• РЕФЕРАТ

з предмету „Основи екології”

Тема „Використання відходів в нафтопереробній промисловості”

• Зміст
• Рідкі відходи нафтопереробки та їх попередня очистка
• Джерела стічних вод при нафтопереробці та піролізі
• Вода після обезсолювання нафти
• Склад рідких відходів процесу обезсолення

Технологічні конденсати

• Конденсати перегонки

Кислі конденсати каталітичного крекінга і гідрокрекінга

Конденсати процесів прогріву продуктів

Маслянисті води

• Рідкі відходи нафтопереробки та їх попередня очистка

Технологічні конденсати

Отримуються при конденсації пара, що вступив в контакт є нафтопродуктами, і можуть бути трьох видів: конденсати перегонки; “кислі” конденсати; конденсати процесу прогріву продуктів.

Конденсати перегонки

Атмосферна перегонка. Конденсати утворюються з пару, що захвачує за собою в процесі ректифікації нафтопродукти, що розділяються. Вони збираються в верхній частині основної колони і складають 2,5 -3,5% від вихідного завантаження.

Рис1.

Вакуумна перегонка. Конденсати утворюються з пару, що відгонює за собою або розбавляє продукти перегонки, та з робочого пару (ежектори і барометричний конденсатор). Вони складають 3-4% від вихідної загрузки рис 1.

Забруднення цих конденсатів незначне див. Таблицю:1 і виправдовує їх повернення для промивки сирої нафти.

АП- атмосферна перегонка; ВП- вакуумна перегонка; КК- каталітичний крекінг; ГГ- гідроочистка газойля; П- піроліз.

Кислі конденсати каталітичного крекінга і гідрокрекінга

Вони утворюються при роботі установок термічного чи гідрокрекінга, в яких використовується впорскуваний (інжекція) або нагнітаємий (аерація) пар. Оброблювані тяжкі і в'язкі продукти насичені сіркою, що гідрується та відганяється з паром. На виході в реактор КК може також додаватись демінералізована вода для зменшення парціального тиску H₂S і NH₃ в парах та для відводу газів за рахунок їх розчинення.

NH₃ утворюється в результаті гідрування азотомістких сполук та фенолів, утворених при взаємодії пару з циклічними сполуками.

Ці конденсати називають “кислими” через значний вміст HNH₄S в поєднанні з помітним вмістом фенольних сполук (табл. 1). Вони складають 6-12% від завантаження. “Кислі” конденсати не можуть бути використані в циклах установок обезсолення, також їх неможна скинути в загальну каналізацію без попередньої очистки від сполук сірки. Враховуючи природу продуктів крекінгу, можна очікувати, що такі конденсати також часто можуть утворювати стабільну хімічну емульсію.

Конденсати процесів прогріву продуктів

Вони мають високу температуру і тільки випадково вступають в контакт з вуглеводневими продуктами, тому не вміщують помітної кількості забруднювачів.

Невелика кількість захвачених парафінових вуглеводів повинна бути видалена для забезпечення можливості рециркуляції конденсатів в перегінному кубі низького тиску.

Технологічні рідкі відходи

Стічні води процесів продуву бітумів

Мова йде про процес окислення атмосферним киснем для збільшення ступеню дисперсності асфальтенів в бітумах. Гази промиваються в протитоці гарячою прісною водою, зібрана в результаті цього вода утворює дуже стійку хімічну емульсію (2000-8000 мг\л), яку можна зруйнувати тільки шляхом енергетичної коагуляції чи підкисленням.

Стічні води процесу каталітичного алкілування

Каталітичне алкілування звичайно проводиться при наявності H₂SO₄ і може давати відходи, що насичені сульфоновими кислотами. При використанні HF може виникнути проблема видалення фосфоровмісних сполук, що легко випадають у осад, особливо коли справа торкається NaF чи NH₄F.

Стічні води (СВ), що утворюються при виробництві мастил. Основою цих стічних вод є атмосферні дистиляти чи вакуумні останки після деасфальтизації. Мастила отримують з ізопарафінів C₂₂-C₄₀, що добуваються в два етапи з попередніх фракцій:

Добування ароматичних сполук за допомогою альдегідів, фурфуролу чи N-метил-2-пірролідона (N-МП);

Добування нормальних парафінів за допомогою метилетилкетона (МЕК) чи метилізобутилкетону (МІБК) .

Ці розчинники добре розчинні у воді і здатні до біорозкладу за деяких обставин (таблиця 2):

За відсутності необхідного устаткування, необхідного для збору витоків цих розчинників, можливі їх надмірні викиди в основний потік стічних вод, де вони швидко розчиняються і розсіюються. В результаті цього, не дивлячись на значне розчинення цих речовин, стоки характеризуються непостійним і існуючим ХДК: середнім від 150 до 400 мг\л; максимальним - від 800 до 1400 мг\л.

Враховуючи високу вартість використовуваних розчинників, в першу чергу необхідно надати перевагу методам, що дозволяють запобігти їх витокам. Крім того, встановлення буферних ємностей на вході в систему скидання дозволяє регулювати концентрацію розчинників в загальному потоку стічних вод і досягати задовільної адаптації до них біологічної маси при біологічній очистці.

(N-МП), (МЕК) та (МІБК) не токсичні по відношенню до біологічної маси, принаймні до концентрації 600 мг\л. проте слід враховувати їх різницю здатності до біорозкладу, організовуючи визначений порядок надходження цих речових визначеної концентрації на споруди біологічної очистки. Гідравлічні буфери і правильно обрана гнучка біологічна очистка активними мулами з тривалою аерацією при доброму перемішуванні створюють необхідні умови.

