Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Введение
Экологические проблемы, имеющие в настоящее время глобальный социальный характер, наиболее ярко проявились в нефтеперерабатывающей отрасли, где огромная энергонасыщенность предприятий, образование и выбросы вредных веществ создают не только техногенную нагрузку на окружающую среду, но и общественно-политическую напряженность в обществе. Постоянно интенсифицируются технологии, вследствие чего такие параметры как температура, давление, содержание опасных веществ, достигают критических величин. Растут единичные мощности аппаратов, количество находящихся в них опасных веществ. Многие виды продукции нефтеперерабатывающих заводов с передовой технологией, обеспечивающей комплексную переработку сырья и состоящей из сотен позиций взрывоопасны и пожароопасны или токсичны. Перечисленные особенности современных объектов нефтепереработки обусловливают их потенциальную экологическую опасность. Экономическая целесообразность расположения нефтеперерабатывающих предприятий приводит к повсеместному созданию индустриальных комплексов в местах проживания населения.
Ущерб промышленных технологий НПЗ для окружающей среды можно охарактеризовать риском, характер и масштабы которого зависят от типа и объемов потребляемых нефти и топлива, способов их использования, уровня технологии системы безопасности и эффективности проведения работ по уменьшению загрязнений. Гигиеническая значимость этих производств очень высока потому, что сама нефть и процесс ее переработки включают сотни химических веществ, присутствующих одновременно в различных комбинациях между собой, сочетаниях с другими неблагоприятными факторами; нефть и нефтепродукты обладают комплексным воздействием на организм, т. е. поступают в организм через все входные ворота; и, наконец, нефть и все ее производные, способны проникать и поражать все аспекты окружающей среды, всю среду обитания: воздух, воду, почву, трансформируются во все живые и неживые объекты в природе. Все это создает полное экологическое неблагополучие, ухудшение стандартов жизни, всех санитарно-гигиенических норм, что не может не отразиться на состоянии здоровья рабочих этих предприятий и населения регионов, где размещены объекты перерабатывающей промышленности. Состояние здоровья людей должно быть главным показателем социальной эффективности, а создание здоровой среды обитания, обеспечивающей социальное, физическое и психическое благополучие человека, должно стать главной концепцией дальнейшего развития общества.
Поэтому одной из важнейших проблем нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности является проблема охраны производственной и окружающей среды. Нефтеперерабатывающую промышленность в настоящее время вполне справедливо относят к тем отраслям народного хозяйства, которые в наибольшей степени ответственны за здоровье населения.
В связи с этим важными являются анализ влияния на среду обитания предприятий нефтеперерабатывающего комплекса. Таким образом, тема дипломного проекта является актуальной.
Цель курсового проекта: Влияние нефтеперерабатывающих предприятия на окружающую среду
Для осуществления данной цели были поставлены следующие задачи:
- проанализировать вид, состав загрязнения предприятия
- установить влияние загрязнения на окружающую среду;
- выявить влияние загрязнения на человека и биоту;
- выполнить эколого-экономические расчеты воздействия загрязнения на окружающую среду и человека.
Выбросы в атмосферу на различных этапах технологического процесса
Топливное производство
- Установки ЭЛОУ. Сырая нагретая нефть в смеси с деэмульгатором и водой под действием переменного электромагнитного поля обезвоживается и обессоливается.
Основными источниками выбросов вредных примесей в атмосферу являются неорганизованные источники (за счет не герметичности аппаратов, оборудования) и организованные - вентвыбросы из помещений насосных[30].
На данном этапе технологического процесса в атмосферу выделяются вредные примеси испарений легких фракций нефти (бензин нефтяной и сероводород)[1].
- Установки первичной переработки нефти.
Атмосферно-вакуумные трубчатые установки (АВТ).
Обезвоженная и обессоленная нефть нагревается и разделяется на фракции в ректификационных колоннах, как при повышенном давлении, так и при вакууме.
Источниками выбросов являются дымовые трубы технологических печей, не герметичность технологического оборудования (неорганизованные источники) и производственные помещения насосных.
Перечень вредных веществ дополнительно включает дымовые газы: (метан, ангидрид сернистый, углерода оксид, азота оксид и диоксид, зола мазутная в пересчете на ванадий, бенз(а)пирен, сероводород.
Печи АВТ-1, АВТ-2, АВТ-3, АВТ-4 оборудованы форсунками для сжигания газов разложения, содержащих сероводород. После эжекторов с вакуумных колонн К-5 данное устройство снижает содержание сероводорода в выбросах, переводя его в ангидрид сернистый.
- Висбрекинг. Осуществляется технологический крекинг тяжелых остатков нефти при умеренной температуре, при которой распадаются преимущественно тяжелые углеводороды. С уменьшением вязкости гудронов - выработка компонента мазута.
Источниками выделения вредных примесей являются технологические печи и неплотности технологического оборудования, поэтому перечень вредных веществ не изменяется [6].
