Источники экологической опасности в нефтехимии

• Дизельная фракция (атмосферный газойль) – выкипает в пределах 180-3600С, используется как топливо для дизельных двигателей и сырье установок гидроочистки;

• Мазут – остаток атмосферной перегонки – выкипает выше 3500С, применяется как котельное топливо или сырье для установок гидроочистки и термического крекинга;

• Вакуумные дистилляты (вакуумные газойли) – выкипают в пределах 350-5000С, используются как сырье каталитического крекинга и гидрокрекинга; на НПЗ с масляной схемой переработки получают несколько (2-3) вакуумных дистиллятов;

• Гудрон – остаток атмосферно-вакуумной перегонки нефти, выкипает при температуре выше 5000С, используется как сырье установок  термического крекинга, коксования производства битумов и масел.

Технологическая схема (рис.). Нефть проходит теплообменники Т-1,Т-2,Т-3, Т-4, Т-5, Т-6. где подогревается за счет тепла отходящих продуктов, после чего поступает в отбензинивающую колонну К-1. В колонне К-1 из нефти выделяется легкая бензиновая фракция, которая конденсируется в холодильнике-конденсаторе ХК-1 и собирается в рефлюксной емкости Е-1, откуда подается в стабилизатор К-4. В емкости Е-1 выделяется также газ, направляемый на компримирование.

 

 

Полуотбензиненную нефть с низа колонны К-1 направляют через трубчатую печь П-1 в атмосферную колонну К-2. Часть потока полуотбензиненной нефти возвращается в К-1, сообщая дополнительное количество тепла, необходимое для ректификации.

 

 

В колонне К-2 нефть разделяется на несколько фракций. С верха К-2  в паровой фазе уходит тяжелый бензин, который конденсируется в холодильнике- конденсаторе ХК-2, а затем поступает в стабилизатор К-4. В качестве боковых погонов выводятся керосиновая и дизельная фракции, которые первоначально подаются в секции отпарной колонны К-3. В колонне К-3 из боковых погонов удаляются в присутствии водяного пара легкие фракции. Затем керосиновая и дизельная фракции выводятся с установки.

 

 

С низа К-2 выходит мазут, который через печь П-2 подается в колонну вакуумной перегонки К-5, где разделяется на вакуумные дистилляты и гудрон. С верха К-5 с помощью пароэжекторного насоса А-1 отсасываются водяные пары, газы разложения, воздух и некоторое количество легких нефтепродуктов (дизельная фракция). Вакуумные дистилляты и гудрон через теплообменники подогрева нефти и концевые холодильники уходят с установки.

 

 

Для снижения температуры низа и более полного извлечения дистиллятных фракций в колонны К-2 и К-5 подается водяной пар. Избыточное тепло в К-2 и К-5 снимается циркулирующими орошениями.

 

 

В стабилизационной колонне получают с верха «головку стабилизации» - сжиженный углеводородный газ, а с низа -  стабильный бензин, не содержащий углеводородов С3 – С4.

 

 

Технологический режим:

 

 

 

            Температура, 0С

подогрева нефти перед колонной К-1                  200-230

нагрева нефти в печи П-1                                      340-360

нагрева мазута в печи П-2                                    400-420

низа колонны К-1                                                    210-240

низа колонны К-2                                                    330-350

низа колонны К-4                                                    160-200

низа колонны К-5                                                    345-380

 

            Давление избыточное, кгс/см2                                         

 

                        верха колонны К-1                                                  3-4

 

                        верха колонны К-2                                                  0,6-1

 

                        верха колонны К-4                                                  9-11

 

            Давление остаточное  верха колонны К-5, мм рт.ст.      40-60

 

 

Материальный баланс. Выход продукции на установках первичной переработки зависит от свойств исходной нефти, достигнутого отбора от потенциала светлых нефтепродуктов, вакуумного дистиллята и т. д.  Ниже приводится материальный баланс первичной переработки нефти типа ромашкинской (I) и самотлорской (II):

 

 

 

                                                                                  I                       II

Поступило

Нефть                                                                        100,0               100,0

Получено

Сжиженный газ                                                            1,0                   1,1

Бензиновая фракция (НК - 1400С)                          12,2                  18,5

Керосиновая фракция (140-2400С)                         16,3                  17,9

Дизельная фракция (240-3500С)                             17,0                  20,3

Вакуумный дистиллят (350-5000С)                          23,4                  23,1

Гудрон (выше 5000С)                                                30,1                  19,1

 

                        _________________________________________________

 

                                   Всего                                     100,0               100,0

 

 

Расходные показатели установки АВТ (на 1 т нефти):

 

 

 

                        Пар водяной, Гкал*                         0,025 - 0,035

 

                        Электроэнергия, кВт·ч                               5-7

 

                        Вода оборотная, м3                                     2-6

 

                        Топливо, кг                                                   25-35

 

            _______________

• на современных установках после вывода на режим потребность в паре полностью компенсируется за счет собственной выработки в котлах-утилизаторах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция 14. Экологические аспекты развития нефтегазового комплекса Республики Казахстана.

 

Казахстан обладает богатыми и разнообразными природными ресурсами. В хозяйственный оборот вовлечены многие из имеющихся запасов минерального сырья.

Интенсивное промышленное освоение месторождений нефти и газа, развитие, расширение ресурсной базы требуют со стороны государства адекватных мер по защите окружающей природной среды, обеспечению рационального природопользования.

