Усовершенствование технологии процесса улавливания сырого бензола

 

7. Охрана природы.

7.1. Проблемы экологии.

Обострение экологических  проблем в нашей стране приводит наряду с ужесточением контроля со стороны государственных природоохранных  служб к возникновению широкого общественного движения за оздоровление среды обитания [35].

Следует отметить, что в фокусе внимания неформальных групп экологического направления очень часто оказываются  именно коксохимические предприятия. Экологические проблемы, связанные  с коксохимическим производством  усугубляются еще и тем, что в  подавляющем большинстве случаев коксохимические предприятия расположены в регионах со значительной концентрацией производства и высокой плотностью населения. Крайне неблагоприятная экологическая обстановка, сложившаяся в последние годы в крупных металлургических центрах, в определенной степени обусловлена низкими темпами технического перевооружения коксохимической подотрасли, внедрением в практику новых технологических процессов, современных агрегатов и оборудования.

Единственный путь сокращения вредного воздействия коксохимии на окружающую среду – это техническое перевооружение отрасли, осуществление крупномасштабной программы строительства природоохранных объектов, внедрение современных, экологически безопасных технологических процессов.

В общем виде можно обозначить три основных критерия, в направлении которых формируется экологическая безопасность производства:

-снижение выбросов вредных веществ  в атмосферу до уровня нормативно  допустимых;

-исключение сброса  загрязненных стоков;

-ликвидация или полная утилизация вредных отходов производства.

Несомненно, одной из наиболее сложных задач представляется проблема снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Комплекс природоохранных  мероприятий коксохимического производства концентрируется по двум основным технологиям: производству кокса и переработке продуктов коксования.

Основной объем выбросов коксового цеха составляют оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, пыль. Для уменьшения загрязнения атмосферы  принимаются следующие природоохранных  мероприятия:

-уменьшение числа технологических  циклов за счёт повышения единичной  мощности коксовых батарей;

-сокращение выбросов из дымовых  труб осуществлением глубокой  очистки коксового газа от  сероводорода и цианистого водорода;

-ликвидация или максимальная  локализация неорганизованных выбросов (загрузка и выдача печей, двери, люки, стояки);

-совершенствование процессов  тушения кокса.

Предусматриваемые в проектах новых  коксовых батарей увеличение ширины камер коксования и связанное  с этим удлинение периода коксования, а также уменьшение толщины греющих стен коксовых печей, применения высокотеплопроводных огнеупоров позволят снизить температуру в отопительных каналах и свести к минимуму образование «термических» оксидов азота. Последнего достигают благодаря рециркуляции  продуктов горения в отопительных каналах. Такое техническое решение надёжно апробировано на практике - на коксовых батареях системы ПВР конструкции Гипрококса.

Одной из основных концепций  снижения выбросов наряду с комплексом природоохранных мероприятий должно стать укрупнение коксовых батарей с одновременным уменьшением их числа. Строительство батарей большей мощности позволяет вывести из эксплуатации более мелкие батареи, наносящие большой экологический ущерб. Это позволит уменьшить число технологических операций в единицу времени в общее число источников выбросов, а как следствие - снизить объём выбросов в атмосферу.

К примеру, на коксохимическом  производстве мощностью 2 млн. т/год  кокса с печами высотой 7 м источников выбросов в 2,5 раза меньше, чем на производстве такой же мощности с печами высотой 4 м.

В проектах Гипрококса предусмотрен следующий комплекс мероприятий  по защите атмосферы.

Процессы улавливания  химических продуктов коксования сопровождаются выбросами в атмосферу вредных  специфических веществ, содержащихся в каменном угле или образующихся в результате сложных реакций, протекающих в процессе коксования. Гипрококс предлагает основные направления повышения экологической безопасности химического крыла:

-создание коллекторных систем, объединяющих воздушники аппаратов и емкостей, сводящих к минимуму организованные выбросы из воздушников;

-охлаждение оборотной воды в  закрытой теплообменной аппаратуре  с исключением выбросов процессе  конечного охлаждения коксового  газа;

-сокращение выбросов нафталина благодаря совершенствованию технологии переработки нафталиновой фракции и применению малого хода на стадии первичного охлаждения коксового газа.