- Установка деасфальтизации. Деасфальтизацию проводят в экстракционных колоннах. В противотоке жидкий пропан растворяет в себе масляную часть гудрона. В экстрактном растворе получают деасфальтизированное масло, в рафинатном - асфальт. Сырье - гудрон. Продукт - деасфальтизат и асфальтосмолистые вещества.
Источниками выбросов являются насосные, которые пронормированы по бутану и бензину и дымовые трубы технологических печей.
- Установка УСРПГ. Сбор, компремирование «жирных газов» установки АВТ с последующей ректификацией образовавшегося газового конденсата с получением «сухого» газа и деэтанизированной головки.
- Установка производства нефтяных битумов. Установка предназначена для получения нефтяных дорожных вязких битумов, а также различных связующих нефтяных (брикетин-1, брикетин-3, НБС-1). В состав установки входят блок окисления и блок налива готовой продукции. Газы окисления, отработанный воздух и не сконденсированная часть отгона подаются в печь дожига газов окисления, топливо - экстракт фенольной очистки. В перечень вредных веществ добавляются меркаптаны, которые пронормированы по «н-пропантиолу», и фенол.
- Установка депарафинизации масел. Удаление из дистиллятных и остаточных рафинатов фенольной очистки высокоплавких парафиновых и церезиновых углеводородов путем кристаллизации их из растворов в смеси ацетона, метилэтилкетона и толуола при низких температурах с целью снижения температуры застывания. Продукты - депарафинированные дистиллятные и остаточные масла, газ и петролатум. Проводится глубокая депарафинизация масел. В перечне вредных примесей добавляются ацетон, метилэтилкетон и толуол.
- Установка получения многофункциональных алкилфенольных присадок.
В атмосферу выбрасывается уксусная кислота, ортофосфорная кислота, аммиак, кальция гидроксид [30].
Производство « Ароматика»
- Комбинированная установка получения ортоксилола, параксилола и бензола.
Широкую прямогонную фракцию бензина подвергают вторичной перегонке с целью получения узких фракций. Фр. 85-140°С подвергается гидроочистке, а затем подвергается каталитическому риформингу с целью обогащения их ароматическими углеводородами, из полученного риформинга выделяют индивидуальные ароматические углеводороды. Сырье - бензин, продукт - параксилол, ортоксилол, бензол, толуол.
Вредные выбросы: бензин, бензол, ксилол, толуол.
- Биологические очистные сооружения. Очистка и доочистка нефтесодержащих стоков от НУНПЗ, УНПЗ, УЗСС, ТЭЦ-4 и прочие.
Стоки, пройдя механическую очистку, поступают в смеситель, перемешиваются. Затем они поступают в аэротенки - сооружение для биохимического окисления загрязненных сточных вод при помощи микроорганизмов и кислородом воздуха. Пройдя двухступенчатую очистку в аэротенках стоки поступают в распределительные камеры отстойников и по радиальным отстойникам для отстоя очищенных стоков от активного ила. Затем осветленные стоки поступают на флотацию, пруд доочистки, откуда через рассеивающий выпуск сбрасывается в р. Белая.
- Механические очистные сооружения . Очистка сточных вод путем отстаивания, сепарации, турбофлотации и центрифугирования .
- Химическая водоочистка. Очистка воды основана на процессе коагуляции и известкования воды и умягчения на катионитовых фильтрах[30].
Товарное производство
Резервуарный парк предназначен для обеспечения приема и хранения нефти и получаемых нефтепродуктов.
В товарном производстве некоторые резервуары объемом по 5000м3 оборудованы понтонами или плавающими крышами. Резервуары по комплексу «Ароматика» оснащены понтонами и азотным «дыханием».
Северная и южная эстакады налива оборудованы системой герметичного налива нефтепродуктов. Южная наливная эстакада оснащена блоком улова и утилизации паров бензина[4].
Среди загрязнений воздушной среды выбросами НПЗ, (сероводород, сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды ,и другие токсичные вещества) основными являются углеводороды и сернистый газ. Степень загрязнения воздушной среды зависит от применяемой техники и технологии, а также от масштабов переработки нефти[1].
По содержанию серы нефти условно классифицируют на малосернистые (до 0,5%), сернистые (до 2,0%) и высокосернистые (свыше 2,0%). Нефти, добываемые на территории республики Башкортостан относят к высокосернистым [17].
