Нефтеперерабатывающая промышленность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Основные  загрязняющие вещества и их влияние.

Для нефтегазоперерабатывающей промышленности характерна высокая энергонасыщенность. Так, типовой нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) в зависимости от производительности по сырью сосредотачивает на своей территории запас углеводородного топлива, эквивалентный 2-5 Мт тротила.

По некоторым данным в отечественной  нефте-газоперерабатывающей промышленности "выбрасывается" в атмосферу около 0,45% перерабатываемого сырья, в то время как на Западе - 0,1%. Со сточными водами нефтеперерабатывающих предприятий в водоемы поступает значительное количество нефтепродуктов, сульфидов, хлоридов, соединений азота, фенолов, солей тяжелых металлов, взвешенных веществ и др. На нефтеперерабатывающих заводах, нефтебазах происходит загрязнение почвенного слоя нефтепродуктами на значительную глубину, а в подпочвенных горизонтах образуются линзы нефтепродуктов, которые с грунтовыми водами могут мигрировать, загрязнять окружающую среду и создавать аварийные ситуации. На предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности ежегодно образуются миллионы тонн жидких и твердых отходов, из которых 80% перерабатывается непосредственно на предприятиях, а часть передается в другие отрасли. Распространенным видом отходов являются нефтяные шламы, выход которых составляет 7 кг на 1 т перерабатываемой нефти.

Специфика украинских НПЗ заключается  в изношенности производственных фондов, несоответствии качества нефтепродуктов международным стандартам, низкой глубине  переработки нефти - около 65%.

Не менее острые проблемы возникают  при транспорте нефти и газа на перерабатывающие заводы. На НПЗ нефть  подается трубопроводным, водным (танкеры, баржи) и железнодорожным (цистерны) транспортом. Наиболее экономична транспортировка  нефти по трубопроводам. Но при трубопроводной транспортировке нефти возникают очень серьезные экологические проблемы. Нефть транспортируется по трубопроводам диаметром 300-1200 мм, подверженным коррозии, отложениям смол и парафинов внутри труб. По данным специалистов, абсолютное большинство (89-96%) аварийных разливов нефти вызывают сильные и необратимые повреждения природных биоценозов. При ликвидации последствий аварий на трубопроводах часто используются приемы, которые еще больше усугубляют экологическую ситуацию.

В мире работает 700 нефтеперерабатывающих  предприятий (НПП) общей мощностью  примерно 3,8 млрд. тонн в год. В производстве используются не возобновляемые сырьевые источники, их использование приводит к дополнительному нагреву поверхности  Земли, развитию парникового эффекта, уменьшению озонового слоя.

Нефтеперерабатывающие предприятия  оказывают отрицательное воздействие  на все оболочки биосферы: воздушную, водную и твердую. Выделяющиеся в процессе переработки нефти выбросы влияют на состояние атмосферы; сточные воды попадают в природные воды и загрязняют гидросферу Земли; отходы производства, шламы прямо или косвенно наносят ущерб почвенному покрову.

Необходимость и значимость излучения воздушного бассейна предприятий  по переработке нефти связана  с насыщенностью источниками  выделения и опасностью выбрасываемых  в атмосферу вредных веществ.

Основными вредными веществами, выбрасываемыми в атмосферу на нефтеперерабатывающих предприятиях, являются углеводороды, сернистый газ, сероводород, окись углерода, аммиак, фенол, оксиды азота и т.д. К числу наиболее крупных источников загрязнения атмосферы относятся:

- резервуары, в которых  хранится нефть, нефтепродукты,  различные токсичные легкокипящие жидкости;

- очистные сооружения; некоторые  технологические установки (каталитический  крекинг, производство битумов  и др.);

- факельные системы;

В таблице 2 приводятся данные о доле различных источников выбросов в атмосферу в общей величине выбросов, полученные в результате обследований и паспортизации источников выбросов.

Таблица 2

Распределение выбросов вредных веществ в атмосферу  по основным источникам от общего количества выбросов.

