

, 000 0 0 30 130

Cono c o P h i l li p s B i l l i ng s M T 58

, 000 21

, 490 13

, 550 0 19

, 950 20 246

Ex x o n M obi l Co r p

. B i l l i ng s M T 60

, 000 23

, 500 12

, 500 10

, 400 24 0

M on t ana Re f i n i ng Co

. G r ea t F al l s M T 8

, 200 2

, 500 1

, 030 0 0 2 0

T e s o r o M andan ND 58

, 000 30

, 600 12

, 100 0 0 0 17

Ch e v r on U SA P e r t h A m bo y N J 80

, 000 0 0 0 0 0 0

C i t go A s pha l t R e f i n i ng Co

. P au l s bo r o N J 32

, 000 0 0 0 0 0 0

Cono c o P h i l li p s L i nden N J 238

, 000 145

, 000 32

, 000 0 0 10 180

He s s Co r po r a t i on P o r t Read i ng N J 0 65

, 000 0 0 0 0 10

S uno c o , I n c

. W e s t v il l e N J 145

, 000 57

, 000 30

, 000 0 0 0 80

V a l e r o E ne r g y Co r p

. P au l s bo r o N J 160

, 000 55

, 000 30

, 000 0 27

, 000 9 206

G i an t R e f i n i ng C o

. B l o o m f i e l d N M 16

, 800 6

, 500 4

, 000 0 0 0 3

G i an t R e f i n i ng C o

. G al l up N M 20

, 800 11

, 500 6

, 800 0 0 0 2

N a v a j o R e f i n i ng Co

. Ar t e s i a +

L o v i ng t on N M 75

, 000 27

, 000 18

, 000 0 0 0 130

F o r e l and R e f i n i n g Co

. T onopah / E ag l e

S p r i ng s N V 2

, 000 0 0 0 0 0 08 T a b l e 1

. P e t r o l e u m R e f i n e r i e s i n t h e U n i t e d S t a t e s. a

C h ar g e ca p ac i t y ( b b l / s d ) P r o d u c t i o n ca p ac i t y

F ac il i t y Name C i t y St a t e Cr ud e

Ca p ac i t y ( b b l/ c d ) F CCU CRU F l u i d

C o k i n g De l aye d

C o k i n g Hy d r og e n

(MM c f d ) S ul f u r

( s ho r t

t on s / d )

BP P LC T o l edo O H 131

, 000 55

, 000 43

, 000 0 34

, 000 33 340

M a r a t hon P e t r o l e u m Co

. LLC Can t on O H 73

, 000 25

, 000 19

, 000 0 0 0 110

S uno c o , I n c

. T o l edo O H 160

, 000 79

, 000 48

, 000 0 0 45 62

V a l e r o E ne r g y Co r p

. Li m a O H 146

, 900 40

, 000 55

, 000 0 23

, 000 58 110

Cono c o P h i l li p s P on c a C i t y O K 194

, 000 69

, 802 54

, 190 0 27

, 660 35 34

S i n c l a i r O i l Co r p

. T u l s a O K 70

, 300 27

, 750 16

, 800 0 0 0 28

S uno c o , I n c

. T u l s a O K 85

, 000 0 24

, 000 0 11

, 000 0 0

V a l e r o E ne r g y Co r p

. Ar d m o r e O K 83

, 640 30

, 000 21

, 350 0 0 26 243

W y nne w ood Re f i n i ng Co

. W y nne w ood O K 54

, 000 21

, 000 15

, 000 0 0 0 36

Ch e v r on U SA P o r t l and O R 0 0 0 0 0 0 0

A m e r i c an R e f i n i ng G r oup Br ad f o r d PA 10

, 000 0 1800 0 0 0 0

Cono c o P h i l li p s T r a i ne r

(M a rc u s Hoo k) PA 185

, 000 53

, 000 50

, 000 0 0 0 41

S uno c o , I n c

. M a rc u s Hoo k PA 175

, 000 105

, 000 20

, 000 0 0 0 33

S uno c o , I n c

. (c o m b i ned S un &

Ch e v r on ) P hi l

. ( G i r a r d P t

& P t Br ee z e ) PA 335

, 000 123

, 500 86

, 000 0 0 0 260

Un i t ed R e f i n i n g Co

. W a rr en PA 65

, 000 26

, 000 14

, 000 0 0 0 70

V a l e r o E ne r g y Co r p

. M e m p h i s T N 180

, 000 70

, 000 36

, 000 0 0 0 116

A G E R e f i n i ng & M an u f a c t u r i ng S an A n t on i o T X 12

, 200 0 0 0 0 0 0

A l on U S A E ne r g y I n c

. B i g S p r i ng T X 67

, 000 25

, 000 21

, 000 0 0 0 150

BP T e x a s C i t y T X 437

, 000 189

, 300 138

, 000 0 43

, 000 0 1

, 400

C i t go Co r pu s Ch r i s t i T X 156

, 000 81

, 800 52

, 500 0 43

, 500 0 357

Cono c o P h i l li p s B o r ge r T X 146

, 000 72

, 300 26

, 900 0 0 91 340

Cono c o P h i l li p s S w een y T X 247

, 000 119

, 000 37

, 500 0 74

, 100 155 5959 T a b l e 1

. P e t r o l e u m R e f i n e r i e s i n t h e U n i t e d S t a t e s. a

C h ar g e ca p ac i t y ( b b l / s d ) P r o d u c t i o n ca p ac i t y

F ac il i t y Name C i t y St a t e Cr ud e

Ca p ac i t y ( b b l/ c d ) F CCU CRU F l u i d

C o k i n g De l aye d

C o k i n g Hy d r og e n

(MM c f d ) S ul f u r

( s ho r t

t on s / d )

De l e k R e f i n i ng L t d T y l e r T X 58

, 000 20

, 250 17

, 500 0 6

, 000 0 15

Ex x o n M obi l Co r p

. B eau m on t T X 348

, 500 117

, 700 155

, 000 0 50

, 700 55 636

Ex x o n M obi l Co r p

. B a y t o w n T X 562

, 500 221

, 000 126

, 000 42

, 000 46

, 500 0 1

, 796

F l i n t Hil l s Re s ou rc e s Co r pu s Ch r i s t i T X 288

, 126 106

, 700 71

, 600 0 14

, 000 0 237

L y onde ll

- C i t go R e f i n i ng Co

. Hou s t on T X 270

, 200 100

, 000 37

, 000 0 105

, 000 0 803

M a r a t hon P e t r o l e u m Co

. LLC T e x a s C i t y T X 72

, 000 55

, 000 11

, 000 0 0 0 0

M o t i v a E n t e r p r i s e s P o r t A r t hu r T X 285

, 000 90

, 000 48

, 000 0 57

, 500 0 711

P a s ade n a Re f i n i ng Sy s t e m s I n c

. P a s ade n a T X 100

, 000 56

, 000 23

, 000 0 12

, 500 0 28

S he l l O i l Pr odu c t s U S

- Dee r P a rk

Re f i n i n g Li m i t ed P a r t ne r s h i p Dee r P a rk T X 333

, 700 75

, 000 72

, 000 0 88

, 000 108 1

, 150

S ou t h H a m p t on Re s ou rc e s I n c

. S i l s bee T X 0 0 1

, 500 0 0 2 0

T o t al SA P o r t A r t hu r T X 232

, 000 75

, 000 39

, 600 0 0 0 300

T r i gean t L t d

. Co r pu s Ch r i s t i T X 0 0 0 0 0 0 0

V a l e r o E ne r g y Co r p

. Co r pu s Ch r i s t i T X 142

, 000 114

, 500 69

, 000 0 18

, 500 195 1

, 288

V a l e r o E ne r g y Co r p

. Hou s t on T X 83

, 000 65

, 000 11

, 500 0 0 0 110

V a l e r o E ne r g y Co r p

. T e x a s C i t y T X 213

, 750 83

, 000 16

, 500 0 50

, 000 0 924

V a l e r o E ne r g y Co r p

. T h r ee Ri v e r s T X 90

, 000 24

, 000 33

, 000 0 0 12 62

V a l e r o E ne r g y Co r p

. S un r a y T X 158

, 327 54

, 465 47

, 400 0 0 0 60

V a l e r o E ne r g y Co r p

. P o r t A r t hu r T X 260

, 000 78

, 600 53

, 800 0 103

, 000 0 1

, 197

W e s t e r n R e f i n i ng E l P a s o T X 116

, 000 34

, 000 25

, 000 0 0 0 40

B i g W e s t O i l Co

. S a l t La k e Ci t y U T 29

, 400 11

, 000 7

, 300 0 0 0 4

Ch e v r on U SA S a l t La k e Ci t y U T 45

, 000 14

, 000 8

, 000 0 8

, 500 0 21

Ho ll y Co r p

. W ood s C r o ss U T 24

, 700 8

, 900 7

, 700 0 0 0 1010 T a b l e 1

. P e t r o l e u m R e f i n e r i e s i n t h e U n i t e d S t a t e s. a

C h ar g e ca p ac i t y ( b b l / s d ) P r o d u c t i o n ca p ac i t y

F ac il i t y Name C i t y St a t e Cr ud e

Ca p ac i t y ( b b l/ c d ) F CCU CRU F l u i d

C o k i n g De l aye d

C o k i n g Hy d r og e n

(MM c f d ) S ul f u r

( s ho r t

t on s / d )

S il v e r E a g l e R e f i n i ng I n c

. W ood s C r o ss U T 10

, 250 0 2

, 200 0 0 1 0

T e s o r o S a l t La k e Ci t y U T 58

, 000 25

, 200 12

, 600 0 0 0 18

G i an t R e f i n i ng Y o rk t o w n VA 58

, 600 30

, 200 12

, 100 0 19

, 000 0 39

BP F e r nda l e W A 225

, 000 0 63

, 000 0 64

, 000 128 242

Cono c o P h i l li p s F e r nda l e W A 96

, 000 33

, 500 17

, 400 0 0 0 55

S he l l O i l Pr odu c t s U S A na c o r t e s W A 145

, 000 57

, 900 32

, 700 0 25

, 700 0 350

T e s o r o A na c o r t e s W A 120

, 000 48

, 000 26

, 000 0 0 0 0

U S O i l & R e f i n i ng Co

. T a c o m a W A 37

, 850 0 6

, 500 0 0 0 10

M u r ph y O i l U S A

I n c

. S upe r i o r W I 34

, 300 11

, 000 8

, 000 0 0 0 34

Er gon

- W e s t V i r g i n i a I n c

. Newe ll ( Congo ) W V 20

, 000 0 3

, 400 0 0 1 1

F r on t i e r O i l & R e f i n i ng Co

. Che y enne W Y 47

, 000 12

, 000 9

, 200 0 10

, 000 6 101

L i t t l e A m e r i c a R e f i n i ng Co

. E v an s v il l e

( Ca s pe r) W Y 24

, 500 11

, 000 6

, 000 0 0 0 0

S il v e r E a g l e R e f i n i ng I n c

. E v an s t on W Y 3

, 000 0 2

, 150 0 0 0 0

S i n c l a i r O i l Co r p

. S i n c l a i r W Y 66

, 000 21

, 806 12

, 500 0 0 26 47

W y o m i ng R e f i n i ng C o

. Ne w c a s t l e W Y 12

, 500 5

, 500 2

, 750 0 0 0 4

To t a l i n U S St a t es 17

, 333

, 014 6

, 275

, 123 3

, 859

, 070 205

, 400 2

, 305

, 510 2

, 823 32

, 421

S he l l Ch e m i c al Y abu c oa I n c

. Y abu c oa P

. R i c o 77

, 900 0 20

, 000 0 0 0 22

H o v en s a LLC K i ng s h i l l

(S t

. C r oi x) V .I s l 495

, 000 150

, 000 115

, 000 0 61

, 000 0 550

G ra n d To t a l 17

, 905

, 914 6

, 425

, 123 3

, 994

, 070 205

, 400 2

, 366

, 510 2

, 823 32

, 993

a E I A

, 200 6

. T a b l e s 3 an d 4

. A b b r e v i a t i o n f o r c a p a c i t y u n i t s a r e : bb l / c d

= ba r r e l p e r c a l e nda r da y = m a x i m u m c apa c i t y c o n s i d e r i ng sc h e du l e d m a i n t e nan c e o v e r

365 c a l e nda r da y s ; b b l / c d

= b a rr e l p e r s t r ea m d a y = m a x i m u m c apa c i t y f o r a s i n g l e

, op e r a t i ng da y ; MM c f d

= m il li o n c ub i c f e e t p e r da y

.11

2

. T o t a l E m i s s i o n s

T h e p e t r o l e u m r e f

i n i ng i n du s t r y i s t h e n a t i o n ’ s s e c o n d

- h i g h e s t i n d u s t r i a l c o n s u m e r o f e n e r g y

. N ea r l y a ll o f t h e e n e r g y c o n s u m e d i s f o s s i l f u e l f o r c o m b u s t i o n ; t h e r e f

o r e

, t h e p e t r o l e u m r e f

i n i ng

i ndu s t r y i s a

s i g n i f i c a n t s o u r c e o f g r e e n h o u s e g a s ( GHG ) e mi s s i o n s

. I n a dd it i o n t o t h e

c o m b u s t i o n -r e l a t e d s o u r ce s ( e

. g

. , p r o ce ss h ea t e r s a n d b o il e r s )

, t h e r e a r e ce r t a i n p r o ce ss e s

, s u c h

a s f l u i d ca t a l y

t i c c r ac k i ng un i t s ( F CC U )

, h y d r o g e n p r o du c t i o n u n it s

, a n d s u l f u r r ec o v e r y p l a n t s

,

t h a t h a v e s i g n i f

i c a n t p r o ce ss e mi ss i o n s o f ca r b o n d i o x i d e ( CO 2 )

. M e t h a n e ( CH 4 ) e mi ss i o n s f r o m

a t y p i c a l p e t r o l e u m r e f

i n e r y a r i s e f

r o m p r o ce ss e qu i p m e n t l e a k s

, c r ud e o i l s t o r a g e t a n k s

, a s p h a l t

b l o w i ng

, a n d d e l a y e d c ok i n g un i t s

. S y s t e m b l o w do w n a n d f l a r i ng o f w a s t e g a s a l s o c o n t r i b u t e s

t o t h e o v e r a l l CO 2 a n d CH 4 e mi ss i o n s a t t h e r e f i n e r y

. A d d it i o n a l d e t a i l o n p r o ce ss

- s p e c i f i c

s o u r ce s o f GHG e mi ss i o n s i s p r o v i d e d i n S ec t i o n 3

.