Рост добычи и поступление в переработку сернистых и высокосернистых нефтей ухудшают качественные показатели нефтепродуктов, ведут к повышенной коррозии и преждевременному износу трубопроводов, арматуры, оборудования и аппаратуры, к сверхнормативным простоям установок, к сокращению межремонтных циклов, к значительным затратам на текущий и капитальный ремонты, увеличению загрязненности, образованию накипи в теплообменных аппаратах и прогоранию печных труб. При переработке высокосернистых нефтей и получении из них нефтепродуктов с малым содержанием серы усложняются технологические схемы заводов и уменьшается выход светлых нефтепродуктов, требуется более глубокая их очистка и облагораживание. По данным, безвозвратные потери нефти из нефтепродуктов по различным источникам на заводах топливного и топливно-масляного профиля сернистые и высокосернистые нефти, составляют (в % на переработанную нефть) [4]:
Потери углеводородов (включая сернистые соединения)
за счет испарения - 63
в том числе
из резервуаров и емкостей для хранения нефти и нефтепродуктов (открытого типа с шатровой крышей) - 40
с поверхности сточной жидкости в нефтеловушках и различных прудах, с сооружений биологической очистки сточных вод, включая испарение из канализационных колодцев и открытых градирен - 19
при наливе в цистерны и при других товарных операциях (на эстакадах открытого типа – 1.3
прочие источники испарения, утечки через неплотности, пропуски через клапаны и воздушники на аппаратах, не подключенных к факельной линии и др - 2,7
потери на факелах (при отсутствии газгольдеров для улавливания факельного газа) - 17
потери при сжигании кокса с катализаторов, от разливов и утечек в грунт, с газами разложения на АВТ и битумных установках со шламами, глинами и т.д - 19
потери со сточными водами (до биологической очистки при содержании в них 75 мг/л нефтепродуктов) - 1
Технологические установки
Выброс углеводородов и сероводорода происходит на атмосферно-вакуумных и вакуумных установках НПЗ, на последней ступени паро-эжекторного агрегата неконденсированных газов. При наличии на НПЗ установок каталитического крекинга вакуумного газойля, потери нефти и нефтепродуктов с выжигаемым коксом при регенерации катализатора составляют 5,0—6,5% от перерабатываемого сырья. При мощности завода 12 млн. т/год и выходе вакуумного газойля 10% на нефть они составляют 0,6% от переработанной нефти.
Технологические конденсаты после атмосферных и атмосферно-вакуумных установок и установок каталитического крекинга являются источником загрязнения атмосферного воздуха сероводородом [3].
Пары нефтепродуктов выделяются в атмосферный воздух через неплотности оборудования, арматуры и фланцевых соединений, через сальниковые устройства насосов и компрессоров. Число насосов и компрессоров на НПЗ средней производительности составляет более 1000. Каждая задвижка, фланцевое соединение, предохранительный клапан и сальник насоса — потенциальные источники загрязнения атмосферного воздуха. При нормальной работе от одного насоса выделяется в час 1 кг газов и паров, а от одного компрессора —3 кг. Фактические выделения часто превышают эти цифры в 2—3 раза; для насосной при 20 насосах они могут составлять 20—60 кг/ч, для компрессорной при 5 компрессорах— от 15 до 45 кг/ч.
Выбросы углеводородов в атмосферу на НПЗ через предохранительные клапаны достаточно велики. Например, на НПЗ мощностью 12 млн. т/год через предохранительные клапаны выбрасывается в сутки около 100 т углеводородов. Кроме того, необходимо учитывать выбросы в результате недостаточной герметизации оборудования и арматуры.
Дымовые газы трубчатых печей технологических установок являются источниками выброса в атмосферный воздух сернистого ангидрида, оксидов углерода и азота [6].
во вдыхаемом воздухе оказывается достаточно, чтобы превратить около 2/3 гемоглобина крови в карбоксигемоглобин. Процесс этот обратим, но НЬ — СО диссоциирует медленно. По этой причине образовавшийся НЬ — СО нарушает дыхательную функцию крови (кровь насыщается окисью углерода и человек погибает от кислородной недостаточности).
Повышенное содержание СО в воздухе при высоких уровнях загрязнения атмосферы (0,1%) нарушает сердечно-сосудистую функцию у работающих. Оно смертельно опасно для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Содержание СО в атмосфере при концентрации 0,1% в 35 раз увеличивает смертность больных острым инфарктом миокарда и т. д.
Диссоциацию НЬ — СО можно ускорить увеличением парциального давления кислорода в воздухе (вдыхание кислородно-углекислотной смеси с содержанием 95%О2 и 5%СО2или воздуха с повышенным содержанием кислорода).
Одним из опасных загрязнителей атмосферы Земли, связанных также с нефтегазодобывающим производством, является сера. По удельной значимости вклада в загрязнение сера занимает в настоящее время одно из первых мест, особенно в составе очень распространенных сульфатных аэрозолей [31].
Резервуары хранения нефти
Самым крупным источником загрязнения атмосферного воздуха являются заводские резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов при обычном атмосферном давлении. Выброс осуществляется через специальные дыхательные клапаны при небольшом избыточном давлении паров нефтепродукта или при вакууме в резервуаре, а также через открытые люки и возможные неплотности в кровле резервуара. Особенно увеличивается выброс при заполнении резервуара нефтью или нефтепродуктом, врезультате чего из газового пространства вытесняются в атмосферу, как правило, пары легких нефтепродуктов.
