Последствия нефтеперерабатывающего завода

Минимальное воздействие нефтеперерабатывающего производства на окружающую среду возможно при тщательном соблюдении технологий производства. Современные разработки позволяют рационально использовать природные ресурсы и предотвращать и оперативно ликвидировать возникающие загрязнения.

Многие аварии происходят из-за того, что на НПЗ используются устаревшие технические решения, поэтому важным методом превентивной защиты является постоянный контроль над состоянием оборудования и использование новых технологий. Другая частая причина – человеческий фактор, поэтому обучение сотрудников и соблюдение техники безопасности становятся первоочередными мерами по охране окружающей среды.

Для того чтобы следить за состоянием окружающей среды, на заводах создают системы экологического мониторинга, оборудуя лаборатории современными приборами. Это позволяет всегда «держать руку на пульсе» и оперативно принимать необходимые решения по снижению выбросов и ликвидации вредных последствий. Для оперативного устранения последствий аварий на НПЗ создаются специальные бригады специалистов, которые всегда готовы к локализации и ликвидации разливов нефти, а также к устранению последствий вредных выбросов[2].

Рациональное использование водных ресурсов – актуальная задача сегодняшнего дня. Для ее решения современные заводы переходят на малосточную схему – это значит, что очищенная вода вновь используется для технических нужд. Такая система называется «оборотным водоснабжением». Отработанную воду очищают с помощью комплекса механических, физико-химических и биотехнологических методов. При этом на прогрессивных НПЗ начинают отказываться от очистки воды хлором, поскольку выбросы этого вещества крайне опасны для здоровья людей.

Еще одна важнейшая задача, которую решают на НПЗ – переработка нефтесодержащих отходов. Среди самых перспективных технологий – специальные центрифуги, на которых нефтешлам (отходы, остающиеся после выделения ценных фракций) разделяется на три составляющие – воду, нефтепродукты и твердое вещество. Получаемые нефтепродукты можно сразу же использовать в качестве топлива в котельной, а вода направляется на дальнейшую очистку.

Другой популярный и перспективный метод – биотехнологический. Он основан на использовании микроорганизмов, утилизирующих углеводороды, и позволяет максимально быстро очищать воду и почву от нефтепродуктов. Поэтому его используют как для устранения последствий аварий, так и для регулярной обработки отходов на заводах. Нефтешлам поступает на специально оборудованные площадки, защищенные от проникновения нефтепродуктов в почву.

Его смешивают с субстратом, обрабатывают биопрепаратом и периодически увлажняют и перемешивают, чтобы создать благоприятные условия для микроорганизмов. Завершив процесс, площадку освобождают, чтобы переработать новую партию отходов.

Реализуя полный комплекс природоохранных мер, нефтеперерабатывающие заводы обеспечивают себе возможность дальнейшего развития, так как в современных условиях существование любого предприятия, а особенно нефтеперерабатывающего, напрямую зависит от экологической безопасности его деятельности.

По оценкам российских специалистов, 80% процентов техногенных аварий происходят из-за недобросовестной работы сотрудников предприятий. Другими словами, главная причина аварий – человеческий фактор [1].

Http://trud. bobrodobro. ru/58

В статье рассматриваются проблемы трансформации почв и растительности в зоне влияния крупного нефтеперерабатывающего предприятия на примере Куйбышевского нефтеперерабатывающего завода.

Problems of soil and plant cover transformation in the impact zone of a big petroleum-processing factory are described using on example of Kuibyshev petroleum-processing factory.

ВЛИЯНИЕ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ1

В статье рассматриваются проблемы трансформации почв и растительности в зоне влияния крупного нефтеперерабатывающего предприятия на примере Куйбышевского нефтеперерабатывающего завода.