B eca u s e m

u c h o f t h e GHG e mi ss i o n s f r o m p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s a r e c h a r ac t e r i z e d a s f o s s i l f u e l

c o m b u s t i o n i n t h e o v e r a l l e n e r g y s ec t o r o f t h e I n v e n t o r y o f U

. S

. G r ee n h o u s e G a s E mi ss i o n s a n d

S i n k s

, i t i s d i f f i c u l t t o o b t a i n a c l ea r GHG e mi ss i o n e s t im a t e f o r p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s f r o m t h e

U

. S

. I nv e n t o r y ( E P A

, 2008 )

. T h e r e f o r e

, a s e p a r a t e i n d u s t r y p r o f i l e w a s u s e d t o e s t im a t e t h e t o t a l

GHG e mi ss i o n s f

r o m p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s ( C o b u r n

, 2007 )

. T h i s p r o f i l e i n c l ud e d e s t im a t e s o f

CO 2 , CH 4 , a n d n i t r o u s o x i d e (N 2 O ) f r o m c o m b u s t i o n s o u r ce s ( i n c l u d i n g c o k e c o m b u s t i o n i n

F C C U )

, f l a r e s

, a n d f

u g i t i v e e m i ss i o n s o u r ce s ( e qu i p m e n t l ea k s

, s t o r a g e t a n k s

, a n d w a s t e w a t e r

t r e a t m e n t )

. T h e p r o f

il e w a s upd a t e d t o i n c l ud e G H G e mi s s i o n s f r o m h y d r o g e n p r o du c t i o n un it s

,

s u l f u r r ec o v e r y un i t s

, a s ph a l

t b l o w i ng o p e r a

t i o n s

, a n d b l o w d o w n

s y s t e m s u s i n g t h e f

o l l o w i ng

e mi ss i o n f

ac t o r s :

¡ H y d r o g e n p r o du c t i o n : 6

. 05 m e t r i c t o n s CO 2 / m i l l i o n c u b i c f ee t h y d r o g e n p r o du ce d

¡ S u l f u r p r o du c t i o n : 0

. 366 m

e t r i c t o n s CO 2 / s h o r t t o n s u l f u r p r o du ce d

¡ A s p h a l

t b l o w i ng : 2

, 555 s t a n d a r d c ub i c f ee t CH 4 /t h o u s a n d b a rr e l s a s p h a l t b l o w n

¡ B l o w d o w n

s y s t e m s : 137 s t a n d a r d c ub i c f ee t CH 4 / t h o u s a n d b a rr e l s c r ud e t h r o ug h p u t

T h e h y d r o g e n p r o du c t i o n e m i s s i o n f ac t o r w a s b a s e d o n t h e m a s s o f CO 2 p r o du ce d b e i n g 2

. 5

t im e s t h e m a ss o n h y d r o g e n p r o du ce d a s r e p o r t e d i n t h e “ H y d r o g e n F ac t S h ee t ” ( s ee :

h tt p : / / www

. g e t e n e r g y s m a r t

. o r g / F il e s / H y d r o g e n E du ca t i o n / 6 H y d r o g e n P r o du c t i o n S t e a m M e t h a n eR

e f o r mi ng

. p df

) . T h e s u l f

u r p r o du c t i o n e mi ss i o n f

a c t o r w a s b a s e d o n e n g i n e e r i n g e s t im a t e a f t e r

e v a l u a t i n g t a i l g a s f

l o w r a t e s f

o r s u l f u r r ec o v e r y p l a n t s r e p o r

t e d i n E P A

, 1998

. T h e a s p h a l

t a n d

b l o w d o w n

s y s t e m e mi ss i o n f

ac t o r s w e r e t a k e n f

r o m t h e U

. S

. I nv e n t o r y ( E P A

, 2008 )

. B a s e d o n

t h e upd a t e d i n d u s t r y p r o f i l e

, U

. S

. p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s h a v e o n s it e GHG e mi ss i o n s o f 204

. 75

mil l i o n m e t r i c t o n s ( m m

t ) o f CO 2 e q u i v a l e n t s ( CO 2 e )

. W h e n acc o u n t i n g f

o r e l ec t r i c it y a n d

s t e a m pu r c h a s e s

, p e t r o l e u m r e f i n e r i e s a r e a l s o r e s p o n s i b l e f o r i n d i r ec t GHG e mi ss i o n s o f 26

. 0

m m t CO 2 e

.

F i gu r e 1 p r e s e n t s t h e b r ea kd o w n o f o n s it e GHG e m i ss i o n s b y s o u r ce

. A s s e e n i n F i gu r e 1

,

c o m b u s t i o n s o u r ce s

, d i

r ec t p r o ce ss e mi s s i o n s

, a n d f l a r i n g acc o u n t f

o r 99 p e r ce n t o f t h e o n s it e

GHG e mi ss i o n s ( o n a CO 2 e b a s i s )

.12 O t h er

0

. 8%

C o m bu s t i on

67

. 7% F l a r i ng

1

. 6% H 2 P l a nt

2

. 7% S u l f u r P l a nt

1

. 9%

W ast e w at e r

T r ea t m e nt

0

. 4 3% S t o r a g e T a n ks

0

. 00 7% E qu i p m e n t L eaks

0

. 01 4% D e l a y e d C o k i ng

0

. 05 8% C at C o ke

25

. 2% A s ph a l t B l o w i ng

0

. 10%

B l o w do wn

0

. 1 8% C oo l i ng To w e rs

0

. 00 3%

F i g u re 1

. R e l a t i v e i m p o r t a n ce o f r e f i n e r y GHG e m i ss i o n s o u r c e s e va l u a t e d o n CO 2 e b a s i s

.

3

. E m i ss i o n S o u r c e s

T h i s s ec t i o n i n c l

u d e s b r i e f d e s c r i p t i o n s o f t h e s o u r ce s a n d p r o ce ss un it s t h a t g e n e r a t e s i g n i f i ca n t

g r ee n h o u s e g a s e s a t a r e f

i n e r y

. M o r e c o m

p l e t e d e s c r i

p t i o n s o f t h e e n t i

r e r e f i n i ng p r o ce ss a r e

a v a i l a b l e i n o t h e r l o ca t i o n s ( U

. S

. E P A

, 1995 ; U

. S

. E P A

, 1998 ; U

. S

. DO E

, 2007 )

.

3

. 1 S t a ti o n a r y C o m b u s ti o n S o u r

ce s

A s s e e n i n F i gu r e 1

, t h e c o m b u s t i o n o f f

u e l s i n s t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n s o u r ce s i s a

s i g n i f i c a n t

s o u r ce o f GHG e mi ss i o n s a t p e t r o l e u m r e f i n e r i e s

. C o m

b u s t i o n s o u r ce s i n c l u d e p r o ce ss h ea t e r s

, b o il e r s

, c o m

b u s t i o n t u r b i n e s

, a n d s imi l a r d e v i c e s

. N ea r l y a ll r e f i n e r y p r o ce ss un it s u s e p r o ce ss

h ea t e r s

. I n a dd i t i o n t o d i

r ec t p r o ce ss h ea t

, m a n y r e f i n e r y p r o ce ss e s a l s o h a v e s t e a m a n d

e l ec t r i c i t y r e q u i r e m e n t s

. S o m

e r e f i n e r i e s pu r c h a s e s t ea m t o m ee t t h e i r p r o ce ss ’ s s t e a m

r e q u i r e m e n t s ; o t h e r s u s e d e d i c a t e d o n

- s it e b o il e r s t o m ee t t h e i r s t e a m n ee d s

. S i mi l a r l y

, s o m e

r e f i n e r i e s pu r c h a s e e l ec t r i c i t y f r o m t h e g r i d t o r u n t h e i

r p u m p s a n d o t h e r e l ec t r i c a l e q u i p m e n t ;

o t h e r r e f i n e r i e s h a v e c o

- g e n e r a t i o n f ac i l it i e s t o m

e e t t h e i r e l ec t r i c it y n ee d s a n d m a y p r o du ce

e x c e ss e l ec t r i c i t y t o s e ll t o t h e g r i d

. R e f i n e r i e s t h a t p r o du ce t h e i

r o w n s t ea m o r e l ec t r i c it y w il l

h a v e h i g h e r o n

- s i t e f

u e l u s a g e

, a l l o t h e r f

ac t o r s b e i n g e qu a l

, t h a n r e f i n e r i e s t h a t pu r c h a s e t h e s e13

u t i l i t i e s

. C o m

b u s t i o n s o u r ce s p r im a r il y e m it CO 2 , b u t t h e y a l s o e m it s m a l l a m ou n t s o f CH 4 a n d

N 2 O

.

T h e p r e d o mi n a n t f

u e l u s e d a t p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s i s r e f

i n e r y f u e l g a s ( R F G )

, w h i c h i s a l s o

k n o w n a s s t i l l g a s

. R F G i s a mi x t u r e o f l i g h t C 1 t o C 4 h y d r o ca r b o n s

, h y d r o g e n

, h y d r o g e n

s u l f i d e (H 2 S )

, a n d o t h e r g a s e s t h a t e x i t t h e t o p ( o v e r h ea d ) o f t h e d i s t i l l a t i o n c o l u m n a n d r e m a i n

u n c o n d e n s e d a s t h e y p a ss t h r o ug h t h e o v e r h e a d c o n d e n s e r

. R F G p r o du ce d a t d i ff e r e n t l o ca t i o n s

w i t h i n t h e r e f

i n e r y i s t y p i ca l l y c o m

p r e s s e d

, t r ea t e d t o r e m

o v e H 2 S ( i f n e c e s s a r y )

, a n d r o u t e d t o a

c o m m o n

, ce n t r a li ze d l o ca t i o n ( i

. e

., mi x d r u m ) t o s up p l y f

u e l t o t h e v a r i o u s p r o ce ss h ea t e r s a t t h e

r e f i n e r y . T h i s R F G c o ll ec t i o n a n d d i s t r i b u t i o n s y s t e m i s r e f

e rr e d t o a s t h e f

u e l g a s s y s t e m

.

T h e f u e l g a s g e n e r a t e d a

t t h e r e f i n e r y i s t y p i c a ll y a u g m

e n t e d w it h n a t u r a l g a s t o s upp l y t h e f u l l

e n e r g y n ee d s o f t h e r e f

i n e r y

. D e p e n d i ng o n t h e t y p e s o f c r ud e o i l p r o ce ss e d a n d t h e p r o ce ss

un i t s i n o p e r a t i o n

, t h e a m

o u n t o f s up p l e m e n t a l n a t u r a l g a s n ee d e d c a n c h a n g e s i g n i f i c a n t l y

. T o pp i n g a n d h y d r o s k im m i ng r e f i n e r i e s t h a t p r o ce ss h e a v i e r c r ud e o il s g e n e r a t e l im it e d a m ou n t s

o f R F G a n d m a y u s e n a t u r a l g a s f o r 70 p e r ce n t o r m

o r e o f t h e i

r e n e r g y n ee d s

. U pg r a d i n g / c o n v e r s i o n r e f i n e r i e s

, e s p e c i a ll y t h o s e p r o ce s s i n g li g h t e r c r ud e o il s

, m a y n ee d v e r y

l i tt l e s up p l e m e n t a l n a t u r a l g a s o r m a y e v e n p r o du c e m o r e f u e l g a s t h a n n ee d e d f

o r b a s i c

o p e r a t i o n s

. D e p e n d i ng o n t h e qu a n t i t i e s o f p r o p a n e a n d b u t a n e ( C 3 a n d C 4 h y d r o ca r b o n s )

p r o du ce d a n d l o c a l m a r k e t c o n d i t i o n s

, upg r a d i n g / c o nv e r s i o n r e f i n e r i e s w il l t y

p i c a ll y h a v e li g h t

g a s p l a n t t o r e c o v e r p r o p a n e a n d b u t a n e f o r s a l e a s p r o du c t s o r f

o r u s e a s p e t r o c h e mi ca l o r g a s

b l e n d i ng f

ee d s t o c k s. I n t h e s e r e f

i n e r i e s

, t h e h y d r o ca r b o n c o n t e n t o f t h e R F G w i l l b e d o mi n a t e d

b y C 1 o r C 2 h y d r o ca r b o n s

. C o n s e qu e n t l y

, t h e r e m a y b e s i g n i f i ca n t v a r i a b i l it y i n t h e f

u e l g a s

c o m p o s i t i o n b e t w ee n d i f

f e r e n t r e f i n e r i e s

. W it h i n a g i v e n r e f i n e r y

, t h e v a r i a b i l it y i n t h e r e f i n e r y

f u e l g a s c o m

p o s i t i o n s h ou l d b e s o m

e w h a t l e s s b ec a u s e m

o s t r e f i n e r y p r o ce ss un it s a r e

c o n t i n u o u s

. H o w e v e r

, d e l a y e d c o k i n g u n it s

, w h i c h a r e s i g n i f i c a n t f u e l g a s p r o du ce r s

, a r e b a t c h

p r o ce ss e s

, s o r e f

i n e r i e s w i t h t h e s e un i t s m a y h a v e m o r e v a r i a b il it y i n R F G c o m p o s it i o n t h a n

o t h e r r e f i n e r i e s

. A d d i t i o n a ll y

, ce r t a i n p r o ce ss un it s m a y c y c l e o p e r a t i o n s ( n o t a b l y h y d r o t r ea t i n g

un i t s a n d ca t a l y

t i c r e f o r mi ng u n i t s ) a n d o t h e r un it s a r e o cca s i o n a ll y t a k e n o f f

- l i n e f o r

m a i n t e n a n c e s o t h a t o cca s i o n a l v a r i a b il it y i n f u e l g a s c o m

p o s it i o n w it h i n a r e f

i n e r y i s i n e v it a b l e

. `

3

. 2 F l a r e s

F l a r e s a r e c o m m

o n l y u s e d i n r e f

i n e r i e s a s s a f

e t y d e v i c e s t o r ec e i v e g a s e s du r i n g p e r i o d s o f

p r o ce ss up s e t s, e qu i

p m e n t m a l f

u n c t i o n s

, a n d u n it s t a r

t

- up a n d s h u t d o w n s

. “ E m e r g e n c y ” f l a r e s

r ec e i v e o n l y l o w f

l o w s o f “ s w e e p ” g a s t o p r e v e n t a i r ( o x y g e n ) f

r o m e n t e r i n g t h e f

l a r e h ea d e r a n d

p o s s i b l y t h e f

u e l g a s s y s t e m w h il e m a i n t a i n i ng t h e r ea d i n e ss o f t h e f l a r e i n t h e e v e n t o f a

s i g n i f i c a n t m a l f u n c t i o n o r p r o ce ss up s e t

. S o m e f l a r e s m a y r e ce i v e e x ce s s p r o ce ss g a s o n a

f r e q u e n t o r r o u t i n e b a s i s ; t h e s e f l a r e s ac t a s p r e ss u r e r e li e f s y s t e m s f

o r t h e r e f i n e r y ’ s f u e l g a s

s y s t e m a n d m a y a l s o b e u s e d t o c o m b u s t o t h e r l o w p r e ss u r e g a s s t r ea m s g e n e r a t e d a t t h e

r e f i n e r y

. S o m e f

l a r e s m a y b e u s e d s o l e l y a s c o n t r o l d e v i ce s f o r r e gu l a t o r y pu r p o s e s

. A s w it h

s t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n s o u r ce s

, t h e c o m

b u s t i o n o f g a s i n a f

l a r e r e s u l t s p r e d o mi n a t e l y i n

e mi ss i o n s o f CO 2 a l o n g w i t h s m a l l a m ou n t s o f CH 4 a n d N 2 O

. I n t h e 2002 N a t i o n a l E mi ss i o n s

I n v e n t o r y ( N E I)

, e mi s s i o n s w e r e r e po r t e d f o r 25 2 f l a r e s a t 77 r e f

i n e r i e s ( E P A

, 2006 )

. B a s e d o n

t h e s e d a t a

, eac h r e f

i n e r y i s e x p e c t e d t o h a v e 3 f l a r e s o n a v e r a g e

.14

3

. 3 C a t a l y ti c C r a c k i n g U n it s

I n t h e ca t a l y

t i c c r ac k i ng p r o ce ss

, h ea t a n d p r e ss u r e a r e u s e d w it h a ca t a l y s t t o b r ea k l a r g e

h y d r o ca r b o n s i n t o s m a l l e r m o l e c u l e s . T h e f

l u i d c a t a l y t i c c r ac k i ng un it ( F C C U ) i s t h e m o s t

c o m m o n t y p e o f ca t a l y

t i c c r ac k i ng u n it c u rr e n t l y i n u s e

. B a s e d o n p r o ce ss

- s p e c i f i c d a t a

c o ll ec t e d i n t h e d e v e l op m e n t o f e mi ss i o n s t a n d a r d s f o r p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s

, t h e r e a r e

a pp r o x im a t e l y 125 F CC U i n t h e p e t r o l e u m r e f i n i n g i n d u s t r y

. I n t h i s t y

p e o f r eac t o r

, t h e f

ee d i s

p r e

- h ea t e d t o b e t w ee n 500 a n d 800 d e g r ee s F a h r e n h e it ( o F ) a n d c o n t ac t e d w it h f i n e ca t a l y s t

p a r t i c l e s f r o m t h e r e g e n e r a t o r s ec t i o n

, w h i c h a r e a t a b o u t 1

, 30 0 o F i n t h e f ee d l i n e ( “ r i s e r ” ) . T h e

f ee d v a p o r

, w h i c h i s h e a v y d i s t i l l a t e o il f r o m t h e c r ud e o r v ac u u m d i s t ill a t i o n c o l u m n

, r eac t s

w h e n c o n t ac t e d w i t h t h e h o t c a t a l y s t t o b r ea k ( o r c r ac k ) t h e l a r g e h y d r o ca r b o n c o m p o u n d s i n t o a

v a r i e t y o f li g h t e r h y d r o ca r b o n s

. D u r i n g t h i s c r ac k i n g p r o ce ss

, c o k e i s d e p o s it e d o n t h e ca t a l y s t

p a r t i c l e s

, w h i c h d e a c t i v a t e s t h e ca t a l y s t . T h e ca t a l y s t s e p a r a t e s f r o m t h e r eac t e d ( “ c r ac k e d ” )

v a p o r s i n t h e r eac t o r ; t h e v a p o r s c o n t i n u e t o a f r ac t i o n a t i o n t o w e r a n d t h e ca t a l y s t i s r e c y c l e d t o

t h e r e g e n e r a t o r p o r

t i o n o f t h e F C C U t o b u r n

- o f f t h e c o k e d e p o s it s a n d p r e p a r e t h e ca t a l y s t f o r

r e u s e i n t h e F C C U r i s e r

/ r eac t o r ( U

. S

. E P A

, 1998 )

.