Дополнительная загазованность атмосферы происходит при нарушении герметичности резервуаров за счет коррозии крыши, если переработке подвергаются сернистые нефти. При негерметичной крыше резервуара происходит «выветривание» газового пространства: более тяжелые пары продукта выходят снизу, а воздух в таком же объеме входит сверху. При наличии ветра потери от вентиляции газового пространства увеличиваются во много раз [7].
Заключение
В данном курсовом проекте выполнен анализ загрязнений нефтехимического комплекса (вид, состав).
Выявлено влияние на среду обитания предприятий нефтехимического комплекса на атмосферу, гидросферу, почву, биоту и человека.
Загрязнение воздушного бассейна происходит при всех технологических процессах переработки нефти: на атмосферно-вакуумых и вакуумных установках, установках каталитического и термического крекинга, контактной очистки масел и коксования, гидроформинга и депарафинизации, производства битумов. Источниками загрязнений также являются трубчатые печи, факелы и объекты общезаводского хозяйства: резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, открытые дренажи колонн и агрегатов, лотки, канализационные колодцы и открытые поверхности очистных сооружений — песколовок, нефтеловушек, прудыдополнительного отстоя, кварцевые фильтры, аэротенки I и II ступени, вторичные и третичные отстойники после аэротенков, пруды-накопители. Дополнительная загазованность атмосферного воздуха происходит при нарушении герметичности оборудования. Основными загрязнителями воздушного бассейна являются сероводород, сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, предельные и непредельные углеводороды.
Сточные воды НПЗ образуются на всех технологических установках, в зависимости от которых обусловлен их состав. Они поступают после конденсации, охлаждения и водной промывки нефтепродуктов, от электрообессоливающих установок, от защелачивания светлых нефтепродуктов и сжиженных газов, от барометрических конденсаторов смешения, от смесительных установок и эстакад по наливу этилированных бензинов, а также после очистки аппаратуры, смыва полов производственных помещений, от охлаждения оборудования, после продувки систем оборотного водоснабжения. К производственным сточным водам присоединяются и ливневые воды с площадок технологических установок. Различают несколько видов сточных вод: нейтральные нефтесодержащие сточные воды; солесодержащие сточные воды; сернисто-щелочные сточные воды; кислые сточные воды; сероводородсодержащие сточные воды. Кроме промежуточных и конечных продуктов переработки нефти сточные воды содержат нефть, нафтеновые кислоты и их соли, эмульгаторы, смолы, фенолы, бензол, толуол, а также песок, частицы глины, кислоты и их соли, щелочи.
Выявлено, что наибольшей токсичностью для биоты обладают нефтепродукты с температурой кипения 150-2700 С (нафтеновые и керосиновые фракции), поражение морских организмов в результате накопления ароматических углеводородов в их тканях происходит даже при очень низком содержании нефтепродуктов, характер и степень воздействия нефти и нефтепродуктов на почвенно-растительный комплекс определяется объемом ингредиента и его свойствами, видовым составом растительного покрова, временем года и другими факторами. Это воздействие сводится именно к снижению биологической продуктивности почвы и фитомассы растительного покрова.
Анализ влияния загрязнения на человека показал, что нефть, ее пары, а также нефтепродукты высокотоксичны. Современный технологический процесс переработки нефти сопровождается наличием десятков и сотен различных химических веществ, большинство из которых являются синергистами. Почти каждый третий относится к 1 и 2 классам опасности. Преимущественно поражают центральную нервную систему, печень, кровь.
Рассчитана масса образующихся выбросов в цехе топливного производства (252,6036 т/год, из которого 252,534 т/год – бензин, а 0,0696 т/год – сероводород) и заполнены формы статистической отчетности 2ТП (водхоз, воздух).
Список литературы
1. Шитскова А.П., Новиков Ю.В., Гурвич Л.С., Климкина Н.В. Охрана окружающей среды в нефтеперерабатывающей промышленности – Москва: Химия, 1991г., 176с.
2. Баширов В.В. и др. Характеристика нефтешламовых амбаров и их влияние на окружающую природную среду. //Защита от коррозии и охрана окружающей среды: Экспресс-информация. - М.:ВНИИОЭНГ,1993.-№9.-С. 15-26.
3. Панов Г.Е., Петряшин Л.Ф., Лысяный Г.Н. Охрана окружающейсреды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности – Москва. Недра, 1986г., 244с.
4. Бунчук В. А. Потери нефти и нефтепродуктов при хранении и транспорте и средства их сокращения, М., ЦНИИТЭнефтехим,-1973.
5. Давыдова С. Л., Тагасов В. И. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде: Учеб. Пособие.-М.: Изд-во РУДН,2004.- 163 с.
6. К.Я. Иванец, Лейбо А.Н. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация. Издательство Химия, Москва 1966г.
7. Кесельман Г.С., Махмудбеков З.А. Защита окружающей среды при добыче, транспортировке хранении нефти и газа. Москва, Недра, 1981г. 256с.
