Технология вторичной переработки нефти

5.3 Основные виды воздействия процесса вторичной переработки нефти на окружающую среду

5.3.1 Выбросы в атмосферный воздух

Все стационарные источники вредных выбросов в атмосферу процессов вторичной переработки нефти можно разделить на организованные и неорганизованные. Организованные источники выбросов - это источники, выбросы от которых поступают в атмосферу через специально сооруженные патрубки, трубы, воздуховоды (дымовые трубы, свеча для сжигания факельного газа, вентиляционные трубы производственных помещений). Неорганизованные - выбросы от которых поступают в атмосферу за счет испарения с открытого зеркала жидкостей, неплотности технологической аппаратуры и т.д. (резервуары, цистерны сливо-наливных эстакад, поверхности испарения очистных сооружений, неплотности запорной арматуры и фланцевых соединений аппаратного двора технологических установок), не проходя через специально сооруженные каналы и очистное оборудование.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода на НПЗ служат следующие объекты:

- трубчатые печи - 50%;

- реакторы каталитических крекингов - 12%;

- выхлопные газы компрессоров - 11%;

- битумные установки - 9%;

- факелы - 18%.

Количество вредных выбросов в атмосферу на комплексе каталитического крекинга приведено в таблице 5.

Вентиляционные газы, выделяющиеся от оборудования, установленного в закрытых помещениях, объекты общезаводского хозяйства такие, как открытые дренажи колонн и аппаратов, лотки и канализационные колодцы тоже являются серьезными источниками загрязнения атмосферы.

Основные источники диоксида серы и сероводорода можно подразделить на три основные группы:

- дымовые газы котельных агрегатов, технологических печей, печей для сжигания нефтешламов очистных сооружений;

- отходящие газы регенерации катализаторов на установках крекинга;

- хвостовые газы установок производства серной кислоты и элементарной серы (процесс Клауса).

Таблица 5 - Вредные выбросы в атмосферу на комплексе каталитического крекинга

Для снижения выбросов диоксида серы с дымовыми газами основными методами защиты воздушного бассейна являются усреднение состава перерабатываемых нефтей и, соответственно, остаточных фракций, используемых в качестве нефтезаводского топлива, использование малосернистых остаточных топлив и очищенного газа.

Массовым видом выбросов предприятий нефтеперерабатывающей промышленности являются оксиды азота (NO_x). Диоксид азота является токсичным, а на солнечном свету он конвертирует в оксид с выделением озона, участвующего в образовании фотохимического смога. Одновременные выбросы оксидов азота и серы обуславливают выпадение кислотных дождей. Ежегодно в промышленно развитых странах в воздушный бассейн выбрасывается около 50 млн. т NO_x, в результате чего существенно превышается их естественный фон в воздухе населенных пунктов. Основными источниками выбросов оксидов азота на НПЗ являются: технологические печи (72,6%), газомоторные компрессоры (14%), факельные стояки (5,4%).

Для защиты окружающей среды от вредных выбросов в атмосферу на основных объектах вторичной переработки нефти предусмотрены следующие мероприятия:

- технологический процесс осуществляется в герметически закрытой аппаратуре;

- освобождение аппаратов и трубопроводов от газообразных продуктов производится только в закрытую факельную систему;

- сбросы от предохранительных клапанов через факельный сепаратор поступают в отдельную факельную систему;

- для перекачки нефтепродуктов применяют насосы с двойным торцевым уплотнением;

- предусмотрена аварийно-предупредительная система сигнализации и блокировок при отклонении режима от регламентных значений;

- в помещениях и на аппаратном дворе устанавливаются газоанализаторы допустимых уровней содержания в воздухе сероводорода и углеводородов;

- для контроля содержания оксида углерода и оксидов серы в газах регенерации и обеспечения оптимальных условий выжига кокса с катализатора на линии дымовых газов, выходящих из регенератора, предусматривается установка поточных газоанализаторов;

- для снижения выбросов катализаторной пыли на линии газов регенерации устанавливается электрофильтр.

Соответствующие мероприятия предусмотрены на всех остальных секциях, установках и других объектах, входящих в комплекс каталитического крекинга. Все они позволяют снизить уровень выбросов вредных веществ до приемлемого на настоящее время. Например, количество вредных выбросов в атмосферу на комплексе каталитического крекинга приведено в таблице 5.