T h e F C C U ca t a l y s t r e g e n e r a t o r g e n e r a t e s GHG t h r o ug h t h e c o m

b u s t i o n o f c o k e

, w h i c h i s

e ss e n t i a ll y s o li d ca r b o n w i t h s m a ll a m ou n t s o f h y d r o g e n a n d v a r i o u s im pu r it i e s t h a t w e r e

d e p o s i t e d o n t h e ca t a l y s t p a r

t i c l e s du r i n g t h e c r ac k i ng p r o ce ss

. CO 2 i s t h e p r im a r y GHG e m itt e d ;

s m a ll qu a n t i t i e s o f CH 4 a n d N 2 O a r e a l s o e m itt e d d u r i n g “ c o k e b u r n

- o f

f

. ” A n F C C U ca t a l y s t

r e g e n e r a t o r ca n b e d e s i g n e d f o r c o m p l e t e o r p a r

t i a l c o m b u s t i o n

. A c o m

p l e t e

- c o m

b u s t i o n F CC U

o p e r a t e s w i t h s u f f i c i e n t a i r t o c o nv e r t m

o s t o f t h e ca r b o n t o CO 2 r a t h e r t h a n ca r b o n m

o n o x i d e

( C O )

. A p a r t i a l

- c o m

b u s t i o n F C C U g e n e r a t e s C O a s w e ll a s CO 2 , s o m o s t p a r t i a l

- c o m b u s t i o n

F C C U s a r e t y

p i c a ll y f o l l o w e d b y a C O b o il e r t o c on v e r t t h e C O t o CO 2

. M o s t r e f i n e r i e s t h a t

o p e r a t e a n F CC U r ec o v e r u s e f

u l h ea t g e n e r a t e d f

r o m t h e c o m

b u s t i o n o f ca t a l y s t c o k e du r i n g

ca t a l y s t r e g e n e r a t i o n ; t h e h ea t r ec o v e r e d f r o m ca t a l y s t c o k e c o m

b u s t i o n o ff

s e t s s o m e o f t h e

r e f i n e r y ’ s a n c il l a r y e n e r g y n ee d s

.

T h e r m a l ca t a l y

t i c c r ac k i ng un i t s ( T CC U ) a r e s i mil a r t o F CC U s e x ce p t t h a t t h e ca t a l y s t p a r t i c l e s

a r e m u c h b i gg e r a n d t h e s y s t e m u s e s a m o v i ng b e d r eac t o r r a

t h e r t h a n a f

l u i d i z e d s y s t e m . T h e

g e n e r a t i o n o f GHG

, h o w e v e r

, i s t h e s a m e

. S p e c i f i c a l l y

, GHG a r e g e n e r a t e d i n t h e r e g e n e r a t o r

s ec t i o n o f t h e T CC U w h e n c o k e d e p o s it e d o n t h e ca t a l y s t p a r t i c l e s i s b u r n e d

- o f f i n o r d e r t o

r e s t o r e c a t a l y s t ac t i v i t y

.

3

. 4 C a t a l y ti c R e f o r m i n g U n it s

I n t h e ca t a l y

t i c r e f o r mi n g u n i t ( CR U )

, l o w

- o c t a n e h e a v y h y d r o ca r b o n s

, g e n e r a ll y g a s o li n e a n d

n a p t h a a r e r eac t e d w i t h a ca t a l y s t t o p r o du ce a r o m a t i c c o m p o u n d s s u c h a s b e n z e n e . T h e f ee d t o

t h e CR U i s u s u a ll y t r e a

t e d w i t h h y d r o g e n t o r e m o v e s u l f u r

, n it r o g e n a n d m

e t a l l i c c o n t a mi n a n t s

. T h e CR U u s u a ll y h a s a s e r i e s o f t h r ee t o s i x f

i x e d

- b e d o r m

o v i ng b e d r eac t o r s a n d m a y b e

o p e r a t e d c o n t i n u o u s l y o r a s a s e m i -r e g e n e r a t i v e u n it

. A s i n t h e F C C U

, c o k e i s d e p o s it e d o n

ca t a l y s t p a r t i c l e s du r i n g t h e p r o ce s s i n g r eac t i o n

, a nd t h i s “ca t a l y s t c o k e” m u s t b e b u r n e d

- o f

f t o

r eac t i v a t e t h e ca t a l y s t

, g e n e r a t i n g CO 2 , a l o n g w it h s m a ll a m ou n t s o f CH 4 a n d N 2 O

. I n a

c o n t i n u o u s CR U

, t h e ca t a l y s t ca n b e r e g e n e r a t e d o n e r eac t o r a t a t im e

, w h i c h a v o i d s d i s r up t i n g15

t h e p r o ce ss

. I n a s e mi -r e g e n e r a t i v e CR U

, a ll t h e r eac t o r s a r e s h u t d o w n a t o n e t im e f o r c a t a l y s t

r e g e n e r a t i o n

, u s u a l l y a f

t e r n o m o r e t h a n 2 y ea r s o f o p e r a

t i o n ( U

. S

. E P A

, 199 8 )

.

3

. 5 F l u i d C ok i n g U n it s

C o k i n g i s a n o t h e r c r ac k i n g p r o ce ss

, u s u a l l y u s e d a t a r e f i n e r y t o g e n e r a t e t r a n s p o r t a t i o n f u e l s

,

s u c h a s g a s o li n e a n d d i e s e l

, f r o m l o w e r- v a l u e f

u e l o il s

. A d e s i r e d b y

- p r o du c t o f t h e c o k i n g

r eac t i o n i s p e t r o l e u m c o k e

, w h i c h c a n b e u s e d a s a f u e l f o r p o w e r p l a n t s a s w e l l a s a r a w m a t e r i a l

f o r ca r b o n a n d g r a p h i t e p r o du c t s. T h e f l u i d c o k i n g p r o ce ss i s c o n t i n u o u s a n d o cc u r s i n a r eac t o r

r a t h e r t h a n a c o k e d r u m li k e t h e d e l a y e d c o k i n g p r o ce ss

. F l u i d c ok i n g un it s p r o du ce a h i g h e r

g r a d e o f p e t r o l e u m c o k e t h a n d e l a y e d c o k i n g u n it s ; h o w e v e r

, un li k e d e l a y e d c ok i n g un it s t h a t

u s e l a r g e p r o ce ss p r e h ea t e r s

, f l u i d c o k i n g u n it s b u r n 15 t o 25 p e r ce n t o f t h e c o k e p r o du ce d t o

p r o v i d e t h e h ea t n ee d e d f o r t h e c o k i n g r eac t i o n s ( U

. S

. DO E

, 2007 )

. L i k e t h e F C C U a n d C R U

,

t h e c o m b u s t i o n o f t h e p e t r o l e u m c o k e g e n e r a t e s CO 2 a l o n g w it h s m a l l a m ou n t s o f CH 4 a n d N 2 O

.

3

. 6 Su l f u r R ec o ve r

y V e n t s

H y d r o g e n s u l f

i d e i s r e m o v e d f r o m t h e r e f

i n e r y f u e l g a s s y s t e m t h

r o ug h t h e u s e o f a mi n e

s c r ub b e r s

. W

h i l e t h e s e l ec t i v i t y o f h y d r o g e n s u l f i d e r e m o v a l i s d e p e n d e n t o n t h e t y p e o f a mi n e

s o l u t i o n u s e d

, t h e s e s c r u b b e r s a l s o t e n d t o e x t r a c t CO 2 f r o m t h e f u e l g a s . T h e c o n ce n t r a t e d s o u r

g a s i s t h e n p r o ce ss e d i n a s u l f u r r ec o v e r y p l a n t t o c o nv e r t t h e h y d r o g e n s u l f i d e i n t o e l e m e n t a l

s u l f u r o r s u l f u r i c a c i d

. CO 2 i n t h e s o u r g a s w ill p a ss t h r o ug h t h e s u l f

u r r ec o v e r y p l a n t a n d b e

r e l e a s e d i n t h e f

i n a l s u l f u r p l a n t v e n t

. A d d it i o n a ll y

, s m a ll a m ou n t s o f h y d r o ca r b o n s m a y a l s o b e

p r e s e n t i n t h e s o u r g a s s t r ea m . T h e s e h y d r o ca r b o n s w i l l e v e n t u a ll y b e c o n v e r t e d t o CO 2 i n t h e

s u l f u r r ec o v e r y p l a n t o r v i a t a i l g a s i n c i n e r a t i o n

. T h e m o s t c o m m o n t y p e o f s u l f u r r ec o v e r y p l a n t

i s t h e C l a u s u n i t

, w h i c h p r o du ce s e l e m e n t a l s u l f u r . T h e f i r s t s t e p i n a C l a u s u n it i s a b u r n e r t o

c o nv e r t o n e

- t h i

r d o f t h e s o u r g a s i n t o s u l f u r d i o x i d e p r i o r t o t h e C l a u s ca t a l y t i c r eac t o r s

. GHG

e mi ss i o n s f

r o m t h e f u e l f i r e d t o t h e C l a u s b u r n e r a r e e x p ec t e d t o b e acc o u n t e d f o r a s a

c o m b u s t i o n s o u r ce

. A f

t e r t h a t

, t h e s u l f

u r d i o x i d e a n d un b u r n e d h y d r o g e n s u l f i d e a r e r eac t e d i n

t h e p r e s e n ce o f a b a u x i t e ca t a l y s t t o p r o du c e e l e m e n t a l s u l f u r

. B a s e d o n p r o ce ss

- s p e c i f i c d a t a

c o ll ec t e d i n t h e d e v e l op m e n t o f e mi ss i o n s t a n d a r d s f o r p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s

, t h e r e a r e 195 s u l f u r

r ec o v e r y t r a i n s i n t h e p e t r o l e u m r e f i n i ng i ndu s t r y ( U

. S

. E P A

, 199 8 )

.

3

. 7 H y d r og e n P l a n t s

T h e m o s t c o m m o n m e t h o d o f p r o du c i n g h y d r o g e n a t a r e f i n e r y i s t h e s t e a m m e t h a n e r e f o r mi ng

( S M R ) p r o ce ss

. M e t h a n e

, o t h e r li g h t h y d r o ca r b o n s

, a n d s t e a m a r e r eac t e d v i a a n i c k e l ca t a l y s t t o

p r o du ce h y d r o g e n a n d C O . E x ce ss CH 4 i s a dd e d a n d c o m b u s t e d t o p r o v i d e t h e h ea t n ee d e d f o r

t h i s e n d o t h e r mi c r eac t i o n . T h e C O g e n e r a t e d b y t h e i n it i a l r eac t i o n f u r t h e r r eac t s w it h t h e s t ea m

t o g e n e r a t e h y d r o g e n a n d CO 2 ( U

. S

. DO E

, 200 7 )

. A cc o r d i n g t o E I A ’ s R e f i n e r y C a p a c it y R e p o r

t

2006 ( E I A

, 2006 )

, 54 o f t h e 150 p e t r o l e u m r e f i n e r i e s h a v e h y d r o g e n p r o du c t i o n ca p a c it y

.

3

. 8 F u g iti ve E

m i ss i o n S o u r

ce s

F u g i t i v e CH 4 e mi ss i o n s o u r ce s a r e p r o j ec t e d t o o n l y c o n t r i b u t e 0

. 8 p e r ce n t o f a t y p i c a l r e f i n e r y ’ s

t o t a l GHG e mi ss i o n s . T h e l a r g e s t f o u r f u g it i v e e m i ss i o n s o u r ce s a r e p r o j ec t e d t o b e b l o w d o w n

s y s t e m s

, d e l a y e d c o k i n g u n i t d e p r e ss u r i za t i o n a n d c o k e c u t t i n g

, a s ph a l t b l o w i ng

, a n d w a s t e w a t e r

t r e a t m e n t ( i n c l u d i ng s l udg e d i g e s t i o n )

. M e t h a n e e m i ss i o n s f r o m p r o ce ss e q u i

p m e n t l ea k s a r e

e x p e c t e d t o b e s m a l l c o m p a r e d t o o t h e r GHG e mi ss i o n s o u r ce s a t a t y p i ca l r e f i n e r y

. U n l e s s t h e16

r e f i n e r y r ec e i v e s u n s t a b il i z e d c r ud e

, CH 4 e mi ss i o n s f r o m c r ud e o i l l o a d i ng a n d s t o r a g e a r e

e x p e c t e d t o b e n e g li g i b l e

, a s a r e CH 4 e mi ss i o n s f r o m c oo li n g t o w e r s. T h e s e p r o ce ss e s a r e

d e s c r i b e d i n f

u r t h e r d e t a i l i n A

pp e n d i x A

.

4

. R e v i e w o f E x i s t i n g P r o g r a m s a nd M e t h o d o l og i e s

I n d e v e l op i n g GHG m

o n i t o r i n g a n d r e p o r

t i n g o p t i o n s f

o r p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s

, a n u m

b e r

o f e x i s t i n g p r o g r a m s a n d g u i d e l i n e m e t h o d o l og i e s w e r e r e v i e w e d

. S p ec i f i c a ll y

, t h e f

o l l o w i ng

r e s o u r ce s w e r e e x a mi n e d :

1. 2006 I n t e r g o v e r n m e n t a l P a n e l o n C l i m a t e C h a n g e (I P CC ) G u i d e l i n e s f o r N a t i o n a l

G r ee n h o u s e G a s I n v e n t o r i e s

. V o l u m e 2

, C h a p t e r s 2 a n d 4

.

2. E u r o p ea n U n i o n ( E U ) E mi ss i o n s T r a d i n g S c h e m e ( 2007 )

. 2007 / 589 / E C : C o mm i ss i on

D ec i s i on o

f 1 8 J u l y 200 7 E s t ab li s h i ng G u i d e li n e s f o r t h e M on it o r i ng an d

R e po r ti ng o f

G r ee nhou s e G a s E

m i ss i on s P p u rs uan t t o D i r

ec ti ve 2003

/ 87 / E C o f t h e E u r op e an

P a r li a m e n t and o

f t h e C oun c il

. A v a il ab l e a t :

h tt p : / / e u r- l e x

. e u r o p a

. e u / L e x U r i S e r v / L e x U r i S e r v

. d o ? u r i

= C E L E X : 32007 D 0589 : E N : NOT

.

3. U

. S

. D e p a r

t m e n t o f E n e r g y ( DO E )

. 2007

. T ec h n i ca l G u i d e l i n e s : V o l u n t a r y R e p o r t i n g O f

G r ee n h o u s e G a s e s ( 1605 ( B )) P r o g r a m

.

4. A P I ( A m e r i c a n P e t r o l e u m I n s t it u t e )

. 2004

. C o m p e nd i u m o

f G r ee nhou s e G a s E

m i ss i on s

M e t hodo l og i e s f

o r t h e O i l and G a s I

ndu s t r y. F e b r u a r y

.

5. C A RB ( C a l i f

o r n i a A i r R e s o u r ce B o a r d )

. 2008

. R e gu l a ti on F o r T h e M anda t o r y

R e po r ti ng o f G r ee nhou s e G a s E

m i ss i on s : S ec ond 15

- D a y M od i f i e d R e gu l a t o r

y

L anguag e F

o r P ub li c C

o mm e n t. M a y 15

.

6. E nv i r o n m e n t C a n a d a ( 2006 )

. T ec hn i c a l G u i d a n ce M a n u a l o n R e p o r t i n g G r ee n h o u s e G a s

E mi ss i o n s

. h t t p :// www

. g h g r e po r t i n g

. g c

. ca / GHG I n f o / P a g e s / p a g e 15

. a s p x ? l a n g =E

.