В современных условиях очень серьезной экологической проблемой стало загрязнение природных экосистем, происходящее при добыче, транспортировке и переработке нефти. Нефтепродукты входят в список приоритетных химических веществ, содержание которых в окружающей среде строго контролируется. Отличительной особенностью техногенного пресса предприятий нефтеперерабатывающего комплекса является постепенно повышающейся уровень загрязнения во всех основных компонентах природной среды – почвах, растениях, атмосфере, водных объектах, а также в подземных водах.

Для Самарской области характерны высокие объемы добычи, транспортировки и переработки нефти, поэтому изучение эколого-биологических особенностей системы почва-растения, проявляющихся в условиях продолжительного комплексного воздействия нефтеперерабатывающего предприятия, актуально и имеет серьезную практическую значимость. Результаты таких исследований позволяют оценить вклад конкретного нефтеперерабатывающего предприятия в загрязнение прилегающих территорий, а также определить границы, в которых его действие проявляется особенно сильно, а природная среда утрачивает способность к самовосстановлению.

1 Представлена доктором биологических наук профессором Л. М. Кавеленовой.

2 Лобачева Анна Анатольевна (lobacheva@ssu. samara. ru) кафедра Городского хозяйства Самарского муниципального института управления, 443084, Россия, г. Самара, ул. Стара-Загора, 96.

3 Прохорова Наталья Владимировна (ecology@ssu. samara. ru) кафедра экологии, ботаники и охраны природы Самарского государственного университета, 443011, Россия, г. Самара, ул. Акад. Павлова, 1.

Исследования проводились в Куйбышевском районе г. Самары в зоне влияния Куйбышевского нефтеперерабатывающего завода на 4-х пробных площадях, расположенных непосредственно у промплощадки предприятия (ПП1), в 100 м (III12), в 500 м (11П3) и в 5000 м (КУ) от нее. Изучение почвенного и растительного покрова осуществляли в течение 5 лет (2000-2004 гг.) по общепринятым методикам. Оценивали агрохимические характеристики почв, их биологическую активность и фитотоксичность. Определение суммарного и фракционного состава углеводородов в почве осуществляли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Тест-объектами для модельных экспериментов и изучения относительной токсичности и биологической активности почв были выбраны пшеница (ТтШоиш sp.) ГОСТ 9353 – 90 и боб черный (УШа/аЬа Ь). В модельных экспериментах, кроме почв района исследований, использовали условно абсолютно чистую почву «Терра Вита» и искусственно загрязненную почву («Терра Вита» +2000 мг/кг стандартной смеси углеводородов ГОСТ Р ИСО 5725-2002). Математическая обработка данных проведена общепринятыми методами.

Проведенные исследования показали, что структурное состояние почв экспериментальных и контрольной пробных площадей, их pH, цвет, режим увлажнения сходны. По показателю биологической активности почв изучаемые пробные площади можно разделить на 2 группы. В первую группу отнесены ПП1 и ПП2 с минимальными показателями биологической активности почв, во вторую группу

– ПП3 и КУ с максимальными показателями. Биологическая активность почв на каждой отдельной пробной площади существенно не менялась во времени в период исследований с 2000 по 2004 гг. Особенно стабильной и низкой она была на ПП1, на ПП2 некоторое повышение показателя было отмечено в 2003 г.

Весь период исследований на всех пробных площадях наблюдался средний уровень фитотоксичности (20-30%), но на ПП1-2 показатели были максимальными, а на КУ – минимальными. Тот факт, что почва района исследований и контрольного участка среднетоксична, свидетельствует о том, что условия, оказывающие негативное влияние на рост проростков пшеницы, формируются на всех исследуемых площадях. Так как вблизи КУ не располагаются источники углеводородного загрязнения, фитотоксичность этой почвы, хотя и менее выраженная, чем для почв ПП1-3, может быть связана с общим техногенным влиянием городской среды, создаваемым предприятиями и автотранспортом.

