Сырьевая база нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Физико-химический метод с использованием диспергентов и сорбентов рассматривается как эффективный в тех случаях, когда механический сбор ННП невозможен, например при малой толщине пленки или когда разлившиеся ННП представляют реальную угрозу наиболее экологически уязвимым районам.

Биологический метод используется после применения механического и физико-химического методов при толщине пленки не менее 0,1 мм.

При выборе метода ликвидации разлива ННП нужно исходить из следующих принципов:

· все работы должны быть проведены в кратчайшие сроки;

· проведение операции по ликвидации разлива ННП не должно нанести больший экологический ущерб, чем сам аварийный разлив.

Скиммеры

Для очистки акваторий и ликвидации разливов нефти используются нефтесборщики, мусоросборщики и нефтемусоросборщики с различными комбинациями устройств для сбора нефти и мусора.

Нефтесборные устройства, или скиммеры, предназначены для сбора нефти непосредственно с поверхности воды. В зависимости от типа и количества разлившихся нефтепродуктов, погодных условий применяются различные типы скиммеров как по конструктивному исполнению, так и по принципу действия.

По способу передвижения или крепления нефтесборные устройства подразделяются на самоходные; устанавливаемые стационарно; буксируемые и переносные на различных плавательных средствах. По принципу действия - на пороговые, олеофильные, вакуумные и гидродинамические.

Пороговые скиммеры отличаются простотой и эксплуатационной надежностью, основаны на явлении протекания поверхностного слоя жидкости через преграду (порог) в емкость с более низким уровнем. Более низкий уровень до порога достигается откачкой различными способами жидкости из емкости.

Олеофильные скиммеры отличаются незначительным количеством собираемой совместно с нефтью воды, малой чувствительностью к сорту нефти и возможностью сбора нефти на мелководье, в затонах, прудах при наличии густых водорослей и т.п. Принцип действия данных скиммеров основан на способности некоторых материалов подвергать нефть и нефтепродукты налипанию.

Вакуумные скиммеры отличаются малой массой и сравнительно малыми габаритами, благодаря чему легко транспортируются в удаленные районы. Однако они не имеют в своем составе откачивающих насосов и требуют для работы береговых или судовых вакуумирующих средств.

Большинство этих скиммеров по принципу действия являются также пороговыми. Гидродинамические скиммеры основаны на использовании центробежных сил для разделения жидкости различной плотности - воды и нефти. К этой группе скиммеров также условно можно отнести устройство, использующее в качестве привода отдельных узлов рабочую воду, подаваемую под давлением гидротурбинам, вращающим нефтеоткачивающие насосы и насосы понижения уровня за порогом, либо гидроэжекторам, осуществляющим ва-куумирование отдельных полостей. Как правило, в этих нефтесборных устройствах также используются узлы порогового типа.

В реальных условиях по мере уменьшения толщины пленки, связанной с естественной трансформацией под действием внешних условий и по мере сбора ННП, резко снижается производительность ликвидации разлива нефти. Также на производительность влияют неблагоприятные внешние условия. Поэтому для реальных условий ведения ликвидации аврийного разлива производительность, например, порогового скиммера нужно принимать равной 10-15% производительности насоса.

Нефтесборные системы

Нефтесборные системы предназначены для сбора нефти с поверхности моря во время движения нефтесборных судов, то есть на ходу. Эти системы представляют собой комбинацию различных боновых заграждений и нефтесборных устройств, которые применяются также и в стационарных условиях (на якорях) при ликвидации локальных аварийных разливов с морских буровых или потерпевших бедствие танкеров.

По конструктивному исполнению нефтесборные системы делятся на буксируемые и навесные.

Буксируемые нефтесборные системы для работы в составе ордера требуют привлечения таких судов, как:

· буксиры с хорошей управляемостью при малых скоростях;

· вспомогательные суда для обеспечения работы нефтесборных устройств (доставка, развертывание, подача необходимых видов энергии);

· суда для приема и накопления собранной нефти и ее доставки.