E ac h o f t h e s e s o u r ce s w a s r e v i e w e d t o d e t e r mi n e t h e t y p e s o f e m i ss i o n s t o b e r e p o r t e d

, t h e

f a c il i t y r e p o r t i n g t h r e s h o l d s

, a n d t h e m

o n it o r i n g m e t h o d o l og i e s r ec o mm e n d e d . T h e r e po r t i n g

a n d m o n i t o r i n g o p t i o n s p r e s e n t e d i n S ec t i o n s 5

, 6

, a n d 7 a r e c o mm e n s u r a t e w it h t h e

m e t h o d o l og i e s u s e d i n t h e s e e x i s t i n g p r o g r a m s a n d gu i d e li n e s

.

5

. T y p e s o f I n f

o r m a t i o n t o b e R e p o r t e d

5

. 1 T y p e s o f E m i ss i o n s t o b e R e po r t e d

B a s e d o n t h e e x i s t i n g p r o g r a m s a n d t h e e mi ss i o n s o u r ce s a t p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s

, GHG r e p o r

t i n g

f o r r e f i n e r i e s a r e l im i t e d t o CO 2 , CH 4 , a n d N 2 O

. T a b l e 2 s u mm a r i z e s t h e r e f i n e r y e m i ss i o n

s o u r ce s e x p ec t e d t o h a v e a pp r e c i a b l e GHG e mi ss i o n s a n d t h e GHG e x p e c t e d t o b e e m itt e d f o r

ea c h r e f i n e r y e m i ss i o n s o u r ce

.17

F i gu r e 2 p r e s e n t s t h e b r ea kd o w n o f o n s it e GHG e m i ss i o n s b y p o ll u t a n t

. F i gu r e 2 i n d i ca t e s t h a t

CH 4 a n d N 2 O e mi ss i o n s f r o m p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s acc o u n t f

o r l e s s t h a n 1 p e r ce n t o f t h e t o t a l

GHG e mi ss i o n s ( e v a l

u a t e d o n a CO 2 e b a s i s )

.

T a b l e 2

. Su mm a r y o f R e f i n e r y GHG E m i ss i o n S o u r c e s C o n s i d e r e d f o r R e p o r t i n g

E m i s s i o n S o u r ce GHG E m i tt e d

S t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n s o u r ce s CO 2 , CH 4 , a n d N 2 O

C o k e b u r n

- o f

f e m i ss i o n s f

r o m ca t a l y

t i c c r ac k i n g u n it s

, f

l u i d

c o k i n g u n i

t s

, ca t a l y t i c r e f o r mi n g u n i t s

, a n d c o k e ca l c i n i ng un it s CO 2 , CH 4 , a n d N 2 O

F l a r e s CO 2 , CH 4 , a n d N 2 O

H y d r o g e n p l a n t v e n t CO 2 a n d CH 4

S u l f u r r ec o v e r y p l a n t CO 2

O n

- s i t e w a s t e w a t e r t r e a

t m e n t s y s t e m CO 2 a n d CH 4

O n

- s i t e l a n d d i s p o s a l u n i t CH 4

A s p h a l t b l o w i ng CO 2 o r CH 4

U n c o n t r o ll e d b l o w d o w n

s y s t e m s CH 4

P r o ce ss v e n t s n o t o t h e r w i s e s p e c i f i e d CO 2 , CH 4 , a n d N 2 O

D e l a y e d c o k i n g u n i t s CH 4

P r o ce ss e q u i

p m e n t l ea k s CH 4

S t o r a g e t a n k s CH 4

L o a d i n g o p e r a

t i o n s CH 418 C O2

99

. 04% N 2O

0

. 09% C H4

0

. 8 7%

F i g u re 2

. R e l a t i v e i m p o r t a n ce o f CO 2 , CH 4 , a nd N 2 O i n t h e t o t a l n a t i o n w i d e r e f i n e r y GHG

e m i s s i o n s i n v e n t o r y ( e va l u a t e d o n a CO 2 e b a s i s )

.

5

. 2 O t h e r I n f o r m a t i o n t o b e R e po r t e d

I n o r d e r t o c h ec k t h e r e p o r t e d GHG e mi ss i o n s f

o r r ea s o n a b l e n e ss a n d f

o r o t h e r d a

t a qu a l it y

c o n s i d e r a t i o n s

, a d d i t i o n a l i n f o r m a t i o n a b o u t t h e e m i ss i o n s o u r ce s i s n ee d e d

. A l t h o ug h t h e e x ac t

i n f o r m a t i o n r e q u i

r e d i s s o m

e w h a t s o u r ce d e p e n d e n t

, t h e f o l l o w i ng i s a g e n e r a l l i s t o f a d d it i o n a l

i n f o r m a t i o n t h a t m

u s t b e r e p o r

t e d

.

( 1 ) T h e un i t i d e n t i f

i c a t i o n n u m

b e r ( i f a p p l i c a b l e ) ;

( 2 ) A d e s c r i

p t i o n o f t h e t y

p e o f u n i t ( R F G

- f

i r e d p r o ce ss h ea t e r

, f

l a r e

, F CC U , T CC U

, s u l f

u r

r ec o v e r y p l a n t

, e t c

. ) ;

( 3 ) M a x i m

u m r a t e d t h

r o ug h pu t o f t h e un it ( MM B t u / h r ; bb l / s t r e a m d a y

, t o n s s u l f

u r

p r o du ce d / s t r ea m d a y

, e t c

. ) ;

( 4 ) T h e c a l c u l a t e d CO 2 , CH 4 , a n d N 2 O e mi ss i o n s f o r eac h un it ( a s a p p li ca b l e )

, e x p r e ss e d i n b o t h

m e t r i c t o n s o f p o ll u t a n t e m i tt e d a n d m e t r i c t o n s o f C O 2 e ; a n d

( 5 ) A d e s c r i

p t i o n o f t h e m

e t h o d u s e d t o m

e a s u r e a n d / o r ca l c u l a t e t h e GHG e mi s s i o n s f o r eac h

un i t

.19

6

. O p t i o n s f

o r R e p o r t i n g T h r e s h o l d

S e v e r a l o p t i o n s w e r e e v a l u a t e d a s po t e n t i a l r e p o r t i n g t h r e s h o l d s . T h e s e o p t i o n s i n c l ud e :

O p t i o n 1

. A l l r e f

i n e r i e s w i t h f

a c il it y

- w i d e GHG e m i ss i o n s e x c e e d i n g 1

, 000 m e t r i c t o n s o f

CO 2 e ( m t CO 2 e ) m u s t r e p o r t

. O p t i o n 2

. A l l r e f

i n e r i e s w i t h f

a c il it y

- w i d e GHG e m i ss i o n s e x c e e d i n g 10

, 000 m t CO 2 e m u s t

r e po r t

. O p t i o n 3

. A l l r e f

i n e r i e s w i t h f

a c il it y

- w i d e GHG e m i ss i o n s e x c e e d i n g 25

, 000 m t CO 2 e m u s t

r e po r t

. O p t i o n 4

. A l l r e f

i n e r i e s w i t h f

a c il it y

- w i d e GHG e m i ss i o n s e x c e e d i n g 100

, 000 m t CO 2 e m u s t

r e po r t

.

T a b l e 3 p r e s e n t s t h e n u m b e r o f r e f i n e r i e s a n d t h e GHG e mi ss i o n s i n c l u d e d f o r eac h t h r e s h o l d

o p t i o n . T h e a n a l y s i s p r e s e n t e d i n T a b l e 3 o n l y c o n s i d e r s t h e d i r ec t ( o n

- s it e ) GHG e mi ss i o n s a t

t h e r e f i n e r i e s . E ss e n t i a ll y a l l r e f i n e r i e s a r e e x p ec t e d t o h a v e d i r e c t e mi ss i o n s e x c e e d i n g a

10

, 000 m t C O 2 e t h r e s h o l d

. I f i n d i r ec t GHG e mi ss i o n s a r e i n c l u d e d

, a l l U

. S

. p e t r o l e u m r e f i n e r i e s

a r e e x p ec t e d t o e x cee d a 25

, 000 m t CO 2 e e mi s s i o n t h

r e s h o l d

.

T a b l e 3

. E va l u a t i o n o f A l t e r n a t i v e T h r e s h o l d O p t i o n s ( c o n s i d e r i n g d i r ec t e m i ss i o n s o n l y )

E m i ss i o n s C o vere d F ac il i t i es C o vere d

Op t i o n / Th res h o l d L eve l mm t CO 2 e / year P erce n t N u m b er P erce n t

O p t i on 1 : > 1

, 000 m t CO 2 e 204

. 75 100 150 100

O p t i on 2 : > 1 0

, 000 m t CO 2 e 204

. 74 99

. 995 149 99

. 3

O p t i on 3 : > 2 5

, 000 m t CO 2 e 204

. 69 99

. 97 146 97

. 3

O p t i on 4 : > 100

, 000 m t CO 2 e 203

. 75 99

. 51 128 85

. 3

7

. O p t i o n s f

o r M o n i t o r i n g M e t h o d s

7

. 1 S t a ti o n a r y C o m b u s ti o n S o u r

ce s

T h e r e a r e f

o u r b a s i c m

o n i t o r i n g o p t i o n s f

o r c o m b u s t i o n u n it s

. O p t i o n 1 i s t o u s e a nn u a l f u e l

c o n s u m p t i o n ( b a s e d o n c o m

p a n y r ec o r d s )

, d e f

a u l t h i g h e r h e a t i n g v a l u e ( HHV ) f o r t h e f u e l

, a n d a

f u e l

- s p e c i f i c e mi ss i o n f

a c t o r

. B eca u s e o f t h e v a r i a b il it y i n r e f i n e r y f u e l g a s c o m

p o s it i o n

, t h i s

m e t h o d h a s h i g h u n ce r t a i n t y w h e n a p p li e d t o a s p e c i f i c r e f i n e r y . T h e ca r b o n c o n t e n t o r HH V o f

o t h e r f u e l p r o du c t s u s e d a

t a r e f i n e r y

, s u c h a s d i e s e l f

u e l o r d i r ec t l y pu r c h a s e d a n d u s e d n a t u r a l

g a s

, w ill h a v e m

u c h l e ss v a r i a b i l i t y b o t h w it h i n t h e r e f i n e r y a n d ac r o ss d i ff

e r e n t r e f i n e r i e s t h a n

r e f i n e r y f u e l g a s

. A s s u c h

, O p t i o n 1 ca n y i e l d r ea s o n a b l y acc u r a t e CO 2 e mi ss i o n e s t im a t e s f o r

t h e s e n o n

- R F G f

u e l t y p e s

. H o w e v e r

, t h e s e a r e e x p ec t e d t o b e o n l y a s m a ll p o r

t i o n o f a r e f

i n e r y ’ s

t o t a l f u e l c o m b u s t i o n

. O p t i o n 2 i s s i mi l a r t o O p t i o n 1

, b u t t h e HHV i s m e a s u r e d p e r i od i c a ll y

( d a i l y o r w ee k l y m e a s u r e m e n t f r e qu e n c i e s w e r e e v a l

u a t e d ) a n d f

u e l c o n s u m

p t i o n qu a n t it i e s

( b a s e d o n c o m

p a n y r ec o r d s ) a r e e s t i m a t e d o v e r t h e s a m e i n t e r v a l s a s t h e HHV m e a s u r e m e n t s

. T h i s o p t i o n

s h ou l d r e du ce t h e u n ce r t a i n t y a ss o c i a t e d w it h O p t i o n 1 s i n c e a h i g h e r s a m p li ng

f r e q u e n c y y i e l d s l o w e r u n ce r t a i n t i e s

. H o w e v e r

, s i n ce h y d r o g e n c o m b u s t i o n d o e s n o t p r o du ce20

CO 2 , i t i s im p o r t a n t t o n o t e t h a t a m

e a s u r e o f HH V d o e s n o t n ece s s a r i l y im p r o v e t h e e s t im a t i o n

o f CO 2 e m i s s i o n s s i n ce s o m e o f t h e h e a t c o n t e n t o f R F G i s f r o m h y d r o g e n a n d o n l y c a r b o n

c o n t e n t m ea s u r e m e n t s ca n a c c u r a t e l y e s t im a t e ca r b o n d i o x i d e e m i ss i o n s f o r f u e l g a s s t r e a m s

w i t h s i g n i f i ca n t h y d r o g e n c o n t e n t

. O p t i o n 3 u s e s d i r ec t v o l u m e t r i c f l o w m ea s u r e m e n t s a n d

r o u t i n e ca r b o n c o n t e n t m e a s u r e m e n t s ( d a i l y o r w e e k l y ) t o e s t im a t e CO 2 e mi ss i o n s . L i k e O p t i o n

2

, t h i s o p t i o n w i l l h a v e l e ss u n ce r t a i n t y t h a n O p t i o n 1 s i n ce a h i g h e r s a m p li ng f r e q u e n c y y i e l d s

l o w e r un ce r t a i n t i e s

. O p t i o n 3 i s p r e f e rr e d t o O p t i o n 2 i n t h a t s o m e o f t h e h ea t c o n

t e n t o f r e f i n e r y

f u e l g a s i s f

r o m h y d r o g e n ( a g a i n

, o n l y ca r b o n c o n t e n t m ea s u r e m e n t s ca n acc u r a t e l y e s t im a t e CO 2

e mi ss i o n s f

o r f u e l g a s s t r e a m s w i t h

s i g n i f i ca n t h y d r o g e n c o n

t e n t )

. T h e r e f

o r e

, r o u t i n e

m e a s u r e m e n t o f t h e ca r b o n c o n t e n t p r o v i d e s a b e t t e r c o rr e l a t i o n t o t h e r e s u l t i n g CO 2 e mi ss i o n s

t h a n HHV

. A l s o

, i n O p t i o n 3 d i r ec t f u e l f l o w m e a s u r e m

e n t s a r e m a d e u s i ng c a li b r a t e d f l o w

m e t e r s

, w h e r ea s O p t i o n 2 a l l o w s l e ss r i g o r o u s e s t i m a t e s o f f u e l c o n s u m

p t i o n

. A s a v a r i a n t t o

O p t i o n 3

, t h e u s e o f a c o n t i n u o u s ca r b o n c o n t e n t m o n it o r w a s a l s o e v a l u a t e d

. O p t i o n 4 u s e s a

c o n t i n u o u s e mi ss i o n m

o n i t o r i n g s y s t e m ( C E M S ) f o r CO 2 a n d e x h a u s t f

l o w r a t e

. T h e s e o p t i o n s

( o r T i e r s ) a r e d e s c r i b e d i n m o r e d e t a i l i n t h e S t a

t i o n a r y C o m

b u s t i o n T S D ( E P A

- HQ

- O A R

- 2008-

0508

- 004 )

.

7

. 2 F l a r e s

T h r ee g e n e r a l o p t i o n s w e r e c o n s i d e r e d f o r f l a r e s

, w h i c h f

o l l o w O p t i o n s 1 t h

r o ug h 3 f o r

s t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n s o u r ce s ; a s f

l a r e s d o n o t h a v e e n c l o s e d e x h a u s t s t ac k s, a n e xh a u s t C E M S

( O p t i o n 4 ) i s n o t t ec hn i c a ll y f e a s i b l e f o r f l a r e s

. S t a t i o n a r y c o m

b u s t i o n s o u r ce O p t i o n s 1 a n d 2

ca n p r o v i d e r ea s o n a b l e e s t im a t e s o f t h e “ s w e e p ” g a s o r r o u t i n e f l a r e g a s GHG e mi ss i o n s b u t

ca n n o t b e u s e d t o p r o v i d e acc u r a t e e s t im a t e s o f t h e GHG e mi ss i o n s r e l e a s e d du r i n g p e r i o d s o f

s t a r t

- u p

, s h u t d o w n

, o r m a l f

u n c t i o n ( SS M ) b eca u s e t h e f l o w r a t e a n d c o m

p o s it i o n o f t h e g a s e s

r e l e a s e d t o t h e f

l a r e du r i n g SS M e v e n t s ca n v a r y s o w i d e l y

. A s s u c h

, O p t i o n s 1 a n d 2 f o r f l a r e s

r e q u i r e s e p a r a t e e n g i n ee r i n g c a l c u l a t i o n o f t h e GHG e mi s s i o n s f r o m f l a r e s t h a t o cc u r du r i n g

SS M e v e n t s

. D u e t o t h e v a r i a b il i t y i n f l o w r a t e s a n d po t e n t i a l g a s c o m p o s it i o n f o r f l a r e s

, O p t i o n

3

, e s p e c i a ll y t h e v a r i a n t o f O p t i o n 3 t h a t r e qu i r e s bo t h c o n

t i n u o u s f l o w a n d c o n t i n u o u s

c o m p o s i t i o n m o n i t o r i n g

, p r o v i d e s s i g n i f i ca n t l y m o r e acc u r a t e e mi ss i o n e s t im a t e s t h a n O p t i o n s 1

o r 2 ; h o w e v e r

, t h i s v a r i a b il i t y p l a ce s a d d it i o n a l r e qu i r e m e n t s o n t h e t y

p e s o f m o n it o r s t h a t ca n b e

u s e d f o r O p t i o n 3

. D u a l r a n g e m o n i t o r s w i l l g e n e r a l l y b e r e q u i r e d t o m o n it o r t h e l o w f

l o w r a t e s

a ss o c i a t e d w i t h m a i n t a i n i ng t h e r ea d i n e ss o f t h e f l a r e a n d t h e h i g h f

l o w r a t e s t h a t ca n o cc u r

du r i n g p e r i o d s o f p r o ce ss up s e t s

, w h i c h a d d s a d d it i o n a l c o s t s t o t h e m o n it o r i n g s y s t e m

.