В процессе модернизации предприятий предусмотрено внедрение  прогрессивных технологий глубокой очистки коксового газа от сероводорода и цианистого водорода, а также аммиака из коксового газа ортофосфатами аммония. Качественная очистка коксового газа позволит значительно сократить выбросы при его сжигании, стабилизировать работу газоподводящей аппаратуры, снизить интенсивность коррозии.

В последние годы Гипрококс  уделяет большое внимание очистке  сточных вод и упорядочению водного  хозяйства коксохимических предприятий. По проектам Гипрококса введены в  эксплуатацию и успешно функционируют  установки биохимической очистки фенольных сточных вод с применением современных технологий и оборудования. Предусмотрено комплексное решение проблемы очистки сточных вод и их использования в системах оборотного цикла с исключением сброса стоков за пределы предприятия. Разработаны технологические решения для глубокой очистки сточных вод от аммонийного азота, что позволит сократить выбросы в атмосферу аммиака при тушении кокса.

7.2 Анализ состояния ВРЗ в цехах КХП за последние 3 года.

За период с 2000 по 2002 г. прослеживается явное снижение концентрации вредных веществ на рабочих местах в цехах КХП, что является результатом осуществления „Программы мероприятий по снижению ПДК на рабочих местах” и жёсткого контроля за работой технологического оборудования со стороны персонала цехов.

Если в 2000 г. количество исследований ВРЗ выше ПДК составляло 50 %, то в 2002 г. этот показатель-26 %.

 

Более подробно остановлюсь  на основных цехах КХП:

7.2.1.Углеподготовительный  цех (не показательный пример).

Произошло резкое снижение с 19 %, в 2001, до 0 % в 2002 г. Это явилось следствием перевода максимальных разовых ПДК на аэрозольные фибры действия в среднесменные. С середины 2001г. сан.-пром. лаборатория перешла на определение среднесменной концентрации пыли и еще не накоплено достаточно результатов для сравнительного анализа.

7.2.2.Коксовый цех №2.

Снижение концентрации вредных  веществ – результат ремонта  и перекладки коксовых батарей, постоянно  проводимых работ по ремонту дверей коксовых печей. замены крышек и рам  загрузочных люков, уплотнение чаш и оснований стояков и т.д. Постоянный контроль персонала цеха  и ЛООС КХП за газованием дверей коксовых печей и уровнем газоплотности стояков загрузочных люков. Но по-прежнему, нет значительных улучшений ВРЗ на рабочих местах машинистов коксовых машин в загрузочных вагонах. Наблюдается постоянное повышение по СО, фенолам, возгораемым смесям, бензапирену. Не герметичны оконные проемы, двери. Работают при постоянно открытых дверях, т.к. при временной загазованности во время загрузки только таким образом происходит проветривание вагона.

Также постоянное превышение ПДК наблюдается на верху печей, тоннелях, рабочем месте дверевого, где невозможно полностью устранить  выделение коксового газа.

7.2.3.Коксовый цех №3.

Ситуация лучше, чем  в КЦ №2 (29 % против 41 %). Значительно меньше превышений в загрузочных вагонах, тоннелях, на верху печей. Также постоянно проводятся работы по ремонту и замене дверей, крышек и рам загрузочных люков, уплотнение чаш и оснований стояков, ревизия вентсистем в тоннелях и т.д. В этом году планируется оборудование конденционерами.

Постоянное превышение по возгораемым смесям и бензапирену, т.к. полностью не устранить выделение  коксового газа.

7.2.4. Пекоксовый цех.

Выполнены работы по герметизации кабин КВМ и ДСМ, постоянно  проводятся работы перекладка головок над армирующими рамами, лючков обезграфичивания, загрузочных патрубков.

В течение 2002г. практически  не было превышений ПДК по фенолам  на рабочих местах. Основные превышения и постоянно по возгонам смолы  на верху печей при выдаче и  рабочем месте дверевого.

7.2.5. Улавливание №2.