Источники загрязнения  атмосферы	Компоненты выбросов, %
	углеводороды	СО	SO2	NO2	H2S	Твердые вещества
Резервуары	40,7	--	--	--		--
Градирин и нефтеотделители	14,6	--	--	--	9,6	--
Очистные сооружения	12,4	--	--	--	9,5	--
Сливно-наливные эстакады	3,1	--	--	--	20,3	--
Дымовые трубы	--	--	--	--	--	--
Факельные стоянки	--	43,4	56,9	72,6	--	--
Вакуумсоздающие системы АВТ	3,5	4,8	19,9	5,4	--	4,7
Вентиляционные системы	2,0	--	--	--	46,7	--
Регенераторы установок каталитического  крекинга	--	--	--	--	2,8	0,7
Газомоторные компрессоры	--	30,7	2,5	--	--	23,3
Узлы рассева и пневмотранспорта катализаторов	--	10,5	--	14,7	--	--
Негерметичность оборудования	19,4	--	--	--	--	29,5
Прочие источники	4,3	10,6	20,7	7,3	13,2	41,8

 

 

 

1. Воздействие нефтеперерабатывающих  предприятий на атмосферу.

Мощные предприятия нефтепереработки имеют стабильно высокое содержание загрязняющих веществ вблизи источника, очень медленно снижающееся по мере удаления от него. Наиболее опасная обстановка возникает в аварийных ситуациях.

В результате деятельности нефтеперерабатывающих  предприятий в атмосферу осуществляется выброс в больших количествах  углеводородов, угарного газа, углекислого  газа, различных сернистых соединений, оксидов азота, твердых веществ.

Эмиссия в атмосферу газов: СО₂, СО, СН₄, С₂Н₆, оксидов азота – приводит к появлению «парникового эффекта». Таким образом, нефтеперерабатывающие предприятия входят в число виновников глобального потепления климата.

Выбросы оксидов азота, углеводородов  способствуют образованию тропосферного  озона в результате фотохимических реакций. Тропосферный озон является одним  из парниковых газов. Кроме того, образующийся фотохимический смог является очень  токсичным.

Под действием выбросов происходит разрушение стратосферного озона. Стратосферный  озон поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение, которое вредно для всего  живого. Увеличивающаяся озоновая дыра ведет к онкологическим заболеваниям, развитию катаракты, подавляет фотосинтез растений.

Еще одна проблема, связанная с  атмосферными выбросами, - кислотные  дожди. Нефтеперерабатывающие предприятия, несомненно, осуществляют свой вклад  в усложнение этой проблемы. Это  связано с тем, что источниками  кислотных дождей служат газы, содержащие серу и азот; наиболее важные из них: SO₂, NO_x, H₂S.

Таким образом, воздействие нефтеперерабатывающих  предприятий на атмосферу является одной из причин глобальных экологических  проблем.

2. Воздействие сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий на гидросферу.

Состав сточных вод нефтеперерабатывающих  предприятий различных профилей по основным показателям отличается незначительно. Концентрация нефти, взвесей  и БПКполн и другие показатели, находятся в пределах, указанных в таблице 3.

Количество сбросных вод в расчете  на 1 т перерабатываемой нефти может  достигать 70-100 м3. Однако большая их часть (90-95%) пребывает в обороте, так как проходит соответствующую  очистку. Поэтому количество собственно сточных вод на предприятиях составляет обычно 1,6-3 м3 на 1 т нефти.

Сточные воды НПП отводят по двум системам канализации. В первую систему  включают маломинерализованные стоки  и дождевые воды. После очистки  эти сточные воды возвращаются для  повторного использования. Избыток  воды (во время ливней) направляют в  аварийные накопители и после  очистки сбрасывают в водоем.

Во вторую систему канализации  входят несколько (от 5 до 7) сетей, транспортирующих сточные воды от отдельных цехов  и установок. Эти воды сильно минерализованы, загрязнены токсичными веществами и  в обороте не используются. При  необходимости они могут подвергаться локальной очистке от специфических  загрязнений.

