Источники экологической опасности в нефтехимии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Декабря 2015 в 18:59, лекция

Краткое описание

1. Структура нефтяной промышленности и типы экологического риска: их взаимосвязь и взаимозависимость.
2. Разливы нефти и нефтепродуктов на водных и грунтовых поверхностях.

Вложенные файлы: 1 файл

Лекция 1.docx

— 257.90 Кб (Скачать файл)

Сточная вода на очистные сооружения поступает после зачистки и пропарки цистерн для сырья, промывки оборудования. Также поступают ливневые стоки с территории завода. По составу загрязнителей донные отложения отстойника – это, в основном, используемое на предприятии сырье, а именно: зеленое масло, термогазойль, экстракты газойлей каталитического крекинга, продукты коксохимических производств, антраценовое масло.

 Утилизация нефтешламов

Суть электроогневой технологии сжигания любых веществ состоит в создании практически идеальных условий горения пламени сжигаемых любых токсичных отходов, в связи с чем, значительно облегчается задача окончательной очистки отходящих газов. Электрическое поле взаимодействует (на атомарно-молекулярном уровне) с радикалами любых углеводородных веществ и одновременно воздействует на любые углеводородные цепочки, в частности на бенз(а) пирен, таким образом, что они расщепляются на водород. сгораемый в пламени, и углерод, который быстро доокисляется в электрическом поле до безвредного углекислого газа.

Вначале необходимо откачать и переработать в полезные товарные продукты большую часть сырой нефти, отстоявшейся на поверхности нефтяных амбаров. Причем термическую ректификацию этой нефти целесообразно производить прямо в нефтяном амбаре с нефтешламами или непосредственно около него.

Затем необходимо откачать и обработать в центрифугах последующие слои нефтешламов, относительно маловязкие водонефтяные легкие эмульсии, превращая их в эффективное топливо для теплоэнергетики.

Далее необходимо последовательно или параллельно откачивать слой воды, которая присутствует во всех нефтяных амбарах.

Фракции нефтешламов, которые невозможно сразу откачивать из амбаров, необходимо размягчить прямо в амбарах, используя для этого теплоту, полученную от сжигания части нефтешламов. Для этого целесообразно часть сырой нефти оставлять в этих нефтешламовых амбарах и сжигать ее на поверхности амбаров для выработки теплоты.

В процессе теплового разжижения густых, твердых фракций нефтешламов появляется возможность частичной перекачки их из амбаров и расфасовки в энергетические капсулы и брикеты из наиболее твердых смолистых фракций нефтешламов для последующего использования в качестве топлива. Изготовление таких горючих капсул и брикетов из густых и твердых, наиболее энергоемких фракций нефтешламов весьма перспективно и выгодно. Брикеты необходимо подсушивать, используя теплоту от сжигания части более легких фракций нефтешламовых эмульсий, а потом упаковывать и складировать.

Такие энергетические капсулы некоторых фракций нефтешламов можно использовать в котельных и при выполнении энергозатратных огневых технологий, например, при получении асфальтов, цементов в качестве высококалорийного «чистого» топлива. В основе электроогневой технологии лежит каталитическое воздействие электрического поля на процесс горения любых веществ и газов. В результате применения данной технологии можно утилизировать отходы, мусор и нефтешламы. Преимущества разработанной на основе этой технологии установки: экономичность в эксплуатации (расход топлива и электроэнергии снижен в несколько раз), дешевизна при производстве, высокая степень очистки отходящих газов. При сжигании нефтепродуктов, включая нефтешламы, резко снижается количество всех токсичных компонентов в отходящих газах на 70 – 80% первоначальной их концентрации. И что наиболее важно, в процессе электроогневого горения активно разрушаются любые отходы, включая нефтешламы. В пламени исчезают практически все токсичные компоненты, не только такие простые, как СО, СН, NO, но и такие сложные канцерогенные вещества типа бенз(а) пирена.

Технология позволяет быстро утилизировать практически все токсичные компоненты отходов, в т. ч. и нефтешламы.

При электроогневом послойном сжигании остатков конкретных нефтешламов можно регулировать параметры активизирующего горение электрического поля (напряженность, частоту высокого напряжения) в зависимости от состава и количества нефтешламов для обеспечения оптимальной скорости горения и достижения минимальной токсичности отходящих газов.

В ряде случаев для максимальной интенсификации процесса горения остатки нефтешламов сжигают в переменном электрическом поле определенной частоты, выбранной по критерию максимального чистого их сжигания.