Навесные нефтесборные системы навешиваются на один или два борта судна. При этом к судну предъявляются следующие требования, необходимые для работы с буксируемыми системами:

? хорошее маневрирование и управляемость на скорости 0,3-1,0 м/с;

? развертывание и энергообеспечение элементов нефтесборной навесной системы в процессе работы;

? накопление собираемой нефти в значительных количествах.

Специализированные суда

К специализированным судам для ликвидации аварийных разливов ННП относятся суда, предназначенные для проведения отдельных этапов или всего комплекса мероприятий по ликвидации разлива нефти на водоемах. По функциональному назначению их можно разделить на следующие типы:

· нефтесборщики - самоходные суда, осуществляющие самостоятельный сбор нефти в акватории;

· бонопостановщики - скоростные самоходные суда, обеспечивающие доставку в район разлива нефти боновых заграждений и их установку;

· универсальные - самоходные суда, способные обеспечить большую часть этапов ликвидации аварийных разливов ННП самостоятельно, без дополнительных плавтехсредств.

Диспергенты и сорбенты

Как говорилось выше, в основе физико-химического метода ликвидации разливов ННП лежит использование диспергентов и сорбентов.

Диспергенты представляют собой специальные химические вещества и применяются для активизации естественного рассеивания нефти с целью облегчить ее удаление с поверхности воды раньше, чем разлив достигнет более экологически уязвимого района.

Для локализации разливов ННП обосновано применение и различных порошкообразных, тканевых или боновых сорбирующих материалов. Сорбенты при взаимодействии с водной поверхностью начинают немедленно впитывать ННП, максимальное насыщение достигается в период первых десяти секунд (если нефтепродукты имеют среднюю плотность), после чего образуются комья материала, насыщенного нефтью.

Биоремедитация

Биоремедитация - это технология очистки нефтезагрязненной почвы и воды, в основе которой лежит использование специальных, углеводородоокисляющих микроорганизмов или биохимических препаратов.

Число микроорганизмов, способных ассимилировать нефтяные углеводороды, относительно невелико. В первую очередь это бактерии, в основном представители рода Pseudomonas, а также определенные виды грибков и дрожжей. В большинстве случаев все эти микроорганизмы являются строгими аэробами.

Существуют два основных подхода в очистке загрязненных территорий с помощью биоремедитации:

· стимуляция локального почвенного биоценоза;

· использование специально отобранных микроорганизмов.

Стимуляция локального почвенного биоценоза основана на способности молекул микроорганизмов к изменению видового состава под воздействием внешних условий, в первую очередь субстратов питания.

Наиболее эффективно разложение ННП происходит в первый день их взаимодействия с микроорганизмами. При температуре воды 15-25 °С и достаточной насыщенности кислородом микроорганизмы могут окислять ННП со скоростью до 2 г/м2 водной поверхности в день. Однако при низких температурах бактериальное окисление происходит медленно, и нефтепродукты могут оставаться в водоемах длительное время - до 50 лет.

Последствия добычи и переработки нефтепродуктов

Последствия добычи и переработки нефтепродуктов, негативно сказывающиеся на экологической обстановке стали актуальной, ежедневно напоминающей о себе темой в СМИ всего мира.

Каждую минуту в мире добывается несколько тысяч тонн нефти, основные мировые запасы которой были истощены только за XX и начало XXI века. Ущерб, нанесенный подобной гонкой за столь короткое (по сравнению с мирозданием) время, невозможно сравнить ни с одной из глобальных катастроф последнего времени. Добыча нефти и экологические проблемы, связанные с ней, широко обсуждаются в различных организациях по защите окружающей среды, обнародуются шокирующие цифры и называются все возможные последующие проблемы мирового масштаба, однако никаких глобальных перемен в нефтедобывающей промышленности не происходит.