5.3.2 Выбросы в водный бассейн

Основными источниками загрязнения воды при вторичной переработке нефти являются неплотности в различных соединениях технологических цепочек, утечки из сальников насосов, технологические конденсаты, атмосферные осадки, контактирующие с проливами на технологических площадках.

Принятые в настоящее время стандарты на сброс производственных сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, должны соответствовать следующим качественным показателям:

- при сбросе в водоем рыбохозяйственного использования - содержание нефтепродуктов нормируется не выше 0,05 мг/л;

- при сбросе в систему городской хозяйственно-бытовой канализации - содержание нефтепродуктов нормируется не выше 4 мг/л (в перспективе - до 0,2 мг/л);

- для морских сбросов - 25 мг/л.

Основными загрязнителями, присутствующими в сточных водах нефтеперерабатывающих заводов, являются нефтепродукты, взвешенные вещества, соли, органические загрязнения, фенолы, аммонийный азот, растворенный сероводород. Для достижения высоких показателей очистки необходимо совершенствование работы и оборудования очистных сооружений. В зависимости от состава установок и производств НПЗ, от вида и уровня загрязненности сточных вод и других факторов необходимо индивидуальное проектирование очистных установок.

Объем и качество потребляемой в технологическом процессе воды и состав отводимых в открытые водоемы сточных вод зависят от технологии производства, вида выпускаемой продукции, уровня технического оснащения предприятия и внутри- и внезаводских очистных сооружений и установок. Особенностью предприятий нефтеперерабатывающей промышленности является то, что сточные воды образуются, как правило, не от изолированных производственных процессов или агрегатов, а являются совокупностью потоков, собираемых от предприятия в целом. Технологические установки НПЗ по видам процесса можно разбить на несколько групп: разделение, очистка, вторичные процессы и т.п. Ниже приведены усредненные данные о распределении потоков сточных вод по группам технологических установок (в % от общего количества сточных вод):

- разделение - 42,3;

- очистка - 29,0;

- вторичные - 26,7;

- эксплуатация вспомогательных установок и энергосистем - 2,0.

5.3.3 Выбросы в литосферу

Углеводороды, попадая в почву, вызывают загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это может происходить при их хранении, транспортировке, производстве и применении. Углеводороды проникают в почву под действием сил тяжести и капиллярных эффектов. На их миграцию оказывает влияние ряд факторов, среди которых можно выделить виды структуры подпочвенного слоя, гидрологические условия и, естественно, свойства нефтяных фракций. Важным условием защиты почвы от загрязнения углеводородами является правильное их хранение.

Один из основных видов твердофазных отходов вторичной переработки нефти кислые гудроны. Это смолообразные высоковязкие массы различной степени подвижности, содержащие в основном серную кислоту, воду и разнообразные органические вещества (от 10 до 93%). В зависимости от содержания основных веществ кислые гудроны обычно делятся на два вида; с большим содержанием кислоты (>50% моногидрата) и с высоким содержанием органической массы (>50%).

Количества кислых гудронов на НПЗ весьма значительны, однако степень использования их пока не превышает 25%.

Для защиты литосферы от загрязнения нефтепродуктами на установке MSCC предусматриваются следующие мероприятия:

- укладка монолитного цементно-бетонного покрытия на свободной от застройки территории установки;

- устройство температурных швов в монолитном покрытии во избежание возникновения в нем трещин в период эксплуатации;

- вертикальная планировка, выполняемая с условием, что все стоки направляются через дождеприемные колодцы в производственно-ливневую канализацию;

- устройство бетонного поребрика вокруг аппаратов или групп аппаратов, из которых возможен пролив нефтепродуктов, с дальнейшим сбросом их в канализационную систему;

- прокладка сети подземной канализации с нормированными уклонами для обеспечения стока транспортируемых сред;

- уплотнение стыковых соединений чугунных и керамических трубопроводов через стенки колодцев;

- герметизация местных переходов трубопроводов через стенки колодцев;

- проведение приемочных гидравлических испытаний аппаратов и трубопроводов на герметичность.