В настоящее время Западный Казахстан официально не считается зоной экологического бедствия, однако наращивание экономического потенциала региона, связанное с освоением топливно-энергетических ресурсов проводилось без учета экологических последствий. Однако нарастающие масштабы освоения ресурсов нефти и газа вызывают уже сейчас заметные экологические осложнения и в силу отмечающегося подъема уровня Каспийского моря. Экологические последствия этого для всего региона и самого моря нетрудно представить. Та же участь может постигнуть десятки населенных пунктов и ряд рыболовецких хозяйств, значительные по площади сельскохозяйственные угодья. Все отмеченное свидетельствует о необходимости принятия экстренных мер по защите особо важных объектов, имеющих исключительное влияние на состояние экономики и экологии.

Проведенные в Институте экономики МОИ РК исследования позволили дать количественную оценку суммарного ущерба для казахстанской части Прикаспийского региона. В целом по всему комплексу отраслей экономики он составит около 770 млрд. тенге.

Одной из основных проблем, связанных с нефтедобычей в Казахстане, является проблема утилизации газовых запасов Казахстана. Транспортная инфраструктура и внутренние цены на попутный газ, особенно в сопоставлении с конкурирующим дешевым угольным топливом, не способствуют его использованию. В результате, в республике ежегодно сжигается порядка 14 млрд. куб. м попутного природного газа.

По имеющимся сведениям, на территории казахстанского Прикаспия объем разлитой нефти составляет около 5 млн. т, общая площадь замазученности земель – более 19 тыс. га. Почвенный слой пропитан нефтью на глубину от десятков сантиметров до 10 метров.

Предприятия нефтегазовой отрасли Казахстана выступают в качестве опосредованного элемента, определяющего структурную связь между ними и окружающей природной средой. Для того, чтобы свести к минимуму отрицательное воздействие на окружающую среду, необходимо экологизировать экономику, т. е. обеспечить применение и выполнение совокупности управленческих (организационных), технологических, финансово-экономических мероприятий, направленных на снижение давления нагрузки на окружающую природную среду предприятиями при сохранении целей производства – получения прибыли при достаточных темпах развития экономики, обеспечивающих поступательное развитие человеческого сообщества.

Обычно проблемы решаются стандартным образом. Это или утилизация отходов, или очистка сбрасываемых стоков или воздуха. Борьба с загрязнением ведется либо путем увеличения штрафов и платежей за сверхнормативное воздействие, либо путем предоставления неких налоговых льгот тем предприятиям, которые направляют эти средства на строительство очистных сооружений, на утилизацию тех же отходов. Новые общественно-экономические условия, складывающиеся в Республике Казахстан, заставляют искать нетривиальные подходы к системе управления экологической безопасностью на региональном уровне.

Значительный ущерб природной среде причиняет загрязнение атмосферы предприятиями нефтяной и газовой промышленности. На долю нефтегазодобывающего комплекса приходится 70% вредных выбросов в атмосферу. Предприятиями АО "Эмбамунайгаз" и "Тенгизмунайгаз" сжигается около 200 млн. м3 попутного газа. Опасность для воздушного бассейна и окружающей среды региона представляют практически все технологические процессы и установки объектов газовой промышленности, а несоблюдение требований абсолютной герметичности при использовании - одна из причин вредных выбросов. Наибольшей токсичностью для человека обладают соединения свинца и серы, вызывающие ряд тяжелых заболеваний. Значительную опасность представляют и соединения, образовавшиеся в результате трансформации веществ, ранее выброшенных в атмосферу /2/.

Основными загрязнителями атмосферы на объектах АО "Тенгизмунайгаз" являются сероводород, оксид углерода, диоксид серы и углеводороды, оксиды азота, меркаптаны, пыль серы.

На Карачаганакском нефтегазоконденсатном месторождении основными вредными воздействиями на окружающую среду в ходе строительства и эксплуатации проектируемых объектов являются загрязнение атмосферного воздуха сероводородом (содержание до 4%), сернистым ангидридом, диоксидом азота, углеводородами.

Основными источниками загрязнения атмосферы на промысле являются прискважинные подогреватели, факелы и подогреватели на установке комплексной подготовки газа. Источниками, оказывающими решающее влияние на уровень загрязнения атмосферы, являются компрессоры для обратной закачки очищенного газа в пласт, на долю которых приходится свыше 97% валового выброса диоксида азота - основного загрязнителя воздушного бассейна на Карачаганакском нефтегазоконденсатном месторождении. Все отмеченное свидетельствует о необходимости принятия экстренных мер воздействия к производствам, оказывающим исключительно вредное влияние на параметры  экологического  состояния.

Рис.  1.  Затраты на  охрану окружающей среды в РК

Суммирование отмеченных видов ущерба и дополнительных затрат в итоге позволяет установить размер совокупного ущерба /3/.Полученные размеры ущерба и дополнительных затрат по отраслям промышленности региона, попадающего в зону действия Каспийского моря сведены в таблице 1.   

Таблица  1

Суммарный ущерб хозяйственным объектам и населенным пунктам,

млн. тенге

	Отметка минус 26 м			Отметка минус 25 м
	ущерб	ДОП. затраты	всего	ущерб	ДОП. затраты	Всего
Промышленность	0.04	1,6	1,64	0,04	1,6	1,64
Нефтедобыча	21,5	3770,0	3791,5	21,5	3770,0	3791,5
Энергетика	0.1	1,19	1,29	0,1	1,19	1,29
Транспорт	0,2	0,2	0,4	0,3	0,3	0,6
Связь	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,04
Сельское хозяйство	0,06	-	0,06	0,04	-	0,04
Рыбное хозяйство	16,5	-	16,5	16,5	-	16,5
Социальная инфраструктура	_	1,17	1,17	_	1,17	1,17
ВСЕГО:	38,41	3774,2	3812,6	38,5	3774,3	3812,8