Суммарное содержание углеводородов (далее УВ) в почвах определяли по общему количеству соединений, экстрагируемых гексаном из почв. В изученных почвах суммарное содержание углеводородов существенно отличалось и подвер-

Галось заметной динамике в период исследований. Минимальное их количество было выявлено в условно абсолютно чистой почве «Терра Вита» (в среднем 109,0 мг/кг), что в 6-10 раз меньше, чем в почвах КУ и экспериментальных пробных площадей из зоны влияния КНПЗ.

Среднее содержание суммы углеводородов закономерно снижалось по мере удаления пробных площадей от КНПЗ (от 635 до 1789 мг/кг почвы). Эта закономерность сохранялась весь период наблюдений – с 2000 до 2004 гг. Для контрольной площади этот показатель также менялся – от 650 до 911 мг/кг. Установлено, что все полученные нами значения суммарного содержания УВ для зоны влияния КНПЗ более чем на 30% превышают среднестатистическую норму для почв и донных отложений [1, 2].

На рис.1 представлены ВЭЖХ хроматограммы определения УВ в экстрактах образцов почв 1111 1-3. Наиболее сильно загрязнена УВ почва ПП1 (рис. 1, 1), для нее характерно преобладание УВ С16 и С17.

Рис. 1. Хроматограммы ВЭЖХ образцов экстрактов почв, отобранных с пробных площадей 1-3: 1 – пробная площадь 1, 2 – пробная площадь 2, 3 – пробная площадь 3. Время отбора почв 15 июля 2000 г.

Хроматограмма, иллюстрирующая содержание углеводородов на ПП2 (рис. 1, 2), также показывает преобладание в почве гомологов УВ С 16-С 17, но в этом случае выражено наличие УВ с длинной алкильной цепью С18-С22. На ПП3 (рис. 1, 3) содержание УВ в почве по сравнению с предыдущими зонами в 1,3 раз меньше, на уровне предела обнаружения выявляются УВ с длинной алкильной цепи С16-С18.

Видовой состав травянистых растений на изучаемых пробных площадях отличается бедностью и однообразием. Всего в районе исследований было выявлено 8 видов, максимальное их количество (7 видов) было обнаружено на ПП2, видовое разнообразие на остальных пробных площадях (ПП1, III12, КУ) было представлено 5, 3 и 6 видами соответственно (табл. 3). Выявленные растения принадлежат к 7 семействам, преобладающим является семейство Compositae 018еке (Asteraceae Битой.).Среди выявленных нами видов преобладают руде-ранты или сорные виды, что нормально для урбанизированных и техногенно нарушенных территорий. Но степень участия сорных видов в сложении фитоценозов на ПП1 и ПП3 более высокая, чем на ПП2 и КУ. Установлено, что близость КНПЗ достоверно влияла на видовой состав, участие видов в сложении фитоценозов и степень их рудерализации на экспериментальных пробных площадях (ПП1-3). Сужалось разнообразие экоморфного состава.

Кроме того, воздействие формируемого КНПЗ загрязнения природной среды, особенно на ПП1 и 2, проявлялось в наличие сажевого налета на надземных частях растений, жилковыми хлорозами, краевыми некрозами листьев, изменением их формы и цвета, повышением тургора, снижением степени опушенности вегетативных органов, ингибированием ростовых процессов у травянистых растений, снижением жизненного состояния у древесных растений.

Наглядным отражением влияния почвенного загрязнения являются изменения в естественных процессах роста и развития растений. В модельных экспериментах нами были воссозданы эдафические условия экспериментальных (ПП1-3) и контрольной (КУ) пробных площадей, в качестве вариантов сравнения использовались искусственно загрязненная углеводородами почва (ИЗП), условно абсолютно чистая почва (УАЧП) и дистиллированная вода. Тест-объектами служили семена, проростки и растения боба черного (УШа /аЬа Ь.), выбор которого обусловлен его относительной устойчивостью к нефтяному загрязнению и способностью накапливать в своих тканях нефтепродукты.