Человек теснит природу, которая отвечает агрессией на агрессию. Одним из ответов является значительное проседание грунта в местах активной откачки нефти. Это происходит как на суше, так и на участках морского дна, на которых расположены разрабатываемые месторождения. В критических случаях скорость проседания может достигать 81 см в год. Учеными отмечается и прямая зависимость между активной откачкой нефти и активизацией мелких землетрясений. Добыча нефти оказывает свое негативное воздействие и на Мировой океан, в котором ежегодно по разным причинам оказывается до 10 млн. т нефти. Результаты аэрофотосъемки показывают, что около трети всей поверхности уже покрыто тонкой нефтяной пленкой, вызывающей массовую гибель морской фауны и птиц.

Гораздо больший ущерб экологии планеты доставляет использование нефти в качестве топлива, при сгорании в атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа, сернистых соединений и оксида азота. За годы существования человечества соотношение углекислого газа и кислорода значительно изменилось: уровень кислорода упал на 0,02%, углекислого газа возрос на 12%. Подобные изменения не только негативно влияют на общее состояние всего живого на планете, но и вызывают парниковый эффект, последствия которого давно широко освещены и обоснованы.

Добыча нефти и экологические проблемы, начинающиеся уже на стадии ее активной добычи, связаны с изменением внешнего облика природных ландшафтов, нарушением растительного покрова, возращением популяций животных, загрязнением оболочек земли: атмосферы, гидросферы и литосферы.

Экологические проблемы

Переработка нефти представляет собой многостадийный процесс по разделению нефти на фракции (первичная переработка) и изменению структуры молекул отдельных фракций (вторичная переработка).

Однако этот процесс не является безотходным. Значительное количество отравляющих веществ попадает в окружающую среду. Экологические проблемы переработки нефти включают в себя загрязнение атмосферы, вод мирового океана и литосферы.

Загрязнение атмосферы

Основным источником загрязнения служат нефтеперерабатывающие заводы. Практически в каждой стране эти заводы выбрасывают в атмосферу неприемлемое по экологическим стандартам количество загрязняющих веществ.

Наибольший объем вредных веществ образуется в ходе процессов каталитического крекинга. В состав выбросов входит около ста наименований веществ:

- тяжелые металлы (свинец),

- оксид серы четырехвалентной (SO2),

- оксид азота четырехвалентного (NO2),

- углекислоту,

- угарный газ,

- диоксины,

- хлор,

- бензол,

- плавиковую кислоту (HF).

Большинство газов, выбрасываемых нефтеперерабатывающими заводами в атмосферу, являются вредными для любого живого организма. Так у людей и животных они могут вызывать патологии дыхательной системы (астма, бронхит, асфиксия).

Газообразные выбросы содержат большое количество мелких твердых частиц, которые, оседая на слизистых оболочках дыхательных путей, также препятствуют нормальным процессам респирации.

Выброс в атмосферный воздух оксидов азота, серы, а также соединений алканового ряда способствует формированию парникового эффекта, который в свою очередь приводит к изменению климатических условий на Земле.

Попадая в атмосферу, такие газы, как SO2, NO2 и CO2, при взаимодействии с водой образуют кислоты, которые впоследствии выпадают на поверхность земли в виде осадков (кислотных дождей), оказывая губительное воздействие на живые организмы.

Компоненты выбросов вступают в реакции с озоном стратосферы, что приводит к его разрушению и формированию озоновых дыр. Вследствие этого все живые организмы планеты повергаются воздействию жесткого коротковолнового ультрафиолетового излучения, являющегося сильнейшим мутагеном.

Загрязнение вод мирового океана

Сточные воды нефтеперерабатывающих предприятий отводятся по двум системам канализации. Воды первой системы используются повторно. Воды второй попадают в естественные водоемы.

Несмотря на очистку, сточные воды содержат большое количество загрязняющих веществ:

-бензолы,

-фенолы,

-алканы,

-алкены и другие углеводородные соединения.

Все эти вещества оказывают неблагоприятный эффект на гидробионтов.

В первую очередь загрязняющие вещества снижают концентрацию кислорода в воде, что приводит к гибели многих водных обитателей от удушения. Вещества сточных вод оказывают канцерогенный, мутагенный и тератогенный эффект, что также приводит к гибели гидробионтов.

