Қазақстандағы бензин өндірісінің экологияға әсері

 

Бұл кестеден қоршаған ортаның ластануына отын сапасының  қаншалықты әсер ететіндігін көруге болады.

1987 жылға дейін  отын сапасына түрлі ұлттық  спецификациялар қолданылған. 

  1987ж этилендірілмеген бензинге ең алғашқы стандарт EN228 ұсынылған.

1995ж қабылданған  EN228 стандарты бойынша отындарға  төмендегі талаптар қойылады:

Октан саны	88,0
Тотығуға тұрақтылығы, мин	360
Қорғасыннң мөлшері, г/л, жоғары емес	0,013
Күкірттің мөлшері, массасыV% жоғары емес	0,05
Оттектің мөлшері, массасы % жоғары емес	2,3
Бензолдың мөлшері, көлем % жоғары емес	5
Соңғы қайнау температурасы, 0С	215
150С тығыздығы, кг/м3	725-780
Олефиндердің  мөлшері	анықталмайды
Ароматиканың  мөлшері	анықталмайды

 

Ресей мен Қазақстанда мотор отындарына стандарттарға қатал талаптар қойылады, оның куәсі қабылданған МЕМСТ КР 51105-97.

 

Мұнайдан өндірілген жанар-жағармайлар қоршаған ортаны ластаушылардың ішінде ең негізгі болып  табылады. Мысалға, отын жанудың өнімдері ауаны жыл сайын мынадай ластаушы заттармен ластайды.(млн.т): 80-SO₂, 30-50 азот оксидтерімен, 300-көміртек оксидтерімен, 10-15 млрд-CO₂.

Соңғы кезде  қабылданған экологиялық нормалар қолданылып жүрген жанар-жағармайларды  өзгертуді қажет етеді.

Автокөлік бензиндерінің экологиялық сипаттамаларын жақсартудың ың бірі құрамында антидетонатор ретінде қолданылатын үш этил қорғасын бензиндердің үлесін төмендету.

Этилденбеген  бензиндердің  қолданылуы 60-90%-дан  басқа зиянды қалдықтардың түзілу мөлшерін төмендетеді.

Экологиялық сапасы жоғары бензиндерге төмендегі талаптар қойылады:

• ұшқыштығы төмен (қаныққан буының қысымы);
• құрамында ароматтық және олефин көмірсутектердің үлесі төмен;
• құрамында оттекті компоненттері және жуғыш қоспалары бар бензиндерді пайдалану;
• құрамында қорғасын, маранец т.б ауыр металдары болуы керек;

Бензиндердің  булануы -  қоршаған ортаны  залалды  көмірсутектермен  ластауының негізгі  себебі.Бензиндерді тасымалдауда, сақтауда оның булануынан 1,5-2% жоғалады. Бензиннің  құрамында қорғасынның мөлшерімен құрамын өзгерту оның ұшқыштығының  жоғарлануына келтіреді. Мысал, бензиннің жеңіл сорттары үшін ұшқыштық 609 дан 714 г/см², ал қысқы сорттары 798 ден 931 г/см² дейін жоғарлайды.

Сондықтан көптеген мұнай өндірісінде бензин өңдеудің технологиясы өзгертілу  үстінде, соның ішінде АМӨЗ. Бұл технологияларда өндірілетін бензиннің құрамында ұшқыштық көрсеткішін төмендету үшін н- бутанның , оттекті қосылыстардың және басқа да  ұшқыш заттардың  массалық үлесін төмендететін  технологиялар қолданылады.

Сонымен қатар бензин  құрамында  ароматтық  көмірсутектердің және  изопарафиндердің үлесін жоғарлату болып табылады.

Октан  сипаттамаларын жоғарлату үшін  қоспа ретінде  спирттер, эфирлер  қолданылуы кеңейді.

Бензиннің экологиялық  сапасын жоғарылату  ретінде бензол олефиндерді ұсынады, яғни  бензол  құрамы 3% -тен 1%-ке дейін  төмендетуді ұсынады.