А в некоторых случаях процесс сжигания нефтешламов необходимо проводить в постоянном электрическом поле с вектором напряженности поля, ориентированным в направлении, перпендикулярном к поверхности нефтешламов, с предельно высокой напряженностью, выбранной в зависимости от состава нефтешламов, по критерию максимальной интенсивности горения при минимуме токсичности отходящих газов [1].

Для утилизации нефтяной и водонефтеэмульсионной составляющих нефтешламов необходимо параллельно со сжиганием остатков нефтешламов осуществлять ректификацию собранной с поверхности нефтешламов нефти путем использования тепловой энергии от сжигания остатков нефтешламов для получения бензина, керосина и т.д.

С помощью установки электроогневого сжигания нефтешламов можно утилизировать их как непосредственно в амбаре, так и на производстве для обеспечения безотходной переработки нефти.

При безотходной технологии переработки нефти утилизацию нефтешламов осуществляют в специальных электрифицированных отходосжигающих печах, соединенных трубопроводами с ректификационными колоннами.

Устройство сжигания остатков нефтешламов выполнено в виде специальной электрифицированной печи, в которой предусмотрено устройство подачи нефтешламов в зону горения и выгрузки золы, а также чаша для сжигания нефтешламов, над которой размещен электроизолированный электрод с

коронирующими иглами, причем этот электрод присоединен электрически к одному из выходов высоковольтного блока напряжения, второй выход которого присоединен к чаше со сжигаемыми нефтешламами.

Для проведения комплексной утилизации нефтешламов в нефтяных амбарах, необходимо использовать комбинированное устройство с нефте-улавливающим приспособлением (рис. 1), состоящее из погружного насоса, губчатого валика, отжимного устройства, сепарационной емкости и ректификационной колонны, размещенной над печью сжигания остатков нефтешламов, а также содержащее само устройство электроогневого сжигания остатков нефтешламов.

Мобильное устройство электроогневого сжигания нефтешламов можно использовать как непосредственно в нефтяных амбарах, так и в местах разливов нефти на почве (рис. 2). Такое устройство размещается на транспортном средстве и имеет высоковольтный преобразователь напряжения, несколько электроизолированных выдвижных электродов, размещаемых по периметру площади предполагаемого сжигания нефтешламов (или амбара с нефтешламами). два поверхностных электрода в виде тонких металлических теплостойких сеток регулируемой площади, достаточной для покрытия части или всей площади поверхности нефтяного загрязнения или амбара с остаткми нефтешламов.

Первый сетчатый электрод размещают с нулевой плавучестью на поверхности нефтешламов и прикрепляют металлическими тросами к основаниям электроизолированных штанг, а второй сетчатый электрод натягивают поверх электроизолированных штанг. Сетчатые электроды соединяют с высоковольтным преобразователем напряжения .

Высоту электроизолированных электродов в мобильном устройстве выбирают из условия превышения высоты факела пламени сжигаемых отходов на величину расстояния, достаточную для устранения электрического разряда высоковольтного преобразователя напряжения через пламя сжигаемых остатков нефтешламов.

В установках установлены датчики уровня токсичности отходящих газов, которые связаны с устройством управления параметрами высоковольтного преобразователя напряжения.

Комбинированная установка (см. рис. 1) электроогневого сжигания нефтешламов работает следующим образом. С помощью насосов подают по трубопроводам нефть и тяжелые фракции нефтешламов в соответствующие резервуары, причем нефть отфильтровывают от воды в ротационном сепараторе. Устройство ректификации нефти крепится на специальных опорах с изоляторами. Остатки нефтешламов поступают в устройство сжигания, при этом одновременно создают электрическое поле для управления пламенем. В процессе реализации данного процесса подбирают напряженность поля по критерию оптимума интенсивности горения пламени и минимума токсичности отходящих газов. Полученную тепловую энергию используют для испарения и ректификации нефти.

Полезные фракции нефти (бензин, керосин) отводят из колонны по патрубкам. Остатки нефтешламов поступают по трубопроводу в нижнюю чашу с горящими нефтешламами.

Предложенная технология чистой интенсивной переработки и огневой утилизации нефтешламов позволяет на порядок удешевить процесс утилизации нефтешламов, повысить производительность устройств при реализации данного процесса, а главное, сделать его экологически чистым. Она может быть применима для быстрой и эффективной очистки любых нефтяных пятен.