8. Лазуко Ю.Ф., Аглиуллина Р. Я. Сбор и утилизация факельных газов на нефтеперерабатывающих заводах. Серия: Охрана окружающей среды. - М., ЦНИИТЭнефтехиы, 1978, с. 40.
9. Лозановская И.Н. и др. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 1998, 287с.
10. Лушков С. В., Завгородцев К. Н., Бобер В.В. Очистка воды и почвы от нефтепродуктов с помощью культуры микробов – деструкторов // Экология и промышленность России.-1999.-№12.-с. 17-21.
11. Минскер Н. О. Химический комплекс в условиях рыночной экономики //Экономика и управление. Б.м.- 2003, №3.
12. Моряков В. С. Снижение загрязнения воздуха на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.: ДНИИТЭнефтехиы» 1982.
13. Карамова Л.М. Нефть и здоровье. - Уфа, 1993, - С.592.
14. Охрана окружающей среды и методы контроля за соблюдением нормативов качества промышленных отходов химических и нефтехимических предприятий. Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции. Казань, 1993, с.40-43.
15. Першин С.Е. Влияние выбросов предприятий химии и нефтехимии на здоровье населения // Гигиена и санитария. Б.м. – 2003, №6.
16. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.: Высшая школа, 2001, 672с.
17. Соркин Я. Г. Особенности переработки сернистых нефтей и охрана окружающей среды. - М.: Химия, 1988, с. 240.
18. Грачев В. А. Влияние нефти и газа на окружающую среду в арктическом регионе Росси // Безопасность жизнедеятельности.-2002.-№12.-с.2-6.
20. Киреева Н. А., Новоселова Е. И., Ямалетдинова Г. Ф. Диагностические критерии самоочищения почвы от нефти // Экология и промышленность России.-2001.-№12.-с. 34-35.
21. Коптев Н. П., Коптев П.П., Соловьянчик В.Д. Автоматизированные системы управления и мониторинга объектов хранения и перевалки нефтепродуктов.-2003.-№9.-с. 22-25.
22.Хлутчиев А.И., Бережной С.Б., Барко В.И., Очистка нефтесодержащих промышленных сточных вод // Экология и промышленность России.-2003.-№9.- с. 17-18.
23. Экономика природных ресурсов, 2-е изд. /А Эндрес, И. Квернер – СПб: Питер, 2003. -256 с.
24. Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ а атмосферу. Ленинград, 1991г.
25. Методические указания по расчету валовых выбросов вредных веществ в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии, РД-17-86.
26. СанПиН 2.2.1/2.1.1.984-00. Санитарно-защитная зона и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. Дата введения 2000-10-01.
27. Постановление от 12 июня 2003 года № 344. О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ, стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления.
28. Постановление от 1 июня 2005 года № 410. О внесении изменений в приложение 1 постановлению правительства РФ от 12 июля 2003 года № 344.
29. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и окружающей среды в республике Башкортостан в 2005 году.
30. www. bankreferatov. ru Загрязнение окружающей среды в процессе нефтепереработки.
31. Методические указания по определению класса опасности предприятий. Москва, 1986г.
Введение
Экологические проблемы, имеющие в настоящее время глобальный социальный характер, наиболее ярко проявились в нефтеперерабатывающей отрасли, где огромная энергонасыщенность предприятий, образование и выбросы вредных веществ создают не только техногенную нагрузку на окружающую среду, но и общественно-политическую напряженность в обществе. Постоянно интенсифицируются технологии, вследствие чего такие параметры как температура, давление, содержание опасных веществ, достигают критических величин. Растут единичные мощности аппаратов, количество находящихся в них опасных веществ. Многие виды продукции нефтеперерабатывающих заводов с передовой технологией, обеспечивающей комплексную переработку сырья и состоящей из сотен позиций взрывоопасны и пожароопасны или токсичны. Перечисленные особенности современных объектов нефтепереработки обусловливают их потенциальную экологическую опасность. Экономическая целесообразность расположения нефтеперерабатывающих предприятий приводит к повсеместному созданию индустриальных комплексов в местах проживания населения.
Ущерб промышленных технологий НПЗ для окружающей среды можно охарактеризовать риском, характер и масштабы которого зависят от типа и объемов потребляемых нефти и топлива, способов их использования, уровня технологии системы безопасности и эффективности проведения работ по уменьшению загрязнений. Гигиеническая значимость этих производств очень высока потому, что сама нефть и процесс ее переработки включают сотни химических веществ, присутствующих одновременно в различных комбинациях между собой, сочетаниях с другими неблагоприятными факторами; нефть и нефтепродукты обладают комплексным воздействием на организм, т. е. поступают в организм через все входные ворота; и, наконец, нефть и все ее производные, способны проникать и поражать все аспекты окружающей среды, всю среду обитания: воздух, воду, почву, трансформируются во все живые и неживые объекты в природе. Все это создает полное экологическое неблагополучие, ухудшение стандартов жизни, всех санитарно-гигиенических норм, что не может не отразиться на состоянии здоровья рабочих этих предприятий и населения регионов, где размещены объекты перерабатывающей промышленности. Состояние здоровья людей должно быть главным показателем социальной эффективности, а создание здоровой среды обитания, обеспечивающей социальное, физическое и психическое благополучие человека, должно стать главной концепцией дальнейшего развития общества.