Бензин құрамында  ароматты қосылыстардың 35-50%-дан 20-25% ға дейін  төмендету бензин  бағасын   едәуір жоғарлатады.

Бұл мәселені шешу үшін каталитикалық риформинг қондырғысын жетілдіруді қолданады.Оны  Атырау мұнайөңдеу зауытында да іске асырып жатыр.

Олефиндер  бензиннің  ең  фотохимиялық активті компоненттерінің біріне жатады, сондықтан оның үлесі 5-10% -ке шектейді , соның ішінде С₅-ке дейін 1% жоғары болмау қажет.Олефиндер бензинге каталитикалық крекинг өнімдерінің құрамынан  пайда болады.Бұл проблеманы крекингіні  қатал жағдайда және  қажетті катализатор  пайдалану  нәтижесінде іске асыруға болатындығы анықталған.

Экологиялық таза бензинді алудың тағы бір шешімі ол бензин құрамында оттекті қосылыстар  құрамын жоғарлату.Мысалы бензин құрамында метил- трет-бутил эфирінің  МТБЭ болуы СО- газының шығуын төмендетеді, октан санын жоғарлатуын және  залалды бензолды жоюға мүмкіндік береді. МТБЭ және басқада эфирлер экологиялық таза бензиннің құрамында 15 %-ға дейін болуы мүмкін.

Бұрғылау ертінділерінің  реологиялық қасиеттерін (шартты сұйықтық, бұрғылау ерітіндінің статикалық және динамикалық  кернеуінің ауытқуы) бұрғылау кезінде реттеуге болады. Органобетонидтің бұрғылау ерітіндіде  болуы құрлыстық  қасиетімен қатар ерітіндінің тұтқырлығынада оң әсер етеді.Сонымен қатар бұл ерітінділерге  жоғары  термотұрақтылық, электротұрақтылық, тұздар әсеріне тұрақтылық, жоғары  саз сыйымдылық, СО₂ мен Н₂S- ге  тұрақтылық, коррозияға тұрақтылық оның меншікті салмағын жоғарлатуы және жоғары  майлау қасиетін  береді.Ерітінді құрамы  бірінші кестеде берілген.

1-ші кесте  1м³ ерітінді даярлауға алынған материалдар су/ май қатынасы: 65/35 және 25/75.

Ауырлатылмаған  ерітіндісінің тығыздығы сулы фазаның  тығыздығымен  көмірсутекті және сулы  фазаның  тығыздығына  тәуелді  болады. Оның  шамасы 0,95-тен 1,15 г/см³ дейін өзгеруі мүмкін.

Ерітіндінің  бастапқы тығыздығы  алдын ала  таңдалуы және сулы  фазаның  минералдануы  арқылы реттеледі.Ол үшін  қажет болса ауырлатқыштарда ( тұздар, бор, барит т.б), сонымен қатар  дизель отынында қосады. Егер ауырлатқыш қолданғанда ерітінді  өте ауырланып кетсе, онда гидрофобизатор, мысалы  имидазолин қосады.Көмірсутек негізіндегі ерітіндінің тұтқырлығын фазалар қатынасымен және  органобитониттің мөлшерімен  реттеуге болады. Тұтқырлықты сулы фазаның  көбейту арқылы  жоғарлатуға болады, ал төмендету үшін  дизелдік отындарды  қолданады.

Ерітіндінің  құрылымдық қасиетімен термотұрақтылығы  органобетонитпен реттеледі.Көмірсутек негізіндегі ерітінділер 200⁰С және оданда жоғары  температурада  жұмыс жасайды.

Эмульгатор және органобентонит қосу арқылы ерітіндінің  электротұрақтылығын және  термиялық  тұрақтылығын  реттейді. Көмірсутек негізіндегі  ерітінділер  тұздармен  олардың қоспаларына өте берік болады.