7

. 3 P r o ce ss E m i ss i o n s

F o u r p r o ce ss e s a r e c o n s i d e r e d i n t h i s s e c t i o n ; a f i f t h p r o ce ss

, h y d r o g e n p r o du c t i o n b y s t e a m

r e f o r mi ng

, i s c o n s i d e r e d i n a s e p a r a t e H y d r o g e n P r o du c t i o n T S D ( E P A

- HQ

- OA R

- 2008

- 0508-

016 )

. T h r ee o f t h e p r o ce ss e s c o n s i d e r e d h e r e

, t h e F C C U

, t h e ca t a l y t i c r e f o r mi ng un it ( CR U )

,

a n d t h e f l u i d c o k i n g u n i t v e n t s

, a r e a ll a s s o c i a t e d w it h p e t r o l e u m c o k e c o m b u s t i o n

. A s d e s c r i b e d

p r e v i o u s l y

, t h e e mi s s i o n s g e n e r a t e d f r o m t h e s e p r o ce ss e s a r e t h e r e s u l t o f c o k e c o m

b u s t i o n

, s o

t h e m o n i t o r i n g m e t h o d s a r e s i mi l a r t o t h o s e i n t h e c o m b u s t i o n s e c t i o n

, b u t t h e y a r e t a i l o r e d b y

p r o ce ss c o n s i d e r i ng t h e r e l a t i v e qu a n t it y o f c o k e b u r n e d b y ea c h p r o ce ss a n d t h e t y p i ca l

m e a s u r e m e n t l o ca t i o n s a n d c o n t r o l s u s e d f o r eac h t y p e o f p r o ce ss

.21

T h r ee m o n i t o r i n g o p t i o n s w e r e c o n s i d e r e d f o r t h e s e p r o ce ss e mi ss i o n s s o u r ce s

. O p t i o n 1 i s t o

u s e p r o ce ss f

e e d r a t e s a n d d e f

a u l t c o k e b u r n

- o f

f f a c t o r s a n d c o k e ca r b o n c o n t e n t t o e s t im a t e CO 2

e mi ss i o n s . T h i s o p t i o n d o e s n o t ac c o u n t f o r d i ff e r e n c e s i n c o k e d e p o s it i o n r a t e s b y t y p e o f c r ud e

o r s e v e r i t y o f t h e c r ac k i n g c o n d i t i o n s u s e d b y a g i v e n u n it

, a n d t h e r e f o r e i s e x p ec t e d t o h a v e h i g h

u n ce r t a i n t i e s

. O p t i o n 2 i s t o m o n i t o r c o k e b u r n

- o ff r a

t e s u s i n g g a s c o m

p o s it i o n a n a l y z e r s a n d t o

e s t im a t e f l o w r a t e b y a i

r b l a s t r a t e s a n d f l o w c o rr e l a t i o n s . T h i s o p t i o n i s r e q u i r e d f o r m a n y

F C C U t o c o m

p l y w i t h P a r t 60 a n d P a r

t 6 3 s t a n d a r d s a n d p r o v i d e s acc u r a t e e s t im a t e s o f t h e CO 2

e mi ss i o n s r a t e f

r o m t h e F CC U r e g e n e r a t o r

. D u e t o t h e s e r e g u l a t o r y r e q u i r e m e n t s

, it i s e s t im a t e d

t h a t a pp r o x im a t e l y 90 p e r ce n t o f F C C U s a l r e a d y h a v e g a s c o m

p o s it i o n a l m

o n it o r s i n

- p l ace

. O p t i o n 3 i s t h e u s e o f a C E M S f o r CO 2 a n d e x h a u s t g a s f

l o w r a t e

. F o r p a r

t i a l c o m b u s t i o n u n it s

,

t h i s m a y l e a d t o a d d i t i o n a l m o n i t o r i n g n ee d s t o p r e v e n t d o u b l e c o u n t i n g t h e GHG p r o ce ss

e mi ss i o n s f

r o m t h e F C C U a n d GHG c o m b u s t i o n e m i ss i o n s f

r o m R F G f

i r e d i n t h e C O b o il e r

.

A f o u r t h p r o ce ss v e n t s o u r ce i s t h e s u l f u r r ec o v e r y v e n t

. A s d e s c r i b e d p r e v i ou s l y

, s o m e CO 2 a n d

t r ace a m o u n t o f h y d r o ca r b o n s w il l e n t e r t h e s u l f u r r ec o v e r y p l a n t i n t h e s o u r g a s

. I t i s e x p ec t e d

t h a t t h e t o t a l s o u r g a s f

l o w r a t e i s m e t e r e d a

t t h e p l a n t a s it i s n ec e ss a r y f o r p r o p e r o p e r a

t i o n o f

t h e s u l f u r r ec o v e r y p l a n t

. O p t i o n 1 e n t a il s p e r i od i c s a m p l i ng o f t h e s o u r g a s f

o r ca r b o n c o n t e n t

a t t h e i n l e t t o t h e s u l f

u r r ec o v e r y p l a n t

. O p t i o n 2 i s t h e u s e o f a C E M S ca p a b l e o f m e a s u r i ng t h e

ca r b o n c o n t e n t a n d f

l o w r a t e i n t h e s o u r g a s f

ee d s t r e a m a t t h e i n l e t t o t h e s u l f u r r ec o v e r y p l a n t

. O p t i o n 2 w o u l d h a v e l e ss u n ce r t a i n t y t h a n O p t i o n 1 du e t o t h e h i g h e r m e a s u r e m e n t f

r e qu e n c y

. O p t i o n 3 i s t h e u s e o f a C E M S f o r m ea s u r i ng t h e CO 2 a n d f

l o w r a t e o f t h e f

i n a l s u l f u r r ec o v e r y

p l a n t t a il g a s s t ac k

. O p t i o n 3 h a s t h e a d v a n t a g e o f i n c l u d i ng t h e CO 2 e mi s s i o n s f r o m t h e f i r s ts t a g e C l a u s b u r n e r a s w e l l a s t h e t a i l g a s i n c i n e r a t o r

, i f o n e i s u s e d

. H o w e v e r

, t h i s o p t i o n c ou l d

r e s u l t i n d o ub l e c o u n t i n g b e c a u s e f u e l u s e d i n t h e C l a u s b u r n e r w o u l d a l s o c o n t r i b u t e t o t h e CO 2

e mi ss i o n s i n t h e f

i n a l t a i l g a s s t ac k

. I f a r e f i n e r y i s u s i n g “ c o m m

o n

- p i p e” f

u e l g a s c o n s u m

p t i o n

m e a s u r e m e n t s

, i t w i l l h a v e n o w a y o f k n o w i n g h o w m u c h o f t h e e x h a u s t CO 2 i s f r o m t h e

c o m b u s t i o n o f f

u e l g a s i n t h e C l a u s b u r n e r

. I n t h i s ca s e

, t h e r e f i n e r y w ou l d h a v e t o m

ea s u r e f u e l

f l o w a n d c o m

p o s i t i o n d i

r ec t l y a t t h e C l a u s b u r n e r i n a d d it i o n t o t h e s t ac k C E M S m ea s u r e m e n t s

. G i v e n t h e i ss u e s r e l a t e d i n p r o p e r l y acc o u n t i n g f o r t h e s u l f

u r p l a n t p r o ce ss e mi ss i o n s a n d

c o m b u s t i o n e m i ss i o n s

, O p t i o n 3 m a y n o t p r o v i d e a n y i m p r o v e m e n t i n t h e o v e r a ll acc u r a c y o f t h e

p r o ce ss -r e l a t e d GHG e mi ss i o n s e s t im a t e f o r s u l f u r r ec o v e r y p l a n t s

.

7

. 4 F u g iti ve E

m i ss i o n S o u r

ce s

T h e r e a r e a v a r i e t y o f GHG e mi ss i o n s o u r ce s a t t h e r e f i n e r y

, w h i c h i n c l ud e : a s p h a l t b l o w i ng

, d e l a y e d c ok i n g un i t d e p r e s s u r i z a t i o n a n d c o k e c u t ti ng

, c o k e ca l c i n i ng

, b l o w d o w n s y s t e m s

,

p r o ce ss v e n t s

, p r o ce ss e qu i p m e n t l ea k s

, s t o r a g e t a n k s

, l o a d i n g o p e r a t i o n s

, w a s t e w a t e r t r e a t m e n t

,

a n d w a s t e d i s p o s a l . T o f

u ll y a cc o u n t f

o r t h e r e f i n e r y ’ s GHG e mi ss i o n s

, t h e e mi ss i o n s f r o m t h e s e

s o u r ce s s h ou l d b e r e p o r

t e d ; h o w e v e r

, t h e e mi s s i o n s f r o m t h e s e s o u r ce s a r e e x p ec t e d t o b e o n l y

a b o u t 1 p e r ce n t o f t h e r e f i n e r y ’ s t o t a l GHG e mi ss i o n s

. T h e r e f o r e

, O p t i o n 1

– u s e o f d e f a u l t

e mi ss i o n f

ac t o r s

– i s a pp r o p r i a t e f

o r t h e s e s o u r ce s

. W h e r e a p p li ca b l e

, m o r e s t r i n g e n t o p t i o n s

( s u c h a s u s i ng M e t h o d 21 m o n i t o r i n g f

o r p r o ce ss e q u i

p m e n t l e a k s

, u s i n g t h e T A N K S m o d e l a n d

c o m p o s i t i o n a l d a t a f

o r s t o r a g e t a n k s

, a n d u s i ng t h e n u m b e r o f d e l a y e d c ok i n g un it v e s s e l s i ze

a n d c y c l e ac t i v i t y d a t a ) w e r e a l s o c o n s i d e r e d

. I f a r e f i n e r y i s a l r e a d y m o n it o r i n g h i g h CH 4

-

c o n t a i n i ng p r o ce ss li n e s

, o r i s a l r ea d y u s i ng t h e T A N K S m o d e l t o e s t im a t e m e t h a n e e mi ss i o n s

f r o m s t o r a g e t a n k s

, e t c

. , t h e n t h e s e o p t i o n s c a n b e u s e d

. F o r pu r p o s e s o f t h e c u rr e n t r e gu l a t o r y22

ac t i v i t y

, a d d i t i o n a l m

o n i t o r i n g o f t h e s e f

u g it i v e CH 4 e mi ss i o n s o u r ce s i s n o t s p e c i f i e d g i v e n t h e

h i g h c o s t a n d h i g h un ce r t a i n t y a s s o c i a t e d w it h t h e f u g it i v e m o n it o r i n g o r e s t im a t i o n m e t h o d s a n d

t h e s m a l l c o n t r i b u t i o n t h e s e e mi ss i o n s m a k e t o t h e t o t a l GHG e mi ss i o n s f r o m t h e r e f

i n e r y

.

8

. O p t i o n s f

o r E s t i m a t i n g M i ss i n g D a t a

A c o m p l e t e r e c o r d o f a l l m e a s u r e d p a r a m e t e r s u s e d i n t h e GHG e mi ss i o n s c a l c u l a t i o n s i s

r e q u i r e d ( e

. g

. , c o n ce n t r a t i o n s

, f l o w r a t e s

, f

u e l h ea t i n g v a l u e s

, ca r b o n c o n t e n t v a l u e s

, e t c

. )

. T h e r e f o r e

, w h e n e v e r a qu a l i t y

- a ss u r e d v a l u e o f a r e q u i r e d p a r a m

e t e r i s u n a v a i l a b l e ( e

. g

. , i f a

C E M S m a l f

u n c t i o n s du r i n g un i t o p e r a t i o n o r i f a r e q u i

r e d f u e l s a m p l e i s n o t t a k e n )

, a s u b s t it u t e

d a t a v a l u e f o r t h e mi ss i n g p a r a m e t e r s h a l l b e u s e d i n t h e c a l c u l a t i o n s

.

I n g e n e r a l

, it i s r ec o mm e n d e d t h a t t h e a v e r a g e o f t h e d a t a m ea s u r e m e n t s b e f o r e a n d a f t e r t h e

m i ss i ng d a t a p e r i o d b e u s e d t o c a l c u l a t e t h e e mi ss i o n s du r i n g t h e mi ss i ng d a t a p e r i o d

. I f

, f o r a

p a r t i c u l a r p a r a m

e t e r

, n o qu a l i t y

- a s s u r e d d a t a a r e a v a i l a b l e p r i o r t o t h e mi ss i ng d a t a i n c i d e n t

, t h e

s ub s t i t u t e d a t a v a l u e s h ou l d b e t h e f

i r s t qu a l it y

- a s s u r e d v a l

u e o b t a i n e d a f

t e r t h e mi ss i ng d a t a

p e r i o d

. M i s s i ng d a t a p r o ce du r e s a r e a pp li c a b l e f o r h ea t c o n t e n t

, ca r b o n c o n t e n t

, g a s a n d li q u i d

f u e l f l o w r a t e s

, s t ac k g a s o r a i

r b l a s t f l o w r a t e s

, a n d c o m

p o s it i o n a l a n a l y s i s d a t a ( CO 2 , C O , O 2 , CH 4 , N 2 O

, a n d H 2 O c o n t e n t

, a s a pp li ca b l e )

.

9

. Q A /Q C R e qu i r e m e n t s

T o e n s u r e t h e qu a l i t y o f t h e r e p o r t e d GH G e mi s s i o n s

, t h e f o l l o w i n g qu a l it y a ss u r a n c e / qu a l it y

c o n t r o l ( Q A

/ Q C ) ac t i v i t i e s a r e c o n s i d e r e d im p o r t a n t :

( 1 ) D e v e l op i ng a n d m a i n t a i n i ng a Q u a l it y A s s u r a n ce P r o j ec t P l a n ( Q A PP ) t h a t d o c u m e n t s t h e

m e a s u r e m e n t s m a d e

, t h e i r acc u r a c y

, a n d e x p l a i n s t h e qu a l it y a ss u r a n ce p r o ce du r e s a p p li e d

f o r eac h m e a s u r e m

e n t u s e d t o qu a n t i f

y GHG e mi ss i o n s . T h e Q A PP a n d t h e a pp r o p r i a t e

r ec o r d s o f qu a l i t y a ss u r a n ce c h ec k s s h ou l d b e r e t a i n e d o n

- s it e f o r a mi n i m

u m o f 5 y e a r s

.

( 2 ) A l l f u e l f l o w m e t e r s

, g a s c o m

p o s it i o n m

o n it o r s

, a n d / o r h ea t i n g v a l u e m o n it o r s t h a t a r e u s e d

t o p r o v i d e d a t a f

o r t h e GHG e mi s s i o n s c a l c u l a t i o n s s h ou l d b e c a l i b r a t e d p r i o r t o t h e f i r s t

r e po r t i n g y ea r

, u s i n g a s u i t a b l e m e t h o d pub li s h e d b y a c o n s e n s u s s t a n d a r d s o r g a n i za t i o n

( e

. g

. , A S T M

, A S M E, A P I

, A G A

, e t c

. )

. A l t e r n a t i v e l y

, c a li b r a t i o n p r o ce du r e s s p e c i f i e d b y

t h e f l o w m e t e r m a n u f

ac t u r e r m a y b e u s e d

. F u e l f l o w m e t e r s

, g a s c o m

p o s it i o n m

o n it o r s,

a n d / o r h ea t i n g v a l u e m

o n i t o r s s h a ll b e r ec a li b r a t e d e it h e r a n n u a ll y o r a t t h e mi n i m u m

f r e q u e n c y s p e c i f

i e d b y t h e m a n u f

ac t u r e r

.