По негативному влиянию на всхожесть семян и уровню фитотоксичности изученные субстраты образуют следующий ряд ИЗП > ПП1 > ПП2 > ПП3 > КУ >

> УАЧП. Модельный эксперимент позволил оценить динамику роста растений и развития их вегетативных органов. Установлено, что во всех вариантах опыта рост растений имел сходный характер. Заметное, прослеживающееся на протяжении всего опыта, отставание в росте наблюдали в варианте с ИЗП. Средние показатели роста были характерны для варианта с почвой, отобранной на контрольном участке (КУ). Наилучшие показатели роста были установлены для варианта с УАЧП. К концу эксперимента по степени негативного влияния на рост стебля боба варианты субстратов образовали следующий ряд: ИЗП > ПП1 > ПП2

> ПП3 > КУ > УАЧП, который точно совпадает с подобным рядом, построенным по фитотоксичности. Сходным образом субстраты модельного эксперимента воздействовали на формирование листьев, рост корней бобов, а также на накопление их общей сырой фитомассы. Так как в модельном эксперименте бобы вы-

Ращивали на почвах, искусственно загрязненных стандартной смесью углеводородов, а также на почвах, загрязненных углеводородами техногенно, мы можем говорить о том, что угнетающее влияние на рост и развитие модельного растения оказывали именно углеводороды, а не другие загрязнители.

В начале и конце модельного эксперимента с целью выявления поведения загрязнителей в почве под воздействием выращиваемых на ней бобов контролировали качественный и количественный состав УВ в ней. На рис. 2 и 3 представлены хроматографические спектры образцов ИЗП до и после эксперимента.

Рис. 2. Хроматографический спектр экстракта образца почв, загрязненных искусственно (ИЗП) до начала эксперимента

Рис. 3. Хроматографический спектр экстракта образца ИЗП после окончания вегетации боба (35 суток)

Как видно из рис. 2, в образце почвы, загрязненной искусственно, после 3-х дней экспозиции превалируют УВ С23-25. После окончания эксперимента (рис. 3) качественный состав определяемых загрязнителей в ИЗП не изменился,

Но количество УВ всех типов стало меньше, что свидетельствует о значительном влиянии боба русского на деградацию УВ в почве. В варианте без растений качественный и количественный состав искусственного поллютанта изменился несущественно. Значительное уменьшение площадей пиков С22-25 говорит о возможности почв разлагать эти УВ. Углеводороды С 21 и С 27 разлагались в почвах незначительно. Почвы экспериментальных пробных площадей (ПП1-3) также демонстрировали аналогичные тенденции в процессах деградации УВ.

В ходе изучения поведения модельной системы оценивали «реактивность почвы», т. е. ее способность компенсировать изменения в состоянии, связанные с многолетним загрязнением. Как показал модельный эксперимент, темпы изменения суммарного содержания углеводородов в процессе роста бобов определяются общим состоянием почвы и существенно различаются для образцов, отобранных на пробных площадях, с контрольного участка и искусственно загрязненных поллютантом.

Для характеристики темпов изменения суммарного содержания нормальных углеводородов (ССНУВ) нами рассчитывались относительные показатели изменения этой величины по формуле:

А 10(20) = (ССНУВ (20) – ССНУВ (10)) : ССНУВ (0), где А 10 – относительное изменение ССНУВ в период между 10-м и 20-м днем роста боба в почве на глубине 10 см от верхнего края контейнера; А 20 – относительное изменение ССНУВ в период между 10-м и 20-м днем роста боба в почве на глубине 20 см от верхнего края контейнера.

Ю10 = А10 max – А10 min, где А10 max – максимальное значение изменения суммы н-Ув в почве; А10 min – минимальное значение изменения суммы н-УВ в почве.