Помимо жидких продуктов в почву попадают и твердые загрязняющие вещества. К их числу на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности относятся различные химические продукты, катализаторы, адсорбенты, не подлежащие регенерации, зола и твердые продукты, получающиеся при термической обработке сточных вод, различные осадки, смолы, уловленная пыль при очистке выбросов и др.

Самая простая их утилизация, если это допустимо, уничтожение сжиганием в печах различных типов. Образовавшуюся золу и шлак иногда можно использовать в качестве наполнителя в производстве стройматериалов, реже в качестве удобрения, еще реже как сырье для выделения отдельных компонентов. При невозможности использования золу, шлак и иные твердые отходы направляют на хранение в отвалы.

Твердые примеси, присутствующие в перерабатываемых и вспомогательных материалах на заводах нефтеперерабатывающей промышленности, приводят к образованию такого распространенного вида отходов, как нефтяные шламы. Выход их в среднем составляет около 7 кг на 1 т перерабатываемой нефти, что приводит к скоплению огромных масс этих отходов в земляных амбарах нефтеперерабатывающих заводов. Такие шламы представляют собой тяжелые нефтяные остатки, содержащие в среднем 10-56% нефтепродуктов, 30-85% воды и 1,3-46% твердых примесей. При хранении в шламонакопителях (амбарах) такие отходы расслаиваются с образованием верхнего слоя, в основном состоящего из водной эмульсии нефтепродуктов, среднего слоя, включающего загрязненную нефтепродуктами и взвешенными частицами воду, и нижнего слоя, около 3/4 которого приходится на влажную твердую фазу, пропитанную нефтепродуктами.

Список использованных источников

1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учеб. пособие / С.А. Ахметов. - Уфа: Гилем, 2002. - 672 с.

2. Справочник нефтепереработчика: cправочник / Г.А. Ластовкин [и др.]; под общ. ред. Г.А. Ластовкина, Е.Д. Радченко, М. Г. Рудина. Л.: Химия, 1986. 648 с.

3. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч. 2. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов / Е.В. Смидович. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1980 г. 328 с.

4. Суханов В.П. Переработка нефти: учеб. Пособие / В.П. Суханов. 2-е изд.. перераб. и доп. М.: Высш. школа, 1979. 335 с.

5. Леффлер У.Л. Переработка нефти: учеб. пособие / У.Л. Леффлер. 2-е изд., пересмотр., пер. с англ. М.: ЗАО «ОлимпБизнес», 2004. 224 с.

6. Каталитический крекинг милисеконд (MSCC) / С.М.Ткачев [и др.]; под. общ. ред. С. И. Хорошко. - Мн.: ПГУ, МНПЗ, 2002. - 28 с.

7. Справочник нефтехимика. В двух томах. Т. 1 / под ред. С К. Огородникова. Л.: Химия, 1978. 496 с.

8. Справочник нефтехимика. В двух томах. Т. 2 / под ред. С. К. Огородникова. Л.: Химия, 1978. 592 с.

9. Грушова Е.И. Химическая технология мономеров в производстве органических продуктов: учеб. пособие / Е.И. Грушова. ? Минск, 2003. 58 c.

10. Богомолов А.И. Химия нефти и газа: учеб. пособие / А. И. Богомолов, А. А. Гайле, В. В. Громова и др.; под ред. В. А. Проскурякова, А. Е. Драбкина. 3-е изд., перераб. и доп. СПб: Химия, 1995. 448 с.

11. Катализаторы каталитического крекинга / перевод И.Я. Ларина // Переработка нефти и нефтехимия за рубежом. - 2002. - №1. - С. 4-14.

12. Владимиров А. И. Основные процессы и аппараты нефтегазопереработки: учеб. пособие для вузов / А. И. Владимиров, В.А. Щелкунов, С.А. Круглое. М.: ООО «Недра- Бизнесцентр», 2002. 227 с.

13. Абросимов А.А. Экология переработки углеводородных систем: учеб. пособие / А.А. Абросимов, под ред. д-ра хим. наук, проф. М.Ю. Доломатова, д-ра техн. наук, проф. Э.Г. Теляшева. М.: Химия, 2002. 608 с.

14. Козлов А.В. Математическая модель полного жизненного цикла моторного топлива / А.В. Козлов, А.С. Теренченко, В.Г. Систер, Е.М. Иванникова // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2009 №5.

Размещено на Allbest.ru