Отмершее органическое вещество служит отличным субстратом для бактерий гниения, которые в считанные месяцы превращают водоемы в безжизненные отстойники.

Не стоит забывать о том, что многие отравляющие вещества имеет способность к кумуляции. Более того концентрация вредных веществ увеличивается при переходе от одного звена пищевой цепи к другому.

Таким образом, человек, потребляя морепродукты, может подвергаться негативному воздействию отравляющих веществ, которые первоначально попали в организм животных и растений, обитающих поблизости от места сброса сточных вод нефтезаводов.

Загрязнение литосферы

Экологические проблемы переработки нефти затрагивают и твердую оболочку Земли. Главным источником загрязнения служат отходы нефтеперерабатывающих заводов, которые содержат золу, адсорбенты, разнообразные осадки, пыль, смолу и другие твердые вещества, образующиеся непосредственно при переработке нефти, а также при очистке сточных вод и атмосферных выхлопов.

Учитывая возможность распространения отравляющих веществ посредством грунтовых вод, ущерб от загрязнения литосферы продуктами нефтепереработки колоссален. Негативное влияние особо остро сказывается

Заключение

Химическая промышленность, наряду с металлургией, тепловой энергетикой и целлюлозно-бумажным производством, входит в группу крупнотоннажных по выбросам вредных веществ, в наибольшей степени влияющих на состояние атмосферы, водных ресурсов, загрязняющих почвы и подземные воды. Особую опасность представляют сравнительно небольшие по объемам, но высокотоксичные отходы микробиологической промышленности, производство пестицидов и др. Выбросами, прежде всего, химической промышленности загрязняются многие территории страны. Так, в городах Самаре, Новокуйбышевске, Тольятти, Чапаевске(поволжский район) атмосфера перенасыщена особо токсичными веществами: бензопиреном, фтористым водородом, диоксином, этиленбензолом. Целый ряд особо опасных химических производств размещается в г. Дзержинске(Волго-Вятский район), атмосфера и территория которого в больших концентрациях содержит цианиды, диоксины, тетраэтивелсвинец. В р. Оке, после сбросов заводами Дзержинска, резко возрастает содержание метанола, цианитов, формальдегида. Ухудшается состояние р. Чапаевка, вода которой после сбросов сточных вод Чапаевского завода химических удобрений становится практически непригодной для использования из-за высокого уровня загрязнения пестицидами. Большой урон природной среде Кольского полуострова наносит крупнейший комбинат «Апатит»(Северный район).

В целях улучшения состояния окружающей среды в технологических процессах отрасли необходимо использовать: окисление и восстановление с применением кислорода и азота, электрохимические методы, мембранную технологию разделения газовых и жидкостных смесей, биотехнологию а также методы радиационной, ультрафиолетовой, электроимпульсной и плазменной интенсификации химических реакций.

Неотложными задачами а химической промышленности России являются: преодоление затянувшегося кризиса, технического перевооружения предприятий с широким применением новых и новейших технологий, способных обеспечивать комплексное использование минерального и углеводородного сырья, рост эффективности производства, сокращение выбросов загрязнений, утилизации промышленных отходов, финансирование приоритетных направлений развития.

Проблема сырьевого обеспечения химии и нефтехимии республики в перспективе сохранит свою актуальность. В частности, должны учитываться возрастающие потребность ОАО «Нижнекамскнефтехим» и ОАО «Казаньоргсинтез» в сырьевых ресурсах в результате реализации инвестиционных программ развития.

В свою очередь, дефицит мономерной базы определяет ограниченное предложение полимерных материалов и изделий из них, что обусловливает в том числе и недостаточные темпы развития малого и среднего бизнеса в НГХК Республика Татарстан. Это требует комплексного подхода к решению проблемы развития нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств в Республике Татарстан. В частности, в период реализации Программы будет предусмотрено обеспечение действующих предприятий химии и нефтехимии сырьем с нефтеперерабатывающих производств республики. Более того, предполагается создание новых нефтехимических процессов

На переработку карбоновой нефти, выпуском базовых олефинов, полимеров и изделий их них.

Размещено на Allbest.ru