Выполнены следующие  мероприятия по «Программе» ремонт вентсистем в бензольном отделении, установлен вытяжной оконный вентилятор в аппаратной УПХО, восстановлены 2 осевых вентилятора в помещениях машзала, что принесло результаты по снижению вредных веществ на рабочих местах. но не достаточно. Проблемные участки: насосная конденсации, где планируется монтаж вытяжной вентиляции над насосами; сульфатное отд. – планируется монтаж стеновых вытяжных вентиляторов у центрифуги. В проекте вытяжная вентиляция или аэрецидный фонарь на складе сульфата, где постоянные превышения по Н2S04.

7.2.6. Улавливание №3.

Ситуация значительно  лучше, чем в улавливании №2 за период с 2000-2002г. произошло снижение ПДК с 34% до 13%. В этот период в цехе выполнено: изменение схемы коллекторов плиточной вентиляции сульфатного отд.; установка новых вентиляторов на 3 этаже сульфатного отд.; приточный в аппаратной, вытяжной от центрифуг; в насосной бензольного отделения заменены 3 вентилятора, проведена ревизия приточного вентилятора. и воздуховодов бензольного отд. Постоянное превышение по Н2S04 на складе сульфата.

7.2.7. Смолоперегоный цех.

В цехе проводится большая  работа по ремонтам вентиляционных систем, что приносит ощутимые результаты: с 2000-2002г. снижение превышений ПДК с 70% до 40% проведена реконструкции приточного вентилятора в Д2 там же смонтирована вытяжная вентиляция. На мойке №1 произведена замена приточного вентилятора и ремонт воздуховодов; на смолобазе произведена герметизация бетонных хранилищ в местах установки змеевиков, смонтированы коллектора на бетонных хранилищах. Но по среднегодовым результатам СПЦ остается одним из самых неблагополучных цехов по ВПЗ, к превышению ПДК присутствует в каждом отделении, кроме аппаратной БХУ.

7.2.8. Ректификация

В течении 2002г. превышений ПДК вредных  веществ в цехе не было.

7.3. Мероприятия по охране окружающей среды в бензольном отделении цеха улавливания № 3.

В сложившейся ситуации, когда предприятия  наращивают свои производственные мощности, как никогда нужно уделить особое внимание проблемам экологии. Это касается и бензольного отделения, где возможность появления выбросов в атмосферу специфических вредных веществ, содержащихся в каменном угле или веществах, образующихся в результате сложных реакций, очень велико.

На данный момент отбор воздуха  в бензольном отделении на проверку ПДК производится один раз в квартал, что создает неясную картину экологической ситуации, возникшей в данном отделении.

Для того, чтобы решить этот вопрос, мною предлагается установка датчиков и приборов с аналоговым выходом, АНКАТ -  
 - 7621 – 01 в местах возможных выбросов в атмосферу вредных для здоровья веществ. Это позволит проводить постоянный визуальный контроль ПДК в воздухе, а световая и звуковая сигнализация обеспечит быстрое обнаружение возникшего в результате выброса.

Следует отметить, что при нынешних требованиях к охране окружающей среды установка данного прибора  позволит решить ряд комплексных  природоохранных мероприятий коксохимического производства.

7.4. Расчёт экологического ущерба.

В данном расчёте используем данные приведённые в таблице  № 4.

∑_выбр·205·2

где:

205 - номинальная плата  в рублях за тонну выбросов  в атмосферу

2 - коэффициент загрязнения  по Уральскому региону;

∑_выбр – суммарное количество выбросов.

Итого:

26,473·205·2=10853,93 (руб.)

Таким образом экологический  ущерб составил 10853 руб.  
93 коп.

табл. 4

Суммарные выбросы вредных веществ.

Цех Улавливания № 3

Наименование   вредного вещества	Код   вещества	Вал тонн  за период
1	2	3
Азота диоксид Аммиак Азота оксид Водород цианистый Серная кислота Ангидрид сернистый Сероводород Сероуглерод Углерода оксид Бензол Ксилол Толуол Нафталин Фенол Пиридин Твёрдые	301 303 304 317 322 330 333 334 337 602 616 621 708 1071 2418 2900	0,3548 7,1018 0,138 1,4557 0,2144 0,0197 0,7376 0,0017 1,4427 5,5702 0,0693 0,6557 4,6072 1,4144 0,0219 2,6679
Итого		26,473