Ю 20 = А20 max – А20 min, где А20 max – максимальное значение изменения суммы н-УВ в почве; А20 min

Экспериментально установлено, что значения А и ю заметно различаются как в пределах одного варианта, так и для вариантов изучаемых пробных площадей и искусственно загрязненной почвы. Нами было предложено проводить оценку изменения абсолютных значений ССНУВ в процессе роста модельных растений с использованием коэффициента Кш, характеризующего степень необратимости действия техногенного пресса на почвы, рассчитываемого по формуле:

В результате эксперимента было выявлено, что значения А10 и А20 сильно различаются для почв изученных пробных площадей, что говорит о различиях в процессах деградации УВ. Для образцов УАЧП, содержащих крайне небольшое количество н-УВ, зафиксировать изменения в концентрации УВ не удалось, так как они не превышали ошибки измерений.

Среди экспериментальных пробных площадей (ПП1-3) наиболее резкое изменение абсолютных значений ССНУВ в процессе вегетации боба наблюдается для почв 1111 1 (Кт=2,7). Значение Кт = 1 характерны для тех почв, в которых ССНУВ изменяется равномерно на разных глубинах (10 см и 20 см) и во времени (10 дней и 20 дней), присутствие растений не оказывает существенного влияния на этот процесс. Именно такие почвы не способны к самовосстановлению. В нашем эксперименте это почвы III12, расположенной в 100 м от промплощадки КНПЗ. Это расстояние можно считать критическим, так как техногенное воздействие здесь не компенсируется процессами самоочищения (аналог «санитарной зоны»). Более высокие значения Кт свидетельствуют об определенной способности почвы к самовосстановлению при загрязнении нефтепродуктами. В модельном эксперименте наибольшее значение Кт получено для ИЗП – 4,4. Это можно объяснить тем, что при однократном внесении в «чистую» почву поллю-танта стандартного состава его воздействие достаточно быстро компенсируется в ходе роста растений-фиторемедиантов (УШа/аЬа Ь).

Таким образом, расстояние в 100 м от границы предприятия НПК (на примере КНПЗ), соответствовавшее в нашем эксперименте III12, можно принять за то минимальное расстояние, для которого бесспорно фиксируется факт наличия выраженного и не компенсируемого естественными процессами пресса органических загрязнителей на почвы.

1. В зоне влияния нефтеперерабатывающего предприятия (КНПЗ) происходит существенная техногенная трансформация почв, проявляющаяся в снижении их биологической активности и повышении фитотоксичности. Растительный покров характеризуется обеднением видового и экоморфного состава, угнетением всхожести семян и ростовых процессов, появлением видимых повреждений (хлорозы, некрозы), снижением жизненного состояния.

2. В выбросах нефтеперерабатывающего предприятия (КНПЗ) преобладают нормальные углеводороды, основным депо которых на прилегающей к нему территории являются почвы. Углеводороды выявляются хроматографически в почвах всех изученных пробных площадей, но их суммарное содержание и фракционный состав зависят от расстояния до источника загрязнения. Особенно загрязнены углеводородами (1,8 ПДК) почвы в 100-метровой зоне, примыкающей к промплощадке КНПЗ.

3. В почвах пробных площадей 1 и 2, наиболее подверженных техногенному прессу, в течение всего периода наблюдений преобладали углеводороды с алкильной цепью менее 16-17 и обнаруживались углеводороды рядов 17-18 и 1829. Тяжелые углеводороды с длиной алкильной цепи более 29 не были обнаружены в почвах района исследований.

4. Установлено, что нормальные углеводороды мигрируют в вертикальном профиле почв и при этом подвергаются определенной деградации, проявляющейся в снижении суммарного содержания и изменении фракционного состава. На миграцию и деградацию углеводородов в почвенном покрове влияют расстояние от источника загрязнения, его длительность и состав, а также свойства почв и произрастающие на них растения.

5. На основе полевых исследований и модельных экспериментов был предложен коэффициент Кт, позволяющий оценить условную реактивность почвы по отношению к углеводородам и охарактеризовать степень необратимости воздействия техногенного пресса на почвы. Значения Кт изменяются по мере удаления исследуемых участков от промышленной площадки КНПЗ в интервале 1,0 – 2,7. Показателем низкой способности почвы к самовосстановлению является Кт=1, установленный нами для почв пробной площади 2.