(МЕК), завдяки своїй леткості, може бути повернутий в цикл із концентрованих відходів за допомогою перегонки.

Маслянисті води

Вони являють собою основні рідкі відходи нафтопереробки і можуть бути розподілені на дві групи, що мають власні системи відводу і особливу схему обробки та подальшого використання.

Звичайні маслянисті води.(ЗМВ

Звичайні маслянисті води утворюються з:

Вод дренажних мереж сховищ сирої нафти чи продуктів нафтопереробки. Відповідно до ступеня розбавлення і властивостями продуктів, що зберігаються , ці води можуть містити вуглеводи (до декількох г\л), асоційовані з фенолами, кількість яких, в свою чергу, може складати від 1 до 10 мг\л;

Дощових (атмосферних) стічних вод, що омивають устаткування, насосні станції, пункти завантаження, відкриті площадки з територією до 10 га;

Поверхневих ґрунтових вод.

Випадкові маслянисті води

В цю групу входять, по-перше, промивні води систем охолодження, що працюють при атмосферному тиску, забруднені через витоки в теплообмінниках (маються на увазі тяжкі фракції, що містять сполуки з кількістю атомів вуглецю більш 5) [К.Шевальє\\ Техніка води та асенізації1979р, ]:

Основні промислові води досить різняться в залежності від призначення систем охолодження, що працюють при атмосферному тиску. Згідно з доповіддю, опублікованій в Concawe (1997 №5), передбачалось до кінця 1980 збільшити потужність систем охолодження, що працюють під тиском, для стандартних НПЗ потужністю 10 Мт\рік (в залежності від складності технологічного процесу) з 2500 до 10500 м³ \год (або з 2 до 8,4 м³ \т), для вже застарілих заводів - з 10 до 24 м³ \т. кількість промивних вод, що використовуються для розбавлення, може варіювати від 50 до 500 л\т та складати значну частину від зростаючих викидів (0,2-1 м³ \т), без врахування атмосферних вод.

Ці значення прирівняні з регламентованими французькими нормами об'ємів скидання (без атмосферних (дощових) і баластної вод) , 1 м³ на 1 т сирої нафти:

Звичайний НПЗ - 0,4;

НПЗ з крекінгом - 0,8;

Комплексний НПЗ - 1,2 м³ на 1 тону сирої нафти.

В групу ВМВ повинні включати також дощові води, що випадають на території нафтопереробного заводу, з яким може надходити значна кількість забруднюючих речовин. Надходження можуть бути тривалими (в сезон дощів, Бразилія, Колумбія) або тимчасовими (під час сильних злив).

В обох випадках потрібно знати щільність дощу і площу, що розглядається (від 5 до10га).

У Франції об'єм грозових осадів, що випадають протягом 12-30 хвилин на територію НПЗ (в залежності від його розташування) складає від 2000 до 8000 м³ . Кількість осадів може змінюватись від 520 мм за 15 хв. До 50120 мм за день.

Під час гроз першими забруднюються перші потоки, що омивають землю. Їх об'єм може складати від 500 до 3000 м³ \год. Так як для цих вод не передбачена миттєва обробка, їх необхідно збирати в грозові басейни, об'єм якого можна розрахувати відповідно до річних статистичних даних.

Стічні води без масел

До них відносяться:

Господарсько -побутові стічні води, що утворюються на самому підприємстві;

Побутові води від душових, пралень и т.д. вони можуть складати від 80 до 200 л на три розподільчі вузли, і значення ПДК₅ , для таких стічних вод досягає 45-75 г в день; водогінна вода забирає 15 г О₂ на кожен розподільчий вузол;

Води лабораторій;

Промивні води котлів, якщо там утворились солі PO⁴₃^- ;

Елюати, утворені при регенерації іонообмінників;

Шламові води після відстійників чи декарбонізаторів води підживлення;

Промислові води фільтрів.

Ці рідкі відходи повинні бути направлені в окремі каналізаційні потоки для організації їх кращої обробки.

На завершення. Скиди стічних вод , що не містять мастил, досить постійні на НПЗ , вони містять поганорозчинні органічні речовини. Випадкові маслянисті води більш мінливі за складом і головним джерелом вуглеводів в загальних потоку стічних вод. На НПЗ потужністю 8- 10Мт\рік в результаті часткового невиконання технологічного регламенту і випадкових викиди вуглеводів можуть сягати від 20 до 100 і навіть 200 м³ \доб. При використанні гравітаційних сепараторів можна рекуперувати 80 -90% первинних втрат, що виправдовує розробку та експлуатацію цих пристроїв.

Технологічні води проб деколи відокремлені від маслянистих вод. Вони включають в себе “кислі” конденсати і води з установок обезсолення.

Тому єдиний можливий вихід у використанні стічних вод нафтопереробки полягає у вдосконаленні технологій очистки стічних вод виробництва та часткове , а де це можливо і повне їх повернення у технологічний процес, що призведе до зменшення навантаження на довкілля.

Література

Ф.Берне, Ж.Кордоньє\\ Водоочистка очистка сточных вод нефтепереработки. С.62 Москва «Химия» 1997.

Г.Фелленберг, Загрязнение природной среди- введение в екологическую химию., с.129 Москва «Мир» 1997.