Поэтому одной из важнейших проблем нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности является проблема охраны производственной и окружающей среды. Нефтеперерабатывающую промышленность в настоящее время вполне справедливо относят к тем отраслям народного хозяйства, которые в наибольшей степени ответственны за здоровье населения.
В связи с этим важными являются анализ влияния на среду обитания предприятий нефтеперерабатывающего комплекса. Таким образом, тема дипломного проекта является актуальной.
Цель курсового проекта: Влияние нефтеперерабатывающих предприятия на окружающую среду
Для осуществления данной цели были поставлены следующие задачи:
- проанализировать вид, состав загрязнения предприятия
- установить влияние загрязнения на окружающую среду;
- выявить влияние загрязнения на человека и биоту;
- выполнить эколого-экономические расчеты воздействия загрязнения на окружающую среду и человека.
НПЗ как источник загрязнения
При характеристике и оценке НПЗ как источника загрязнения окружающей среды, следует исходить из следующих положений. Решающее значение имеет выявление возможного отрицательного влияния отходов НПЗ на санитарные условия жизни, состояние здоровья человека, необходимость строгого соблюдения условий охраны атмосферного воздуха и других элементов окружающей среды с тем, чтобы обеспечить оптимальные условия проживания и природопользования человека.
Воздействие загрязнений и охрана окружающей среды рассматриваются в комплексе всех объектов биосферы - водных ресурсов, атмосферного воздуха и почвы.
Производственные сточные воды на НПЗ образуются практически на всех технологических установках. В зависимости от источников образования их подразделяют на следующие:
· нейтральные нефтесодержащие сточные воды. В этих водах присутствует преимущественно нефть в виде эмульсии. Сравнительно невысокое содержание солей позволяет использовать сточные воды после соответствующей очистки для пополнения систем оборотного водоснабжения. К ним относятся сточные воды, получающиеся при конденсации, охлаждении и водной промывке нефтепродуктов, после очистки аппаратуры, смыва полов производственных помещений, дренажные воды из лотков технологических аппаратов;
· солесодержащие сточные воды с высоким содержанием эмульгированной нефти и большой концентрацией растворенных солей (в основном хлористого натрия). Они поступают от электрообессоливающих установок и сырьевых парков;
· сернисто-щелочные сточные воды получаются от защелачивания светлых нефтепродуктов и сжиженных газов. В процессе щелочной очистки из нефтепродуктов удаляются главным образом сероводород, меркаптан, фенолы и нафтеновые кислоты;
· кислые сточные воды от цеха регенерации серной кислоты образуются в результате неплотностей соединений в аппаратуре, потерь кислоты из-за коррозии аппаратуры;
· сероводородсодержащие сточные воды поступают в основном от барометрических конденсаторов смешения.
Таким образом, в сточные воды НПЗ попадает большое количество органических веществ, из которых наиболее значимы конечные и промежуточные продукты перегонки нефти, нефть, нафтеновые кислоты и их соли, деэмульгаторы, смолы, фенолы, бензол, толуол. В сточных водах содержится также песок, частицы глины, кислоты и их соли, щелочи. Требования к сточным водам определяются по ГОСТ 17.4.3.05-86. [1]
Нефть и нефтепродукты в производственных сточных водах содержатся в растворенном, коллоидном и эмульгированном состоянии. Общее количество сточных вод, образующихся на НПЗ, зависит от ряда факторов, важнейшим из которых является продувка систем оборотного водоснабжения.
Среди загрязнений воздушной среды выбросами НПЗ (сероводород, сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и другие токсичные вещества) основными являются углеводороды и сернистый газ. Степень загрязнения воздушной среды зависит от применяемой техники и технологии, а также от масштабов переработки нефти.
По содержанию серы нефти условно классифицируют на малосернистые (до 0,5%), сернистые (до 2,0%) и высокосернистые (свыше 2,0%). Рост добычи и поступление в переработку сернистых и высокосернистых нефтей ухудшают качественные показатели нефтепродуктов, ведут к повышенной коррозии и преждевременному износу трубопроводов, арматуры, оборудования аппаратуры, к сверхнормативным простоям установок, к сокращению межремонтных циклов, к значительным затратам на текущий и капитальный ремонты, увеличению загрязненности, образованию накипи в теплообменных аппаратах и прогоранию печных труб.
Правила установления допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу определены ГОСТ 17.2.3.02-78. [2] Самым крупным источником загрязнения атмосферного воздуха являются заводские резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов при обычном атмосферном давлении. Выброс осуществляется через специальные дыхательные клапаны при небольшом избыточном давлении паров нефтепродуктов или при вакууме в резервуаре, а также через открытые люки и возможные неплотности в кровле резервуара. Особенно увеличивается выброс при заполнении резервуара нефтью или нефтепродуктом, в результате чего из газового пространства вытесняются в атмосферу, как правило, пары легких нефтепродуктов.