[1] Петров, А. А. Биомаркеры и геохимия процессов нефтеобразования / А. А. Петров, О. А. Арефьев // Геохимия. – 1990. – № 5. – С. 704-710.

[2] Пиковский, Ю. И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде / Ю. И. Пиковский. – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 202 с.

Статья поступила в редакцию 25/IX/2006; в окончательном варианте – 26/XII/2006.

Problems of soil and plant cover transformation in the impact zone of a big petroleum-processing factory are described using on example of Kuibyshev petroleum-processing factory.

Http://cyberleninka. ru/article/n/vliyanie-neftepererabatyvayuschego-proizvodstva-na-prirodnuyu-sredu

Одним из негативных воздействий, оказываемых нефтеперерабатывающими заводами на экологию, является загрязнение грунта, что может привести к самым печальным последствиям. Наиболее опасным в этом плане является загрязнение горизонта грунтовых вод. Такое загрязнение может влиять на поверхностные водоемы, расположенные далеко от места воздействия, так как загрязняющие вещества имеют способность перемещаться на значительные расстояния.

Необходимо сказать, что водоемы, расположенные в промышленных районах, обладают определенными скоплениями углеводородов. По различным оценкам экспертных бюро ежегодные выбросы нефти в окружающую среду достигают 20 млн. тонн. По другим оценкам только в реки, протекающие в Сибири, попадает до 500 тыс. тонн нефти. Около половины от общего объема нефти, попавшей в водоем, оседает на дне, где процесс ее окисления замедляется в 10 раз.

Особую опасность сегодня представляют районы, где история действия НПЗ насчитывает полувековую историю и более. Всяческие утечки и аварийные выбросы в районе таких предприятий поспособствовали глубокому проникновению загрязняющих веществ в почву.

    утечки через негерметичные соединения технологического оборудования; механические повреждения арматуры; выбросы в атмосферу; негерметичная канализационная система; разливы при сливо-наливных операциях и другие.

По настоящее время на ряде НПЗ остается актуальной проблема ликвидации шламонакопителей и иловых карт, которые также представляют серьезную опасность для экологии.

Еще одним осложняющим фактором при эксплуатации НПЗ является их местонахождение в черте населенных пунктов. В этом случае негативное воздействие прямым образом влияет не только на экологию, но и на здоровье населения. Осложняется ситуация еще и тем, что большинство предприятий по переработке нефти, построенных в советскую эпоху, расположены недалеко от рек, которые использовались, как источники для снабжения водой.

Известно, что грунт не имеет способности к разбавлению и самоочищению от загрязнений, например, как вода. Поэтому, данному виду загрязнения следует уделять особое внимание. Решение имеющихся проблем загрязнения может быть связано, как с внедрением технических мероприятий по очистке, так и с мероприятиями, исключающими попадание вредных веществ в окружающую среду.

Для того, чтобы оценить уровень имеющегося загрязнения и выбрать оптимальный метод очистки прилегающих территорий, для начала следует определить масштабы негативного воздействия.

Результатом исследований и анализа сложившейся ситуации должен стать комплекс мероприятий по осуществлению очистных и восстановительных работ на загрязненной территории.

Как объект исследования, можно рассмотреть Московский НПЗ, располагающийся в юго-восточной части столицы, в нижнем течении реки Москва. Именно отсюда в государственные органы поступают регулярные жалобы на неблагоприятное состояние экологии.

Отличительной чертой данной местности является то, что гидрографическая сеть здесь претерпела кардинальные изменения. Дело в том, что большинство имеющихся сегодня стоков в реку Москва – искусственные. Практически все естественные притоки исчезли.

На данном заводе шламонакопитель был изготовлен на месте одного из бывших карьеров недалеко от НПЗ. Визуальный осмотр подтвердил наличие проявлений нефти на прилегающей территории. Здесь были взяты пробы грунта и воды.