( 3 ) D o c u m

e n t a t i o n o f t h e p r o ce du r e s u s e d t o e n s u r e t h e acc u r a c y o f t h e e s t im a t e s o f f u e l u s a g e

,

g a s c o m p o s i t i o n

, a n d / o r h ea t i n g v a l u e i n c l u d i ng

, bu t n o t li m it e d t o

, ca li b r a t i o n o f w e i g h i ng

e q u i p m e n t

, f u e l f l o w m e t e r s

, a n d o t h e r m ea s u r e m e n t d e v i ce s s h ou l d m a i n t a i n e d . T h e

e s t im a t e d acc u r a c y o f m

e a s u r e m e n t s m a d e w it h t h e s e d e v i ce s s h ou l d a l s o b e r ec o r d e d

, a n d

t h e t ec hn i c a l b a s i s f

o r t h e e s t im a t e s s h ou l d b e p r o v i d e d

.

( 4 ) A l l CO 2 C E M S a n d f l o w r a t e m

o n it o r s u s e d f

o r d i r ec t m ea s u r e m e n t o f GHG e mi ss i o n s

s h ou l d c o m

p l y w i t h Q A p r o ce du r e s f o r d a i l y c a l i b r a t i o n d r i f

t c h e c k s a n d qu a r t e r l y o r a nn u a l23

acc u r a c y a ss e s s m e n t s

, s u c h a s t h o s e p r o v i d e d i n A pp e n d i x F t o P a r t 60 o r s i mi l a r Q A

p r o ce du r e s.

10

. R e f e r e n c e s

A P I ( A m e r i c a n P e t r o l e u m I n s t i t u t e )

. 2004

. C o m p e nd i u m o

f G r ee nhou s e G a s E

m i ss i on s

M e t hodo l og i e s f

o r t h e O i l and G a s I

ndu s t r y. F e b r u a r y

.

C A RB ( C a l i f

o r n i a A i r R e s o u r ce B o a r d )

. 2008

. R e gu l a ti on F o r T h e M anda t o r y R e po r ti n g o f

G r ee nhou s e G a s E

m i ss i on s : S ec ond 15

- D a y M od i f i e d R e gu l a t o r

y L anguag e F

o r P ub li c

C o mm e n t. A v a i l a b l e a t : h t t p : // www

. a r b

. ca

. g o v / r e g ac t / 2007 / g h g2007 / g h g a tt ac h m e n t 1

. pdf

. M a y 15

.

C o b u r n

, J

., 200 7

. G r

ee nhou s e G a s I

ndu s t r y P r o f i l e f o r t h e P e t r

o l e u m R e f i n i ng I ndu s t ry

. P r e p a r e d f

o r L i s a H a n l e

, U

. S

. E n v i

r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y

, W a s h i ng t o n

. J u n e 11

.

E I A ( E n e r g y I n f

o r m a t i o n A d mi n i s t r a t i o n )

. 2006 a

. P e t r o l e u m Supp l

y A nnua l 2005

. P r e p a r e d b y

t h e E n e r g y I n f

o r m a t i o n A d m i n i s t r a t i o n

, W a s h i ng t o n

, D C

. O c t o b e r 2 3

.

E I A ( E n e r g y I n f

o r m a t i o n A d mi n i s t r a t i o n )

. 2006 b

. R e f i n e r y C apa c it y R e po r t 2006

. P r e p a r e d b y

t h e E n e r g y I n f

o r m a t i o n A d m i n i s t r a t i o n

, W a s h i ng t o n

, D C

. J u n e 15

.

E nv i r o n m e n t C a n a d a ( 2006 )

. G r ee nhou s e G a s E

m i ss i on s R e

po r ti ng : T

ec hn i c a l G u i dan ce o n

R e po r ti ng G r

ee nhou s e G a s E

m i ss i on s. A v a i l a b l e a t :

h tt p : / / www

. g h g r e p o r

t i n g

. g c

. ca / GHG I n f o / P a g e s / p a g e 15

. a s px ? l a ng =E

.

E u r o p ea n U n i o n ( E U ) E mi ss i o n s T r a d i n g S c h e m e

. 200 7

. 2007 / 589 / E C : C o mm i ss i on D ec i s i on

o f 18 J u l y 200 7 E s t ab li s h i ng G u i d e li n e s f o r t h e M on it o r i ng and

R e po r ti ng o f G r ee nhou s e

G a s E m i ss i on s P u r s uan t t o D i r ec ti ve 2003

/ 87 / E C o f t h e E u r op e an P a r li a m e n t and o

f t h e

C oun c il

. A v a il ab l e a t : h t t p :// e u rl e x

. e u r o p a

. e u / L e x U r i S e r v / L e x U r i S e r v

. d o ? u r i

= C E L E X : 32007 D 0589 : E N : NOT

. J u l y.

I P CC

. 200 6

. 2006 I

n t e r go ve r n m e n t a l P an e l on C li m a t e C hang e ( I P CC ) G u i d e li n e s f

o r N a ti ona l

G r ee nhou s e G a s I

n ve n t o r i e s

. V o l

u m e 2

, E n e r g y ; C h a p t e r s 2 a n d 4

. A v a i l a b l e a t :

h tt p : / / www

. i p c c

- n g g i p

. i g e s

. o r

. j p /

pub l i c / 2006 g l

/ v o l 2

. h t ml

.

U

. S

. D e p a r

t m e n t o f E n e r g y ( DO E )

. T ec h n i ca l G u i d e li n e s : V o l u n t a r y R e p o r

t i n g O f G r e e n h o u s e

G a s e s ( 1605 ( B )) P r o g r a m

. J a n u a r y 2007

.

U

. S

. D e p a r

t m e n t o f E n e r g y

. 2007

. E n e r g y a n d E nv i r o n m e n t a l P r o f il e o f t h e U

. S

. P e t r o l e u m

R e f i n i ng I n d u s t r y

. P r e p a r e d b y E n e r g e t i c s

, I n c

., C o l

u m b i a

, M D

. N o v e m

b e r

.

U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t ec t i o n A g e n c y

. 1995

. E P A O f f i ce o f C o m p li an ce S ec t o r N

o t e boo k

P r o j ec t : P r o f il e o f t h e P e t r o l e u m R e f i n i ng I ndu s t ry

. E P A

/ 310

- R

- 95

- 013

. W a s h i n g t o n

, D C

, S e p t e m

b e r

.24

U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t ec t i o n A g e n c y

. 1998

. P e t r o l e u m R e f i n e r i e s

— B a c kg r o u n d I n f

o r m a t i o n

f o r P r o p o s e d S t a n d a r d s

, C a t a l y t i c C r ac k i ng ( F l u i d a n d O t h e r) U n it s

, C a t a l y t i c R e f o r m i ng

U n i t s

, a n d S u l f

u r R ec o v e r y U n it s . E P A

- 453 / R

- 98

- 003

. W a s h i ng t o n

, D C : G o v e r n m e n t

P r i n t i n g O f

f i ce

.

U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t ec t i o n A g e n c y

. 2006

. D o c u m e n t a ti on f o r t h e F i na l 200 2 P o i n t Sou r ce

N a ti ona l E m i ss i on s I

n ve n t o r y. R e s ea r c h

T r i a n g l e P a r k

, N C

. F e b r u a r y 10

. R e po r t a n d

d a t a a v a il a b l e a t : h tt p :// www

. e p a

. g o v /t t n / c h i e f / n e t / 200 2 i n v e n t o r y

. h t ml

.

U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t ec t i o n A g e n c y

. 2008

. I n v e n t o r y o f G r ee nhou s e G a s E

m i ss i on s and

S i n k s : 1990

- 200 6. E P A

- 430

- R

- 08

- 00 5

. O ff i c e o f A t m

o s p h e r i c P r o g r a m s

, W a s h i ng t o n

, D C

. A p r i l 15

.25

A pp e nd i x A

. D e r i va t i o n o f C a l c u l a t i o n M e t h o d s

M o s t o f t h e c a l c u l a t i o n m e t h o d s b e i ng c o n s i d e r e d f o r t h e r e p o r

t i n g o f GHG e mi ss i o n s f

r o m

r e f i n e r i e s a r e f

a i r l y s t r a i g h t

- f

o r w a r d a n d a r e d o c u m e n t e d e l s e w h e r e. 1

, 2 T h i s s ec t i o n p r o v i d e s

a d d i t i o n a l i n f o r m a t i o n f

o r a f e w o f t h e m e t h o d s b e i ng e v a l u a t e d a n d w e r e s p e c i f i c a ll y d e v e l o p e d

t o r e du ce t h e b u r d e n f

o r e s t im a t i n g f

u g it i v e e mi ss i o n f

r o m s o u r ce s t h a t a r e n o t e x p ec t e d t o

c o n t r i b u t e s i g n i f

i c a n t l y t o t h e o v e r a ll GHG i nv e n t o r y f o r U

. S

. p e t r o l e u m r e f

i n e r i e s

.

A

. 1 E q u i p m e n t L e ak s

T h e E qu i p m e n t L e a k

s P r o t o c o l D o c u m e nt c o n t a i n s a v a r i e t y o f m e t h o d s t h a t m a y b e u s e d t o

e s t im a t e f u g i t i v e e mi ss i o n s f

r o m l ea k i ng p r o ce ss e q u i p m e n t. 3 T o u s e t h e s e m e t h o d s f o r

e s t im a t i n g m e t h a n e e m i s s i o n s

, t h e a v e r a g e m e t h a n e c o n ce n t r a t i o n o f t h e v a r i o u s r e f i n e r y p r o ce ss

s t r ea m s w o u l d n ee d t o b e m ea s u r e d o r e s t im a t e d

, a n d t h e n u m b e r o f e q u i

p m e n t c o m

p o n e n t s

w o u l d n ee d t o b e d e t e r mi n e d

. M a n y r e f i n e r i e s a l r e a d y h a v e t h e s e d a t a

, a n d ca n u s e t h e m e t h o d s

i n t h e P r o t o c o l D o c u m e nt d i

r ec t l y

. F o r r e f

i n e r i e s t h a t do n o t h a v e t h e s e d a t a r ea d i l y a v a i l a b l e

, a

s im p l e m e t h o d o f e s t im a t i n g t h e s e e mi ss i o n s w a s d e v e l o p e d

. F i r s t

, m e t h a n e e mi ss i o n s f

r o m

f u g i t i v e e q u i p m e n t l ea k s w e r e e s t im a t e d u s i n g :

¡ A s e t l ea k f

r ac t i o n o f 2 p e r ce n t ( 1

. 4 p e r ce n t w it h l e a k s g r ea t e r t h a n 10

, 000 p p m v b u t l e s s

t h a n 100

, 000 pp m v

, a n d 0

. 6 p e r ce n t w it h l ea k s g r ea t e r t h a n 10

, 000 p p m v )

.

¡ T h e ze r o a n d p e gg e d v a l u e l ea k e qu a t i o n s f

r o m t h e P r

o t o c o l D o c u m e nt a s p r o v i d e d i n

T a b l e A

- 1 o f t h i s r e p o r

t

.

¡ M o d e l r e f

i n e r y e q u i p m e n t c o m

p o n e n t c o u n t s f

r o m E P A ’ s L o c a ti ng and

E s ti m a ti n g

E m i ss i on o f B e n z e ne d o c u m e n t a s w e ll a s e s t im a t e d c o m p o n e n t c o u n t s f

o r f u e l g a s

s y s t e m s a s p r o v i d e d i n

T a b l e s A

- 2 a n d A

- 3 o f t h i s r e po r t. 4

¡ A n e s t im a t e d m

e t h a n e c o m

p o s it i o n f o r eac h m o d e l p r o ce ss un it a s p r o v i d e d i n T a b l e A

- 4

.

T a b l e A

- 4 a l s o s u mm a r i ze s t h e m e t h a n e e mi ss i o n s p e r m

o d e l p r o ce ss un it

.

1 E PA

, 2 0 08

. In v e n t

o r y o f Gr e e nhou s e G a s E

m i ss i o n s an d S i n k s : 199 0 -200 6. E PA -430- R -08-00 5

. O ff i ce o f

A tm o s p h e

r i c P r og r a m s

, W a s h i ng t o

n

, D C

. A p r i l 1 5

.

2 AP I

, 200 4

. C o m p e

n d i u m of G r ee n h o u s e G a s E m i ss i o n s M e t h o d o l o g i e s f

o r t h e O i l a n d G a s I n du s t

r y

. F e b r u a

r y

.

3 U

. S

. E PA ( E n v i r o n m e

n t a l P r o t ec ti o n A g e n c y )

. 199 5

. P r o t o c o l f o r E q u i p m e n t L e a k E

m i ss i o n E s ti m a tes

. E PA453 / R -95-01 7

. O ff

i ce of A i r Q u a l it y P l a n n i ng a n d S t a nd a rd s

, R e s e a r c h T r ia n g l e P a r k

, N C

.

4 U

. S

. E PA ( E n v i r o n m e

n t a l P r o t ec ti o n A g e n c y )

. 199 8 a

. L o c a ti n g an d E s ti m a ti n g Ai r E m i ss i on s f r o m Sou r ce s o f

Be n z e ne

. E PA -454 / R -98-0 1 1

. O ff i ce o f A i r Q u a lit y P l a nn i ng a nd S ta n d a r d s

, R e s e a r c h T r ia n g l e P a r k

, N C

.26

T a b l e A

- 1

. F u g i t i v e E qu i p m e n t L e a k R a t e f o r R e f i n e r y E qu i p m e n t C o m p o n e n t s. a

P e gg e d E m i ss i o n Ra t es ( k g / h r / s o u rce) E q u ip m e n t T y p e ( A ll

S erv i ces) De f a ul t Z er o E m i ss i o n

Ra t e ( k g / h r

/ s o u rce) 10

, 000 pp mv 100

, 000 pp mv

V al v e 7

. 8 E- 06 0

. 064 0

. 140

P u m p 2

. 4 E- 05 0

. 074 0

. 160

Ot her b 4

. 0 E- 06 0

. 073 0

. 110

Conne c t o r 7

. 5 E- 06 0

. 028 0

. 030

F l ange 3

. 1 E- 07 0

. 085 0

. 084

O pen -E nded L i ne 2

. 0 E- 06 0

. 030 0

. 079

a A s r e po r

t e d i n U

. S

. EPA ( 199 5

, s ee f oo t n o t e 3 )

b T h e “ o t h e r ” e qu i p m en t t y p e w a s d e v e l op e d f r o m i n s t r u m e n t s

, l oa d i n g a r m s

, p r e ss u r e r e li e f d e v i c e s

, s t u f f i ng b o x e s

,

v e n t s

, c o m p r e ss o r s

, d u m p l e v e r a r m s

, d i ap h r a g m s

, d r a i n s

, h a t c h e s

, m e t e r s

, a nd p o l i s h e d r od s

. T h i s “ o t h e r ”

e qu i p m e n t t y p e s ho u l d b e a p p l i e d t o a n y e qu i p m e n t o t h e r t h a n c onn e c t o r s

, f l ang e s

, op e n

- e nd e d l i n e s

, pu m p s

, o r

v a l v e s

.

A s s e e n b y t h e e s t im a t e d e mi s s i o n s f o r t h e m o d e l p r o ce ss un it s i n

T a b l e A

- 4

, t h e f

u e l g a s s y s t e m

a n d t h e h y d r o g e n p l a n t a r e e x p ec t e d t o p r o du ce t h e m a j o r it y o f t h e r e f

i n e r y ’ s m e t h a n e e m i ss i o n s

. F r o m t h e r e s u l

t s p r e s e n t e d i n

T a b l e A

- 4

, t h e a v e r a g e m e t h a n e e mi ss i o n s b e t w e e n t h e s m a l l a n d

l a r g e m o d e l p l a n t s f

o r f u e l g a s s y s t e m s a n d h y d r o g e n p l a n t s i s 6

. 0 a n d 4

. 3 m t/ y r

, r e s p ec t i v e l y

. F o r c r ud e o il d i s t i l l a t i o n c o l u m n s

, t h e a v e r a g e m e t h a n e e m i ss i o n s r a t e i s a pp r o x im a t e l y 0

. 4

m t/ y r

. S e v e r a l p r o ce ss un i t s i n T a b l e A

- 4 w e r e p r o

j ec t e d t o h a v e a v e r a g e e m i ss i o n r a t e s o f

a pp r o x im a t e l y 0

. 2 m

t/ y r

, a n d s e v e r a l o t h e r p r o ce ss un it s w e r e p r o j ec t e d t o h a v e a v e r a g e e mi ss i o n

r a t e s o f a pp r o x im a t e l y 0

. 1 m t/ y r

.