Дополнительная загазованность атмосферы происходит при нарушении герметичности резервуаров за счет коррозии крыши, если переработке подвергаются сернистые нефти.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода на НПЗ являются трубчатые печи технологических установок, выбросы которых составляют 50% от объема общих выбросов, реакторы каталитических крекингов (12%), выхлопы газовых компрессоров (11%), битумные установки (9%) и факелы (18%).
Основные источники образования сточных вод:
Главной 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.
Технология переработки нефти и имеющиеся в ней различия в зависимости от профиля производства, глубины переработки нефти и ассортимента конечных продуктов определяют и отходы заводов. Основные технологические процессы переработки нефти включают:
- подготовку нефти, ее обезвоживание и обессоливание;
- атмосферную и вакуумную перегонку;
- деструктивную переработку (крекинг, гидрогенизацию, изомеризацию);
- очистку светлых продуктов;
- получение и очистку масел.
Расход воды для производственных целей и объем сточных вод возрастает с глубиной переработки нефти. Содержание же различных загрязняющих веществ в сточных водах определяется качеством перерабатываемой нефти, технологией ее переработки и качеством конечных продуктов производства. Наибольший расход воды отмечается на стадии подготовки нефти, в процессе ее обезвоживания и обессоливания.
Обессоливание и обезвоживание нефти. Нефти, поступающие с нефтепромыслов, содержат до 2% воды и до 0,5% солей. Однако для переработки пригодна нефть, в которой не более 0,0005% солей и 0,1% воды. Поэтому нефть, поступающая на НПЗ, вначале подвергается обезвоживанию и обессоливанию на специальных электрообессоливающих установках ЭЛОУ. В сырую нефть добавляют воду, затем разделяют образовавшуюся эмульсию в две ступени:
- первая - термическое отстаивание при 75-80°С;
- вторая-разрушение эмульсий и обезвоживание в электродегидраторах.
Для разрушения стойкой эмульсии в процессе обезвоживания и обессоливания нефти используют деэмульсаторы: ОП-7, ОП-10, диосольван, ОЖК и др.
Вода, отделившаяся на установках ЭЛОУ, отводится в специальную сеть канализации. В ней содержатся соли, нефть, сернистые соединения и другие вещества, находящиеся в сырой нефти в виде примесей. При прямой перегонке нефти образуются продукты двух типов: дистиллятные (бензин, керосин, лигроины, дизельное топливо, соляровые масла) и остаточные (мазуты, гудроны, газойль). Мазуты частично используются как топливо.
Из-за агрессивности сернистых соединений к технологическому оборудованию из металла их присутствие в товарных нефтепродуктах не допускается. Очищают нефтепродукты от соединений серы промывкой водным раствором щелочи (едкий натр). При этом из нефтепродуктов в щелочной раствор переходят сероводород, меркаптаны и другие сернистые соединения, а также фенолы. После многократного, использования щелочной раствор, содержащий большое количество сернистых соединений, а также другие загрязняющие вещества, сбрасывается в специальную сеть - сеть сернисто-щелочной канализации.
Деструктивная переработка нефти. При глубокой переработке нефти остатки прямой перегонки подвергаются крекингу и пиролизу. Известны различные виды крекинга:
- каталитический крекинг, - протекающий в присутствии катализаторов (хлористый алюминий, алюмосиликаты);
- гидрогенизационный крекинг в атмосфере водорода (гидрогенизация), где в качестве сорбента используется глина;
- дегидрогенизационный крекинг, сопровождающийся массивным выделением водорода;
- окислительный крекинг в атмосфере кислорода или воздуха.
Основное развитие на современных НПЗ получает гидрогенизационный крекинг. При глубокой переработке нефти с применением процессов крекинга образуются:
- газообразные углеводороды с высоким содержанием нейтральных углеводородов, которые направляются в качестве сырья на нефтехимические производства НПЗ для последующего синтеза в спирты, гликоли, производные гликолей и пр.;
- жидкие дистилляты, ароматические углеводороды (например, бензол, толуол), из жидких продуктов, получаемых при пиролизе нефти, на нефтехимических предприятиях получают ряд других Соединений (изопрен, сырье для синтетического волокна и др.);
- твердые продукты разложения - не перегоняющийся остаток (кокс).
Кроме воды, используемой для охлаждения готовых продуктов при их конденсации, в канализацию сбрасывается и вода из водоотделителей. Последняя образуется главным образом, в результате конденсации водяного пара, поступающего в аппараты установки, так называемые технологические конденсаты. Из-за непосредственного контакта с нефтепродуктами в технологическом конденсате могут содержаться значительные концентрации углеводородов, а при переработке сернистых и высокосернистых нефтей также сульфиды аммония и фенолы.