Көмірсутек  негізіндегі ерітіндінің саз  сыйымдылығы 20 %- дейін  болады, бұл  сыйымдылық эмульгатор мен  органобентонит  реттейді. Ерітіндінің Н₂S- тұрақтылығы беттік- активтік затпен реттеледі, ал СО₂ бұл ерітінді өте  тұрақты болады, майлау қасиеттері  өте жоғары, бұл ерітіндінің  құрамымен  түсіндіріледі.

Коррозиялық тұрақтылығы  толық, ол  аммоний түтіктері бұл  ерітінділерде коррозияға  ұшырамайды.

Бұл  ерітінділерді  бірнеше рет қолданылуға болады,егер олар  дұрыс тазартылса, сулы фазаны минералдау үшін CaCl₂ ρ=1,39 г/см³ дейін немесе  NaCl қосады.Өте жоғары тығыздық қажет болса, онда  ZnCl₂ қосады.

Бұрғылау ерітінділерді  арнай  қондырғыларда даярлайды.

Көмірсутек негізіндегі  ерітінділердің ерекшелігі оларды даярлауға  арнайы  құрал жабдықтар қажет етеді.Олардың негізгі мақсаты ерітіндіге бөгде заттар түспеуін, қоршаған ортаның әсерінен ластанбауы.

Скажинада ерітіндіні  ауыстыруда  буфер ерітінділерді  пайдаланады, оларды үнемі үздіксіз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Бензиннің экологиялық ортаға және адам ағзасына тигізетін әсері

Мұнайөнімдерін өндіретін  өнеркәсіптер- қоршаған ортаны және адам ағзасын көптеген әртүрлі токсикологиялық  заттармен  ластайды.Қоршаған ортаны ластауыш  заттар бұл табиғи көмірсутектер. Олардың  құрамында катализаторлар, ингибиторлар, қышқылдармен негіздер, мұнайдың, мұнайөнімдерінің  химиялық реакцияға  айналу кезіндегі заттар бар.

Автокөліктерден тотыққан газдар адам ағзасына өте зиянды болып  келеді, ол бірнеше химиялық элементтерден  тұрады оны 2- кестеден  көруге болады.

 

Автокөліктерден шыққан тотыққан  газ (кесте 2)

 

Көрсеткіш	Бензиндік двигателдер	Дизельдік двигательдер
N2 %	74-77	76-78
O2%	0,3-8,0	2,0-18,0
H2O%	3,0-5,5	0,5-4,0
CO2 %	0,0-16,0	1,0-10,0
CO %	0,1-5,0	0,01-0,5
Азот оксиды %	0,0-8,0	0,0002-0,5000
Көмірсутек%	0,2-3,0	0,09-0,500
Альдигидтер%	0,0-0,2	0,001-0,009
Қақ, г/м3	0,0-0,04	0,01-1,10
Бензпирен -3,4 г/м3	10-20*10-6	10*10-6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бұл газдардың  адам  ағзасына  әсері мынадай факторларға  байланысты: ол  бензиннің сапасына , автокөліктің  техникалық  жағдайына және т.б. Барлық  бензиннің сапасын  «Техникалық  реттеу комитеті  және метрология» органы қадағалау  тиіс. Бұл  қадағалау  зерттеу зертханаларында тексерілуі тиіс. Мысал ретінде Өскемен қаласында  2006 жылы 100 партия  бензиннің сапасы  31 мекемеде тексерілген, соның ішінде 25 АЗС-тің бензині белгіленген нормаға сәйкес  келмейді. Тексеру нәтижесінде белгіленген нормаға сәйкес  келмеген  бензиндер тұтынушыға  жіберілмеді.