B a s e d o n t h i s a n a l y s i s , E qu a t i o n 1 w a s d e v e l o p e d t o p r o v i d e a v e r y q u i c k a n d s i m p l e m e t h o d f

o r

e s t im a t i n g m e t h a n e e m i s s i o n s f r o m f u g it i v e e q u i p m e n t l ea k s a t a r e f i n e r y

.



## ( )

F GS H PU PU CD N N N N N CH * 6 * 3

. 4 * 1

. 0 * 2

. 0 * 4

. 0

2 2 1 4 + + + + = ( E qu a t i o n 1 )

W h e r e :

CH 4 = a n n u a l m e t h a n e e m i s s i o n s f r o m f u g it i v e e q u i p m e n t l e a k s ( m t CH 4 / y r)

N CD = n u m

b e r o f a t m

o s p h e r i c c r ud e o i l d i s t i l l a t i o n c o l u m n s a t t h e f

a c il it y

N P U1 = c u m

u l a t i v e n u m

b e r o f ca t a l y

t i c c r ac k i ng un it s

, c o k

i ng un it s ( d e l a y e d o r f

l u i d )

, h y d r o c r ac k i n g

, a n d f

u l l -r a n g e d i s t i l l a t i o n c o l

u m n s ( i n c l u d i n g d e p r o p a n i ze r a n d

d e b u t a n i z e r d i s t i l l a t i o n c o l u m n s ) a t t h e f

a c i l it y

N P U2 = c u m

u l a t i v e n u m

b e r o f h y d r o t r e a

t i n g / h y d r o r e f

i n i n g un it s

, ca t a l y

t i c r e f o r mi n g u n it s

, a n d

v i s b r ea k i ng u n i t s a t t h e f

ac i l i t y

N H2 = t o t a l n u m

b e r o f h y d r o g e n p l a n t s a t t h e f a c il it y

N F GS = t o t a l n u m

b e r o f f u e l g a s s y s t e m s a t t h e f

a c il it y27 T a b l e A

- 2

. M e d i a n E qu i p m e n t L e a k C o m p o n e n t C o u n t s f o r S m a l l M o d e l P r o ce s s e s. a

V a l ves P u m ps P ress u re Re li e f

V a l ves Fl a n g es

P r o cess U nit G as L i gh t

L i q u id Heavy

L i q u id L i gh t

L i q u id Heavy

L i q u id C o mp ress o rs G as L i gh t

L i q u id Heavy

L i q u id G as L i gh t

L i q u id Heavy

L i q u id Op e nE nd e d

L i n es S am pl in g

C o n n ect i o ns

C r ude D i s t i ll a t i on 75 251 216 8 8 2 6 6 5 164 555 454 39 10

A l k y l a t i on ( s ul f u r i c a c i d ) 278 582 34 18 10 1 12 15 4 705 1296 785 20 16

A l k y l a t i on ( H F ) 102 402 62 13 3 2 12 13 0 300 1200 468 26 8

Ca t a l y t i c R e f o r m i ng 138 234 293 8 5 3 5 3 3 345 566 732 27 6

H y d r o cr a ck i ng 300 375 306 12 9 2 9 4 4 1038 892 623 25 10

H y d r o t r ea t i ng / H y d r o r e f i n i ng 100 208 218 5 5 2 5 3 5 290 456 538 20 6

Ca t a l y t i c C r a c k i ng 186 375 450 13 14 2 8 8 7 490 943 938 8 8

T he r m al C r a c k i ng

( v i s b r ea k i ng ) 206 197 0 7 0 0 4 0 0 515 405 0 0 4

T he r m al C r a c k i ng (c o k i ng ) 148 174 277 9 8 2 7 16 13 260 322 459 13 8

H y d r ogen P l an t 168 41 0 3 0 2 4 2 0 304 78 0 8 4

A s pha l t P l a n t 120 334 250 5 8 2 5 10 9 187 476 900 16 6

Pr odu c t B l end i ng 67 205 202 6 11 1 10 6 22 230 398 341 33 14

S ul f u r P l an t 58 96 127 6 6 3 3 88 15 165 240 345 50 3

V a c uu m D i s t i l l a t i on 54 26 84 6 6 2 2 5 2 105 121 230 16 4

F ul l

- Range D i s t i l l a t i on 157 313 118 7 4 2 5 4 6 171 481 210 20 6

I s o m e r i z a t i on 270 352 64 9 2 2 7 10 1 432 971 243 7 8

P o l y m e r i z a t i on 224 563 15 12 0 1 10 5 3 150 450 27 5 7

MEK De w a x i ng 145 1208 200 35 39 3 10 14 4 452 1486 2645 19 17

Ot he r Lube O i l Pr o c e ss e s 153 242 201 7 5 2 5 5 5 167 307 249 60 6

F ue l G a s Sy s t em b 120 0 0 0 0 2 5 0 0 300 0 0 20 5

a P r o c e ss c o m pon e n t c o u n t s ( e x c e p t f o r f u e l ga s sy s t e m ) a s p r e s e n t e d i n t h e B e n z e n e L &E do c u m e n t ( U

. S

. EP A

, 1 9 98 ; s e e f oo t n o t e 4 ) f o r r e f i n e r i e s w i t h c r ud e

c apa c i t i e s l e ss t h an 50

, 0 00 b b l / c d

b F u e l g a s sy s t e m c o m pon e n t c ou n t s e s t i m a t e d u s i ng e n g i n ee r i ng j ud g m en t

.28 T a b l e A

- 3

. M e d i a n E qu i p m e n t L e a k C o m p o n e n t C o u n t s f o r L a r g e M o d e l P r o c e s s e s. a

V a l ves P u m ps P ress u re Re li e f

V a l ves Fl a n g es

P r o cess U nit G as L i gh t

L i q u id Heavy

L i q u id L i gh t

L i q u id Heavy

L i q u id C o mp ress o rs G as L i gh t

L i q u id Heavy

L i q u id G as L i gh t

L i q u id Heavy

L i q u id Op e nE nd e d

L i n es S am pl in g

C o n n ect i o ns

C r ude D i s t i ll a t i on 204 440 498 15 14 2 7 5 12 549 982 1046 75 9

A l k y l a t i on ( s ul f u r i c a c i d ) 192 597 0 21 0 2 13 4 0 491 1328 600 35 6

A l k y l a t i on ( H F ) 104 624 128 13 8 1 9 11 1 330 1300 180 40 14

Ca t a l y t i c R e f o r m i ng 310 383 84 12 2 3 8 11 0 653 842 132 48 9

H y d r o cr a ck i ng 290 651 308 22 12 2 10 12 0 418 1361 507 329 28

H y d r o t r ea t i ng / H y d r o r e f i n i ng 224 253 200 7 6 2 9 4 8 439 581 481 49 8

Ca t a l y t i c C r a c k i ng 277 282 445 12 12 2 11 9 13 593 747 890 59 15

T he r m al C r a c k i ng

( v i s b r ea k i ng ) 110 246 130 7 6 1 6 3 15 277 563 468 30 7

T he r m al C r a c k i ng (c o k i ng ) 190 309 250 12 11 1 8 5 10 627 748 791 100 10

H y d r ogen P l an t 301 58 0 7 360 3 4 139 0 162 148 0 59 21

A s pha l t P l a n t 76 43 0 4 0 0 3 7 0 90 90 0 24 24

Pr odu c t B l end i ng 75 419 186 10 10 2 9 16 6 227 664 473 24 8

S ul f u r P l an t 100 125 110 8 3 1 4 4 4 280 460 179 22 7

V a c uu m D i s t i l l a t i on 229 108 447 2 12 1 5 1 4 473 136 1072 0 7

F ul l

- Range D i s t i l l a t i on 160 561 73 14 2 2 7 8 2 562 1386 288 54 6

I s o m e r i z a t i on 164 300 78 9 5 2 15 5 2 300 540 265 36 7

P o l y m e r i z a t i on 129 351 82 6 2 0 7 12 28 404 575 170 17 9

MEK De w a x i ng 419 1075 130 29 10 4 33 6 18 1676 3870 468 0 7

Ot he r Lube O i l Pr o c e ss e s 109 188 375 5 16 3 8 6 20 180 187 1260 18 9

F ue l G a s Sy s t em b 120 0 0 0 0 2 5 0 0 300 0 0 20 5

a P r o c e ss c o m pon e n t c o u n t s ( e x c e p t f o r f u e l ga s sy s t e m ) a s p r e s e n t e d i n t h e B e n z e n e L &E do c u m e n t ( U

.. S

. EPA

, 199 8 ; s e e f oo t n o t e 4 ) f o r r e f i n e r i e s w i t h c r ud e

c apa c i t i e s o f 5 0

, 00 0 b b l / c d o f g r e a t e r

.

b F u e l g a s sy s t e m c o m pon e n t c ou n t s e s t i m a t e d u s i ng e n g i n ee r i ng j ud g m en t

.29

T a b l e A

- 4

. E s t i m a t e d M e t h a n e C o n ce n t r a t i o n a nd F u g i t i v e E m i ss i o n R a t e s f o r M o d e l

R e f i n e r y P r o c e s s U n i t s

.

C on ce n t ra t i o n o f M e t h a n e

( w e i gh t f rac t i o n) a M e t h a n e E m i ss i o n Ra t e

(t o n n es CH 4

/ yr )

P r o cess U ni t G as St ream L i gh t L i q u i d

St ream S ma ll M o d e l

P l a n t L ar g e M od e l

P l a n t

C r ude D i s t i ll a t i on 0

. 05 0

. 000005 0

. 185 0

. 570

A l k y l a t i on ( s ul f u r i c a c i d ) 0 0 0 0

A l k y l a t i on ( H F ) 0 0 0 0

Ca t a l y t i c R e f o r m i ng 0

. 01 0 0

. 074 0

. 146

H y d r o cr a ck i ng 0

. 02 0 0

. 403 0

. 216

H y d r o t r ea t i ng / h y d r o r e f i n i ng 0

. 01 0 0

. 059 0

. 101

Ca t a l y t i c C r a c k i ng 0

. 02 0 0

. 205 0

. 265

T he r m al C r a c k i ng ( v i s b r ea k i ng ) 0

. 01 0 0

. 109 0

. 059

T he r m al C r a c k i ng (c o k i ng ) 0

. 02 0 0

. 125 0

. 247

H y d r ogen P l an t 0 .6 0

. 0001 4

. 300 4

. 264

A s pha l t P l a n t 0 0 0 0

Pr odu c t B l end i ng 0 0 0 0

S ul f u r P l an t 0

. 001 0 0

. 003 0

. 006

V a c uu m D i s t i l l a t i on 0

. 001 0 0

. 002 0

. 011

F ul l

- Range D i s t i l l a t i on 0

. 02 0 0

. 101 0

. 218

I s o m e r i z ai t on 0 0 0 0

P o l y m e r i z a t i on 0 0 0 0

MEK De w a x i ng 0 0 0 0

Ot he r Lube O i l Pr o c e ss i ng 0 0 0 0

Ar o m a t i c s 0 0 0 0

F ue l G a s Sy s t e m 0 .7 0 4

. 472 7

. 468

a M e t han e c on c e n t r a t i on s f o r h e a vy l i q u i d s w e r e a ss u m e d t o b e n e g li g i b l e

.

A

. 2 S t o r ag e T a n k s

M e t h a n e ( CH 4 ) e mi ss i o n s ca n o cc u r f r o m p e t r o l e u m r e f

i n e r y s t o r a g e t a n k s

. C r ud e o i l s t o r a g e

t a n k s a r e e x p ec t e d t o b e t h e p r im a r y c o n t r i b u t o r t o t h e GHG e mi ss i o n s f r o m s t o r a g e t a n k s

. M o s t

o t h e r i n t e r m

e d i a t e a n d f

i n a l p r o du c t s t o r a g e t a n k s a r e e x p ec t e d t o h a v e n e g l i g i b l e CH 4 e mi ss i o n s

a s t h e s t o r e d li q u i d s t y

p i c a ll y d o n o t c o n t a i n a n y CH 4

. W h e n c r ud e o i l i s i n it i a ll y p u m p e d f r o m

t h e w e l l

, t h e c r ud e o i l c a n c o n t a i n s i g n i f i ca n t a m o u n t s o f CH 4 b eca u s e t h e c r ud e i s s t o r e d u n d e r

p r e ss u r e w i

t h i n t h e o i l r e s e r v o i

r

. W h e n t h e o i l i s f

i r s t s t o r e d a

t a t m o s p h e r i c c o n d it i o n s a t t h e

w e ll s i t e , s i g n i f i c a n t a m o u n t s o f li g h t o r g a n i c s

, i n c l u d i ng CH 4 , a r e r e l ea s e d f r o m t h e c r ud e o i l

,

c o m m o n l y r e f e rr e d t o a s f

l a s h i ng l o ss e s

. A f

t e r t h e li g h t v o l a t il e s h a v e f l a s h e d f r o m t h e c r ud e o i l

,

t h e “ s t a b il i ze d ” c r ud e o i l i s t h e n t r a n s p o r t e d t o t h e r e f

i n e r i e s f o r f u r t h e r p r o ce s s i n g

. A s s u c h

,

m o s t o f t h e CH 4 e mi ss i o n s f r o m c r ud e o i l s t o r a g e t y p i c a ll y o cc u r up s t r ea m o f t h e p e t r o l e u m30

r e f i n e r y

. I f t h e c r ud e o i l i s t r a n s p o r t e d u n d e r p r e ss u r e ( e

. g

. , v i a p i p e l i n e ) b e f o r e t h e c r ud e o i l i s

s t a b i l i z e d , s i g n i f

i ca n t CH 4 e mi ss i o n s c a n o cc u r a t t h e r e f i n e r y f r o m f l a s h i ng l o s s e s i n t h e c r ud e

o i l s t o r a g e t a n k s

.

T h e T A N K S m

o d e l i s a t o o l t h a t im

p l e m e n t s t h e A P

- 42 e mi ss i o n e s t im a t i o n m e t h o d s ( d e v e l o p e d

b y A P I) f o r o r g a n i c li q u i d s t o r a g e. 5 T h e T A N K S m o d e l i s n o t a pp li c a b l e f

o r e s t im a t i n g t h e

e mi ss i o n s f

r o m un s t a b il i ze d c r ud e o i l . T h e A P I C o m p e nd i u m o

f G r ee nhou s e G a s E

m i ss i on s

M e t hodo l og i e s f

o r t h e O i l and G a s I

ndu s t ry c o n t a i n s a v a r i e t y o f m e t h o d s t h a t m a y b e u s e d t o

e s t im a t e f l a s h i ng l o s s e s f

r o m s t o r a g e t a n k s. 6 O n e o f t h e s i m p l e r c o rr e l a t i o n e qu a t i o n m e t h o d s

p r e s e n t e d i n t h e A P

I C o m p e nd i um a n d o n e o f t h e f e w t h a t i s a p p li c a b l e t o r e f i n e r y s t o r a g e t a n k s

i s r e f e rr e d t o a s t h e E U B ( E n e r g y a n d U t i l it i e s B o a r d ) R u l e

- o f

- T h u m b a pp r o ac h . T h e E U B

R u l e

- o f

- T h u m b c o rr e l a t i o n e qu a t i o n e s t im a t e s t h e v o l u m e o f g a s r e l ea s e d

. U s i n g t h e m o l a r

v o l u m e o f g a s a t s t a n d a r d c o n d i t i o n s a n d t h e CH 4 c o n t e n t o f t h e g a s

, t h e E U B R u l e

- o f

- T h u m b

a pp r o ac h ca n b e u s e d t o ca l c u l a t e f l a s h i ng l o ss e s f

r o m s t o r a g e t a n k s a s f

o l l o w s :



## ( ) 001

. 0 * 16

* * * * 995

. 0

4 4 M VC

MF P Q CH

CH un Δ

= ( E qu a t i o n 2 )

W h e r e :

CH 4 = e mi ss i o n r a t e o f m e t h a n e f r o m s t o r a g e t a n k s ( m

t CH 4 / y r)

Q

un = qu a n t i t y o f un s t a b il i ze d c r ud e o i l r e ce i v e d a t t h e f ac i l it y ( bb l

/ y r)

Δ P

= p r e ss u r e d i ff

e r e n t i a l f r o m t h e p r e v i o u s s t o r a g e p r e ss u r e t o a t m o s p h e r i c p r e s s u r e

( p o u n d s p e r s qu a r e i n c h )

MF C H4 = m

o l e f r ac t i o n o f CH 4 i n v e n t g a s f r o m t h e un s t a b ili ze d c r ud e o il s t o r a g e t a n k f r o m

f a c il i t y m e a s u r e m e n t s ; u s e 0

. 27 a s a d e f a u l t i f m e a s u r e m

e n t d a t a a r e n o t a v a i l a b l e

. 0

. 995

= c o r

r e l a t i o n e qu a t i o n f

a c t o r ( s c f g a s p e r bb l p e r p s i )

16

= m o l ec u l a r w e i g h t o f C H 4 ( kg /kg

- m o l e )

. M V C

= m

o l a r v o l u m e c o n v e r s i o n f

ac t o r ( 849

. 5 s c f

/kg

- m o l e )

. 0

. 001

= c o nv e r s i o n f

ac t o r ( m t /kg )

.