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция 10. Мониторинг загрязнения атмосферы при переработке углеводородных систем

Структура выбрасываемых, улавливаемых и утилизируемых веществ на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии

 
Изменение состояния биосферы происходит под влиянием естественных и антропогенных воздействий. В отличие от естественных воздействий, необратимые изменения биосферы под влиянием антропогенных факторов интенсивны, кратковременны, но могут происходить и за длительное время. Одним из факторов антропогенного воздействия является воздействие углеводородных систем (глава 1). По энергонасыщенности и по своему действию на природу процессы переработки углеводородных систем сопоставимы с естественными (природными) процессами, протекающими в течение тысяч и даже миллионов лет. При этом появляется необходимость выделения этих изменений окружающей среды на фоне естественных, организации системы наблюдений за состоянием биосферы под влиянием производства.

Для изучения и решения экологических проблем необходимо создание информационных систем, характеризующих фактическое состояние окружающей среды. Вопросы наблюдения за фактическим состоянием окружающей среды являются также ключевыми при разработке, осуществлении и оценке эффективности природоохранных мероприятий. Данные мероприятия проводятся для снижения антропогенной нагрузки на природную среду и для принятия решений о природоохранной деятельности. Прежде всего, нужна информация о фактическом состоянии окружающей среды. Основным источником информации, характеризующим состояние окружающей среды, являются результаты аналитических измерений.

В зависимости от поставленных задач аналитические измерения могут осуществляться в следующих целях:

  • - контроля происходящих в окружающей среде изменений и выявления вызвавших их причин;

  • - получения вторичной информации (статистическая обработка), основанной на результатах наблюдений или контроля;

  • - прогнозирования тенденций изменения экологической обстановки на различных уровнях.

В качестве примера на рис. 1 представлена принципиальная блок-схема мониторинга окружающей среды.

Структура системы мониторинга включает в себя четыре подсистемы: "Наблюдения", "Оценка фактического состояния", "Прогноз состояния", "Оценка прогнозируемого состояния". В настоящее время значительную роль играет система экологического менеджмента (система управления качеством окружающей среды). На рис. 1, наряду с отдельными подсистемами системы мониторинга загрязнения среды, показаны прямые и обратные связи между ними. Подсистемы "Наблюдения" и "Прогноз состояния" тесно связаны между собой, поскольку прогноз состояния окружающей среды невозможен без наличия достаточной информации о загрязнении и источниках поступления загрязняющих веществ.

  
Рис. 1. Блок-схема мониторинга окружающей среды

 

Мониторинг окружающей среды в составе Единой государственной системы экологического мониторинга можно разделить на три крупных блока:

  • - мониторинг загрязнений в зонах существенного антропогенного воздействия (импактный мониторинг);

  • - мониторинг загрязнений на региональном уровне (региональный мониторинг);

  • - мониторинг загрязнений на фоновом уровне (базовый мониторинг).

Таким образом, ЕГСЭМ основывается на подсистемах отраслевого и регионального характера, включая элементы этих подсистем.

Термин "промышленный экологический мониторинг" означает, что он будет отслеживать отраслевые источники и объекты воздействия на окружающую среду.

ПЭМ газовой промышленности включает комплекс технических средств и методов, нормативно-технических документов и организационную структуру, обеспечивающие измерение и слежение за выбросами с технологических объектов газовой промышленности, а также объектов социально-бытовой и производственной инфраструктуры, как во время строительства, так и при эксплуатации. Различные виды мониторинга связаны друг с другом. В данном случае термин "промышленный экологический мониторинг" тесно связан с терминами "импактный мониторинг" и "мониторинг окружающей среды".

Для решения возникающих экологических проблем необходимо создание системы экологического менеджмента на различных

уровнях (общегосударственном, региональном, городском и т.д.). Управление окружающей средой заключается в воздействии на объекты таким образом, чтобы характеристики качества сред приближались к эталону. Цели такой системы:

  • - поддержание состояния окружающей среды на некотором, заранее заданном уровне;

  • - создание экологической обстановки, способствующей улучшению здоровья.

Комплексный подход к решению проблемы повышения уровня экологической безопасности производства по переработке углеводородных систем позволяет подойти к разработке системы экологического менеджмента в аспекте общей системы управления, которая включает:

  • - организационную структуру;

  • - деятельность по планированию;

  • - распределение ответственности;

Информация о работе Источники экологической опасности в нефтехимии