Адам ағзасына және қоршаған ортаға тигізетін зиянкестердің әрқайсысына тоқталатын болсақ: көмірсутектер- токсиндік мұнайөнімдерінің құрамындағы  токсиндік заттар және газдар көмірсутектермен тікелей  байланысты.Ауыр бензиндер жеңіл бензинге қарағанда токсинділігі жоғары. Мұнайөнімдерінің токсинділігі күкіртті мұнай өңдегенде ең қауіпті көмірсутекттер мен күкіртсутектердің комбинациясы түзіледі және ол  өте қауіпті.Ол адам  ағзасының орталық нерв жүйесіне әсер етеді.Көмірсутектер жүрек тамыр жүйесіне сонымен қатар қанның гемоглабинін, эротроциттерін төмендетеді. Бауырдың май басуына әкеліп соғады.Газконденсаттарының булары олардың құрамына байланысты әсер етеді. Ал, мұнайдың ароматты көмірсутектері бензинге жақын болып келеді.Шикізат  мұнайының  булары аз токсинді.Олар көбінесе адамның терісінде экземамен дерматит тері ауруына әкеледі.

 Бензиннің буы –  адам ағзасына тыныс алу жолдарымен  өтіп, асқазанға келіп түседі.Адамның   улануына тіпті кей кездері  адам  өліміне себепті болады. Адамның миы оның барлық ағзаларына  әсер етеді. Бензин буымен уланған адамның мас адамнан айырмашылығы болмайды.Адамның бензин буына булануы ауада 0,005-0,010мг/м³ концентрациясы  аралығында уланады, 0,040мг/м³ концентрациясы болса өліп кету қаупі бар.Соның нәтижесінде бензин буына буланудың  нерв  жүйесінің функцияларының бұзылуына әсер етеді.

Қаныққан көмірсутектер- химиялық инертті газ,бірақ өте қатты наркотикалық қабілеттілігі бар зат болып табылады.Көмірсутек атомдары көбейген сайын наркотикалық қабілеттілігі  күшейе түседі.Ол қанда, суда тез ериді.Өндірісте қаныққан көмірсутектерді еріткіш  ретінде пайдаланады.Қаныққан көмірсутектермен жұмыс жасаған кезде, олардың азғантай концентрациясына адамның  терісі қызарып, пигменттік дақтар, қышыма ауруына әкеледі.

Көміртегі оксиді- түссіз газ, дәмі, иісі жоқ.Тығыздығы 0,967 г/дм³ , адам ағзасындағы қанның  0,1709 мөлшерін  құрайды. Адам ағзасына көміртегі оксидінің токсинділігі гемоглабин темірімен әрекеттесетін болса, карбооксигемоглабин түзеді сол себептен тыныс ала алмайды.

Күкіртті сутек- түссіз газ, жағымсыз иісі бар. Адам ағзасына  тыныс алу жолдары арқылы  түседі ол орталық нерв жүйесінің және қанның тотығу процесіне әсерін тигізеді. Күкірттісутектер адам ағзасындағы тотығу  процесінің механизіміне токсиндік әсерін тигізіп, қанды азайтып оттегімен қанықтырады. Күкірттісутектер қанда екі фаза арқылы өтеді:басында эритроциттердің санын көбейтеді сосын гемоглабиннің құрамын азайтады және қанның тұтқырлығын  көбейтеді.Адам ағзасында күкірттісутек тез тотығады, бірақ  99% пайыз күкірттісутек ағзадан 3-5минутта тазартылып шығады.

Азот оксиді – активсіз,түссіз газ,суда ерткіш қабілетті нашар  азот диоксидімен тез тотығады,тотығу жылдамдығы  температураға, қысымға  және азот оксидінің  концентрациясына  байланысты. Азот оксиді  көміртегі оксиді сияқты гемоглабинді азайтады сонымен қатар наркотикалық әсері бар.

Сонымен  негізгі атмосфера қабатын ластаушы мұнайөнеркәсібінен шыққан қалдықтар:

• мұнайдың компоненттері  және табиғи табиғи газдар- көмірсутектер, күкіртсутектер,көміртегі оксиді, меркаптандар ауа бассейнніне өңдегенде және тасмалдағанда тарайды.
• көміртегі оксиді,азот оксиді,күкірт,су буы пайдалануға алынған отынды қондырғыларда эксплуатациялаған кезде.
• күкір шаңы табиғи газдан түзіледі олар күкірттісутекке, күкіртке бай.
• токсинді химиялық реагенттер олар бұрғылау, өндіру, тасмалдау кезінде  пайда болады.