F o r s t a b i l i z e d c r ud e o i l

, t h e T A N K S m o d e l ( c u rr e n t v e r s i o n i s 4

. 09 D ) ca n b e u s e d t o e s t im a t e

CH 4 e mi s s i o n s f

r o m c r ud e o il s t o r a g e t a n k s

. T h e T A N K S m o d e l g e n e r a ll y o u t p u t s t o t a l

h y d r o ca r b o n l o ss e s

, s o t h e CH 4 c o n t e n t o f t h e r e l e a s e d v a p o r m u s t b e d e t e r mi n e d

. I t i s im p o r t a n t

n o t t o u s e t h e li q u i d p h a s e c o m p o s i t i o n f o r t h i s e s t im a t e a s t h e v a p o r s w i l l h a v e m u c h h i g h e r

r e l a t i v e CH 4 c o n c e n t r a

t i o n s t h a n i n t h e li q u i d p h a s e

. T h e T A N K S m o d e l w a s u s e d t o e s t im a t e

t h e h y d r o ca r b o n l o ss e s f

o r c r ud e o i l u s i ng t h e d e f a u l t c r ud e o i l p r o p e r

t i e s p r e

- l o a d e d i n t h e

T A N K S m

o d e l ( C r ud e o i l w i t h a R e i d v a p o r p r e ss u r e o f 5 p s i a n d a v e r a g e m o l e c u l a r w e i g h t o f

v a p o r o f 50 g / m

o l )

. C o n ce n t r a t i o n s o f C 5 t h r o ug h C 8 h y d r o ca r b o n s i n t h e c r ud e o i l w e r e

e s t im a t e d b a s e d o n a v e r a g e c r ud e o il c o m p o s it i o n s r e p o r

t e d i n P o t t e r a n d S i m m

o n s. 7

5 U

. S

. E PA ( E n v i r o n m e

n t a l P r o t ec ti o n A g e n c y )

. 199 5 a

. C o m p il a ti o n o f Ai r P o ll u t an t E

m i ss i o n F a c t o rs

. S e c ti on s 7

. AP -4 2

. O ff

i ce o f A i r Q u a l it y P l a nn i n g a n d S ta nd a r d s

, R e s e a r c h T r i a ng l e P a r k

, N C

.

6 AP I

, 200 4

. C o m p e

n d i u m of G r ee n h o u s e G a s E m i ss i o n s M e t h o d o l o g i e s f

o r t h e O i l a n d G a s I n du s t

r y

. F e b r u a

r y

.

7 P o tt e r

, T

. L

. , a nd K

. E

. S i m m o n s

. 1 9 98

. Co m p o s i t i o n o f P et r o le u m M i xt u r es

. T o t a l P et

r o l e u m H y d r o c a r bo n C r i t e r i a

W o r k i n g G

r o u p S e r i e s

, V o l u m e 2

. M a y

.31

C o n c e n t r a

t i o n s o f C 1 t h

r o ug h C 4 h y d r o ca r b o n s i n t h e c r ud e o i l w e r e e s t im a t e d b a s e d o n b e s t

e n g i n ee r i ng j ud g m e n t a n d a d j u s t e d s o t h a

t t h e a v e r a g e m

o l ec u l a r w e i g h t o f t h e e q u ili b r i u m g a s

m i x t u r e w a s 50 g / m

o l ( t o m a t c h t h e T A N K S m o d e l a ss u m

p t i o n )

. A l

t h o ug h t h e e s t im a t e d CH 4

c o n c e n t r a t i o n i n t h e c r ud e o i l w a s o n l y 5 p a r t s p e r mil l i o n b y w e i g h t ( pp m w )

, t h e v a p o r p h a s e

w a s p r o j ec t e d t o c o n t a i n j u s t u n d e r 8 p e r ce n t CH 4

. T h e r e f o r e t h e t o t a l h y d r o ca r b o n e mi ss i o n s

r a t e s e s t im a t e d u s i n g t h e T A N K S m o d e l w e r e m

u l t i p l i e d b y 8 p e r c e n t t o e s t im a t e a CH 4

e mi ss i o n s f

ac t o r f o r c r ud e o i l s t o r a g e t a n k s

. S e v e r a l c r ud e o i l s t o r a g e t a n k s w it h d i f f e r e n t

f l o a t i n g r oo f s e a l d e s i g n s a n d c o m p o n e n t f it t i n g s w e r e e v a l u a t e d

. A l l o f t h e t a n k s w e r e 200 f t

d i a m e t e r

, 7

. 5

- m il l i o n g a l l o n ca p a c i t y t a n k s

, w it h a n e s t im a t e d t h r o ug h pu t o f 20

, 000 t o

25

, 000 b b l s p e r d a y ( 40 t o 50 t u r n o v e r s p e r y ea r)

. T h e t a n k s w e r e e v a l u a t e d a t a n u m b e r o f

m e t e o r o l og i c a l l o c a t i o n s

. B a s e d o n t h i s e v a l u a t i o n

, a n e mi ss i o n f

ac t o r o f 0

. 1 M g CH 4 / m ill i o n

bb l s o f c r ud e t h

r o ug h pu t w a s d e v e l o p e d . T h e u n c e r t a i n t y o f t h i s d e f a u l t e mi ss i o n f

ac t o r i s l a r g e

,

r o ugh l y f ac t o r o f 2 o r 3

, b a s e d o n t h e r e s u l t s f o r d i ff e r e n t t a n k r u n s

. N o n e t h e l e ss

, it p r o v i d e s a

v e r y s i m p l e m e a n s o f e s t im a t i n g CH 4 e mi ss i o n s f r o m c r ud e o i l s t o r a g e t a n k s

, a n d p r e s u m a b l y a l l

s t o r a g e t a n k s a t t h e r e f

i n e r y

, a n d i s a pp r o p r i a t e g i v e n t h e s m a l l c o n t r i b u t i o n o f s t o r a g e t a n k

e mi ss i o n s i n t h e o v e r a ll GHG e m i ss i o n s i nv e n t o r y f o r a p e t r o l e u m r e f

i n e r y

.

A

. 3 D e l a ye d C ok i n g U n it C ok e C u t t i n g

M e t h a n e e mi ss i o n s h a v e b e e n f o u n d i n r e ce n t d e l a y e d c ok i n g v e s s e l d e p r e s s u r i za t i o n v e n t t e s t s,

a n d t h e t e s t s n o t e d t h a t s i g n i f i ca n t e mi ss i o n s a pp e a r e d t o o cc u r w h e n t h e c o k e v e s s e l w a s

o p e n e d. 8

, 9

, 10

, 11 A d d i t i o n a ll y

, o t h e r t e s t d a t a i n d i c a t e t h a t s i g n i f

i ca n t e mi ss i o n s c o n t i n u e t o o cc u r

du r i n g t h e c o k e c u t t i n g o p e r a t i o n s. 12 F r o m t h e d e l a y e d c o k i n g v e s s e l d e p r e s s u r i za t i o n v e n t t e s t s,

m e t h a n e i s a pp r o x im a t e l y 30 p e r c e n t o f t h e g a s v o l u m e o n a d r y b a s i s

. H o w e v e r

, w a t e r i s a dd e d

t o t h e c o k i n g d r u m t o c o o l t h e c o k e

, a n d t h e w a t e r v a p o r i z e s

. C o n s e qu e n t l y

, t h e c o k e r

d e p r e ss u r i za t i o n v e n t s t r ea m i s 90 p e r ce n t o r m o r e w a t e r v a po r

. I t i s u n k n o w n h o w m u c h o f t h e

v o i d s p ace w i t h i n t h e c o k e d r u m i s w e l l pu r g e d w it h s t e a m a n d w h a t f r ac t i o n i s t r a pp e d a n d o n l y

r e l e a s e d t o t h e a

t m o s p h e r e du r i n g t h e c o k e c u t t i n g o p e r a t i o n s

. A n y t r a pp e d g a s i s e x p ec t e d t o

h a v e h i g h c o n c e n t r a

t i o n s o f m

e t h a n e (r o ug h l y 30 p e r ce n t b y v o l u m e )

.

8 S o u t h C o a s t A i r Q u a l i t y M a n a g e m e n t D i s t r i c t

. 2 004 a

. S o u r

c e T e s t R e po r t 03

- 19 4 Cond u c t

e d a t C h ev r o n / T e x a c o

Re f i n e r y

, E l S e g und

o

, Ca l if o r n i a

— V o l a t i l e Or g a n i c Co m

po u nd ( V O C )

, Ca r bon Mon o xi d e ( C O )

, an d P a r t i c u l

a t e

Ma t t e r ( P M ) E m i ss i on s F

r o m a C o k e Dr u m S t

e a m Ve nt

. M a y 14

.

9 S o u t h C o a s t A i r Q u a l i t y M a n a g e m e n t D i s t r i c t

. 2 004 b

. S o ur ce T e s t R e p o r t 03-1 9 7 C o n du c t e d a t C o n o c o

- P h i l li p s

R e f i n e r y

, C a r s o n

, C a li fo r n i a

— V o la t

il e O rg a n i c C o m p o und ( VO C)

, C a r bo n M o n o x i d e (C O )

, a n d

P a r ti c u l at e M a t

t e r ( PM ) E mi ss i o

n s F r o m a C o k e D r u m S t ea m V e n t

. J u l y 23

.

10 S o u t h C o a s t A i r Q u a l i t y M a n a g e m e n t D i s t r i c t

. 2 004 c

. S o u r

c e T e s t R e po r t 03

- 19 8 Cond u c t

e d a t E x x on Mob i l

Re f i n e r y

, T o rr an ce

, C a l i f o r n i a

— V o l a t i l e Or ga n i c Co m

p oun d ( V O C )

, Ca r bon M o no x i d e ( C O )

, an d P a r ti c u l a t e

Ma t t e r ( P M ) E m i ss i on s F

r o m a C o k e Dr u m S t

e a m Ve nt

. M a

r c h 4

.

11 S o u t h C o a s t A i r Q u a l i t y M a n a g e m e n t D i s t r i c t

. 2 004 d

. S o ur ce T e s t R e p o r t 03-2 0 0 C o n du c t e d a t S h e l l O i l

R e f i n e r y

, W i l m i n g t o n

, C a l i fo r n i a

— V o la t il e O r g a n i c C o m p o und ( VO C )

, C a r bo n M o n o x i d e (C O )

, a n d

P a r ti c u l at e M a t

t e r ( PM ) E mi ss i o

n s F r o m a C o k e D r u m S t ea m V e n t

. J u l y 1

.

12 C h a m b e r s

, A

., a n d M

. S t r o s h e r

. 20 0 6

. Re

f i n e r y D e m on s t r

a ti o n o f O p t i c a l T e c hno l og i e s f

o r M e a s u r e m e n t o f

F ug it i v e E m i ss i on s and f

o r L e a k D e t e c t i o n. P

r e p a r e d fo r E n v i r o n m e n t C a n a d a

, O n ta r i o M i n i s t r y o f t h e

E n v i r o n m e n t

, a nd A l b e r t a E n v i r o

n m e n t

. P r o jec t N o

. C E M 9 643-200 6

. M a r c h 3 1

.32

A l t h o ug h s o m

e o f t h e c o k e d r u m i s f

il l e d w it h c o ke

, t h e c o k e i s q u it e p o r o u s, s o a r o ug h e s t im a t e

o f t h e g a s w i t h i n t h e c o k e d r u m c a n b e e s t im a t e d b y t h e d im e n s i o n s o f t h e c o k e d r u m v e ss e l

i t s e l f

. A d e f a u l t m e t h a n e c o n c e n t r a

t i o n o f 3 p e r c e n t b y v o l

u m e i s r ec o mm e n d e d b a s e d o n t h e

t y p i c a l m e t h a n e d r y c o m

p o s i t i o n o f 30 p e r ce n t b y v o l u m e a n d t h e l o w e r r a n g e o f w a t e r c o n t e n t

i n t h e d e p r e s s u r i za t i o n pu r g e v e n t

. I f a f a c il it y h a s d a t a f

o r t h e c o k e r d r u m pu r g e v e n t ( b u t n o t

du r i n g p e r i o d s o f ac t i v e s t e a mi ng )

, t h e n t h a t c o n ce n t r a t i o n ca n b e u s e d t o e s t im a t e t h e v a p o rp h a s e c o n c e n t r a

t i o n w i t h i n t h e c o k e r d r u m

. W h i l e u s i n g t h e d i

r ec t v o l u m e o f t h e c o k e d r u m

v e ss e l w i ll o v e r- e s t im a t e t h e a m o u n t o f g a s r e l ea s e d

, t h e ac t u a l c o n c e n t r a t i o n o f t h e g a s w it h i n

t h e v e s s e l i s e x p e c t e d t o b e s o m e w h a t h i g h e r t h a n t h e pu r g e v e n t c o n ce n t r a t i o n s b eca u s e o f t h e

l i k e l i h oo d o f t r a pp e d g a s p o c k e t s

. T h u s

, t h e c o m b i n a t i o n o f t h e pu r g e v e n t c o n c e n t r a t i o n

c o m b i n e d w i t h t h e e n t i

r e v e ss e l v o l

u m e a ss u m

p t i o n i s e x p ec t e d t o p r o v i d e a r ea s o n a b l e e s t im a t e

o f t h e m e t h a n e e m i s s i o n s w h e n t h e c o k e d r u m v e s s e l i s o p e n e d a n d s u b s e qu e n t l y d e

- c o k e d

. C o n s e qu e n t l y , E qu a t i o n 3 w a s d e v e l o p e d t o e s t i m a t e t h e m e t h a n e e m i ss i o n s f

r o m o p e n i n g t h e

c o k e d r u m v e ss e l a n d s u b s e q u e n t c o k e c u t t i n g o p e r a t i o n s

.

   

   

= 001

. 0 * * 16

*

4 *

* *

4

2

4 CH MF

M VC D H N CH p ( E qu a t i o n 3 )

W h e r e :

CH 4 = a n n u a l CH 4 e m i ss i o n s f r o m t h e d e l a y e d c o k i n g u n it v e s s e l o p e n i ng ( m t CH 4 / y r)

N

= t o t a l n u m

b e r o f v e s s e l o p e n i n g s f

o r a ll d e l a y e d c o k i ng un it v e s s e l s o f t h e s a m e

d im e n s i o n s du r i n g t h e y ea r

H

= h e i g h t o f c ok i n g un i t v e s s e l ( f t )

D

= d i a m e t e r o f c ok i n g un i t v e s s e l ( f t )

16

= m o l ec u l a r w e i g h t o f CH 4 ( kg /kg

- m o l e )

M V C

= m

o l a r v o l u m e c o n v e r s i o n ( 849

. 5 s c f / kg

- m o l e )

MF C H4 = m

o l e f r ac t i o n o f m e t h a n e i n c ok i n g v e s s e l g a s ; d e f a u l t v a l u e i s 0

. 03

0

. 001

= c o nv e r s i o n f

ac t o r

– kg t o m

e t r i c t o n n e s

.