К сожалению, на сегодняшний день нормы предельно-допустимых концентраций продуктов нефтепереработки в грунте не рассчитаны. Данные значения необходимо рассчитывать для конкретного региона и конкретного вида почвы.

В разных источниках повышенным фоном считаются отличительные друг от друга значения содержания загрязнений в почве. Где-то данный показатель равняется 300 мг/кг, а где-то – и 100.

Как бы то ни было, осуществленный анализ территории Московского НПЗ показал, что содержание продуктов нефтепереработки в грунте достигает значения в 1000 мг/кг и более.

Пробы воды также показали превышение содержания вредных веществ: в первой пробе норма превышена в 14 раз, а во второй – в 31! В численном значении содержание нефтепродуктов в воде составляет от 1000 до 76000 мг/кг. Неравномерность показаний свидетельствует о различной проницаемости почвы на пути следования загрязняющих веществ.

Для того, чтобы доказать имеющееся загрязнение, был проведен сравнительный анализ отходов в шламонакопителе и нефтепродуктов, наличие которых зафиксировали в реке. Результаты исследования не позволяют в полной мере говорить об идентичности двух проб. С другой стороны, имеющиеся отличия могут быть результатом трансформаций, произошедших с нефтепродуктом при его движении от источника загрязнения к месту отбора пробы.

Основными признаками, по которым определяют имеющееся загрязнение, являются:

    угнетенный внешний вид растительности; снижение урожайности сельско–хозяйственных полей; нарушение баланса содержащихся в почве ценных веществ; вымывание нефтепродуктов из почвы в поверхностные водоемы.

Сегодня для определения наличия превышения содержания нефтепродуктов в почве ориентируются на фоновое значение, устанавливаемое отдельно для каждого региона.

Международный стандарт устанавливает значение фоновой концентрации нефтепродуктов в почве, как 40 мг/кг для тех районов, где отсутствует добыча углеводородов. Для местности, где располагаются нефтедобывающие предприятия, это значение равно 100 мг/кг.

На примере одного конкретного предприятия, мы убедились, что технологические процессы данного НПЗ негативно влияют на состояние экологии на прилегающих территориях. Об этом говорят результаты замеров, показавшие превышение допустимого уровня загрязнения. Для решения имеющейся проблемы необходимо предусмотреть организационно-технические мероприятия, касающиеся накопителя шлама, являющегося источником постоянной опасности для реки Москва.

Http://1cert. ru/stati/rezultaty-vozdeystviya-npz-na-ekologicheskuyu-bezopasnost-okruzhayushchey-sredy

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

1 Характеристика процессов переработки нефти, сопровождающихся загрязнением окружающей среды

2 Воздействие нефтеперерабатывающих предприятий на окружающую среду

2.1.1Основные источники загрязнения атмосферы на нефтеперерабатывающих предприятиях

2.1.2 Установки каталитического крекинга как загрязнители атмосферы

2.1.3 Последствия воздействия нефтеперерабатывающих предприятий на атмосферу

2.2 Воздействие сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий на гидросферу

3 Меры по решению экологических проблем эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий

3.1 Мероприятия по снижению атмосферных выбросов от блока каталитического крекинга

3.1.1 Снижение выбросов аэрозолей от установок каталитического крекинга в атмосферу

3.1.2 Снижение выбросов оксида углерода от установок каталитического крекинга в атмосферу

3.1.3 Снижение выбросов оксидов серы и сероводорода от установок каталитического крекинга в атмосферу

3.1.4 Снижение выбросов оксидов азота от установок каталитического крекинга в атмосферу

3.1.5 Снижение выбросов углеводородов от установок каталитического крекинга в атмосферу

3.2 Рациональные схемы водоснабжения и канализации на нефтеперерабатывающих предприятиях

3.3 Снижение экологической нагрузки нефтеперерабатывающих предприятий на литосферу