Очистка нефтепродуктов. Для очистки нефтепродуктов применяют кислотную и щелочную очистку и промывку. При кислотной очистке (периодической и непрерывной) легкие фракции нефти обрабатываются в специальных аппаратах с мешалками. Затем их нейтрализуют, промывают водой и подвергают щелочной обработке.
В результате очистки получается много отходов - кислых гудронов, щелочных сточных вод, обезвреживание и утилизация которых затруднительны. Однако в настоящее время решение этой проблемы чрезвычайно важно для защиты окружающей среды от загрязнения.
Получение и очистка масел. Сырьем для производства масел служат масляные погоны, полученные с установок АВТ. Для удаления из масляных фракций минеральных примесей (сернистые, азотистые, асфальтовые смолистые вещества и другие нежелательные для масла компоненты) их подвергают очистке с помощью растворителей на специальных установках. К ним относятся установки: деасфальтизации масел пропаном, депарафинизации масел в среде ацетон - бензол - толуол, гидроочистки масел и контактной очистки отбеливающими глинами.
При правильной эксплуатации установок гидроочистки масел попадание нефтепродуктов в сточные воды исключено. Сброс в канализацию масляных компонентов возможен лишь при авариях и через не плотности соединений трубопроводов.
Значительное количество загрязнений поступает в сточные воды НПЗ из резервуарных парков и при ремонте оборудовании. Дополнительным источником загрязнения канализации нефтепродуктами и механическими примесями являются дождевые и талые воды.
Нефти и нефтепродукты, сбрасываемые со сточными водами и их влияние на водные объекты
Отходы НПЗ, попадая в водные объекты, отрицательно влияют на качество воды и санитарные условия жизни и водопользования населения, нанося этим и экономический ущерб народному хозяйству. Это связано с особенностями поведения веществ, сбрасываемых со сточными водами НПЗ в водоемы, и, прежде всего нефти.
Сырая нефть - вязкая маслянистая жидкость, обычно темно-коричневого цвета. Растворимость нефти в воде без предварительного взбалтывания составляет 1,5 мг/л, стойкие эмульсии содержат 30-40 мг/л нефти. Нефтяные пленки длительное время держатся на поверхности воды, оказывая отрицательное действие на кислородный режим водоема. Под влиянием ветров и волнений нефтяная пленка прибивается к берегам, загрязняя их и прибрежную растительность. Запахи нефти в воде ощущаются уже в небольших концентрациях: пороговые концентрации для большинства нефтей и нефтепродуктов составляют 0,1-0,3 мг/л.
Нефть после очистных сооружений в основном находится в растворенном состоянии, хорошо смешивается с водой и может распространяться в водоеме на большие расстояния, загрязняя всю толщу водяного слоя. Тяжелые продукты переработки нефти опускаются уже у места спуска сточных вод на дно, образуя сравнительно стабильные очаги вторичного загрязнения водоема. Нефть обладает значительной стабильностью в воде: при температуре воды не выше 5°С загрязнение воды нефтью за 30 дней уменьшается только на 15%, при средних температурах до 20°С - на 40-50%.
Мазуты, как и нефть, имеют сложный химический состав. Они представляют собой вязкую жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Мазут легче эмульгируется, в стойких эмульсиях содержится до 170 мг/л мазута. Лимитируется содержание мазута в воде водных объектов по влиянию на запах (ПДК 0,3 мг/л).
Нефтяные бензины получаются из легких фракций нефти, их различают по содержанию групп углеводородов в зависимости от месторождения нефти. Бензин в хронических опытах на животных при поступлении его в смеси с водой внутри организма в течение 2-6 мес. поражает нервно-регуляторный аппарат сердца и миокарда, вызывает истощение организма животных, кровоизлияние во внутренних органах, дистрофические и некробиотические изменения в них.
Концентрации бензина, как и нефти, и нефтепродуктов лимитируют в воде по органолептическому показателю вредности (ПДК-0,1 мг/л).
Керосин получают из средних фракций нефти. Действие его на организм человека сходно с действием бензина. В воде растворяется слабо. Концентрацию керосина лимитируют также по органолептическому признаку вредности (ПДК-0,1 мг/л).
Бензол - бесцветная жидкость. Встречается как примесь в составе некоторых нефтяных бензинов, а также получается при перегонке нефти, хорошо растворяется в воде (до 0,19 г/л). Бензол - нервный и кровяной яд. При хроническом воздействии низких концентраций бензола на животных и рыб обнаруживаются изменения в первую очередь со стороны крови (лейкопения, костного мозга). Более высокая токсичность бензола отмечалась при совместном воздействии на организм с толуолом и ксилолом. Бензол лимитируют по санитарно-токсикологическому признаку (ПДК в воде водоема -0,5 мг/л). Он оказывает действие на органолептические свойства воды в водоеме в концентрации 25 мг/л.
Дата: 2019-12-09, просмотров: 340.