Таблица 3

Состав  сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий

 

Показатель загрязнения	Содержание, мг/л
	в стоках I системы*	в стоках II системы**
Взвешенные вещества	200-350	600-800
Нефтепродукты	1000-2500	3000-5000
Сухой остаток	1000-1500	5000-6000
ПАВ	5-20	80-100
Фенолы	3-15	2-4
Аммонийный азот	25-30	20-30
ХПК	400-850	600-800
БПКполн	250-550	300-500
рН	7,8-8,6	7,5-7,8

Примечание:

* - стоки, которые после очистки  возвращаются для повторного  использования в технологическом  процессе;

** - стоки, которые повторно не  используются в технологическом  процессе, после очистки сбрасываются  в водоем.

Стоки нефтеперерабатывающих предприятий  отличаются более сложным составом, чем сама нефть и продукты ее переработки, и включают разнообразные токсические  соединения, в том числе пропан, бутан, этилен, фенол, бензол и другие углеводороды. Эти стоки, попадая в природные воды, оказывают отрицательное влияние на гидробионтов и водных растений.

Сказывается прямое токсическое воздействие  компонентов сточных вод на гидробионтов.

Увеличение содержания углеводородов  в воде ведет к снижению содержания кислорода, что затрудняет дыхание  водных организмов, нарушает процессы окисления.

Внедрение химических веществ, содержащих полициклические ароматические  углеводороды, изменяет вкус съедобных  организмов, кроме того, это опасно, так как подобные вещества являются канцерогенными.

Эффект долгосрочных воздействий  непосредственно не обнаруживается и обычно носит кумулятивный характер. Эти эффекты могут быть вызваны  периодическим введением веществ  с большим временем «жизни» или  непрерывным введением устойчивых либо неустойчивых веществ; они зависят  от реакционной способности этих веществ.

Рыбы накапливают значительные количества токсичных веществ, которые, продвигаясь по пищевым цепям, могут  дойти до человека.

Таким образом, одним из важнейших  аспектов защиты экологической чистоты  гидросферы предприятиями нефтеперерабатывающей  промышленности является вопрос совершенствования структуры водопотребления и водосброса.

 

3. Воздействие нефтеперерабатывающих  предприятий на литосферу.

Технологическое загрязнение почвы  нефтью и нефтепродуктами является крайне опасным явлением, угрожающим флоре, фауне и здоровью населения. Кроме того, существует пожароопасность твердых нефтесодержащих отходов. В результате эксплуатации предприятий происходит загрязнение грунтов и подземных вод. Это приводит к безвозвратным потерям дорогостоящих дефицитных нефтепродуктов. Попадая в грунтовые воды, нефтепродукты могут совместно с ними выходить на поверхность и стать причиной опасной ситуации.

На типовом предприятии, перерабатывающем 15-16 тыс. т нефти в сутки, только в технологических процессах  глубокого обезвоживания и обессоливания  нефти выделяется около 26-30 т твердых  солей и твердых механических примесей в виде нефтешламов, содержащих в своем составе до 30% углеводородных систем – нефти и нефтепродуктов и 30-50% воды. Таким образом, НПП "поставляют" более 100 т в сутки (около 4000 т в год) твердых или пастообразных нефтесодержащих пожароопасных отходов.

К числу твердых отходов на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности, загрязняющих литосферу, в том числе  пожароопасными компонентами, относятся: различные химические продукты; адсорбенты, не подлежащие регенерации; зола и твердые  продукты, получающиеся при термической  обработке сточных вод; различные  осадки; смолы; пыль, образующаяся при  очистке выбросов, и др.

В нефтеперерабатывающей промышленности одними из основных твердых отходов  являются кислые гудроны, образующиеся в процессах сернокислотной очистки ряда нефтепродуктов (масел, парафинов, керосиногазойлевых фракций и др.). В России ежегодно получают около 300 тыс. т кислых гудронов. Степень их использования не превышает 25%. Является важным вопрос утилизации отходов нефтеперерабатывающих предприятий.