4 Правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства в области нефтепереработки

5 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от резервуаров нефтеперерабатывающих предприятий

5.1 Алгоритм расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от резервуаров нефтеперерабатывающих предприятий

5.2 Исходные данные для расчета выбросов паров нефтей и бензинов в атмосферу от резервуаров нефтеперерабатывающего предприятия

5.3 Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ от резервуаров хранения автомобильного бензина

5.4 Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ от резервуаров хранения технического керосина

6 Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от нефтеперерабатывающих предприятий

6.1 Алгоритм расчета платы за выбросы загрязняющих веществ от нефтеперерабатывающих предприятий

6.2 Исходные данные для расчета платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от нефтеперерабатывающих предприятий

6.3 Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от нефтеперерабатывающих предприятий

7 Расчет платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты от нефтеперерабатывающих предприятий

7.1 Алгоритм расчета платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты от нефтеперерабатывающих предприятий

7.2 Исходные данные для расчета платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты от нефтеперерабатывающих предприятий

7.3 Расчет платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты от нефтеперерабатывающих предприятий

НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, НЕФТЬ, УГЛЕВОДОРОДЫ, ТОКСИЧНОСТЬ, ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА, АТМОСФЕРНЫЕ ВЫБРОСЫ, СТОЧНЫЕ ВОДЫ, ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА, УЩЕРБ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Цель дипломной работы – изучение экологических проблем эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий.

Охарактеризованы процессы переработки нефти, сопровождающиеся загрязнением окружающей среды. Изучено воздействие нефтеперерабатывающих предприятий на окружающую среду: атмосферу, гидросферу и литосферу. Предложены меры по решению экологических проблем эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий. Выявлены правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства в области нефтепереработки. Рассчитана плата за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и за сбросы загрязняющих веществ в водоемы от нефтеперерабатывающих предприятий.

Пояснительная записка к дипломной работе содержит 76 страниц, 6 рисунков, 16 таблиц, 31 использованный источник литературы, 5 приложений.

Экологические проблемы, имеющие в настоящее время глобальный социальный характер, наиболее ярко проявились в нефтеперерабатывающей отрасли, где огромная энергонасыщенность предприятий, образование и выбросы вредных веществ создают не только техногенную нагрузку на окружающую среду, но и общественно-политическую напряженность в обществе.

Республика Башкортостан относится к одним из самых промышленно развитых регионов Российской Федерации. Концентрация промышленного производства в Башкортостане существенно превышает общероссийские показатели, особенно в части размещения предприятий нефтепереработки.

В нефтеперерабатывающей промышленности постоянно интенсифицируются технологии, вследствие чего такие параметры, как температура, давление, содержание опасных веществ, достигают критических величин. Растут единичные мощности аппаратов, количество находящихся в них опасных веществ. Многие виды продукции нефтеперерабатывающих предприятий с передовой технологией, обеспечивающей комплексную переработку сырья и состоящей из сотен позиций, взрыво – или пожароопасны или токсичны. Экономическая целесообразность расположения нефтеперерабатывающих предприятий приводит к созданию индустриальных комплексов в местах проживания населения. Перечисленные особенности современных объектов нефтепереработки обусловливают их потенциальную экологическую опасность.

В мире работает более 700 нефтеперерабатывающих предприятий (НПП) общей мощностью примерно 3,8 млрд. т в год. В производстве используются невозобновляемые сырьевые источники, их использование приводит к дополнительному нагреву поверхности атмосферы Земли, развитию парникового эффекта, уменьшению озонового слоя. Ущерб промышленных технологий нефтеперерабатывающих предприятий для окружающей среды и здоровья людей можно охарактеризовать риском, характер и масштабы которого зависят от типа и объемов потребляемых нефти и топлива, способов их использования, уровня технологии системы безопасности и эффективности проведения работ по уменьшению загрязнений [1].

Значительный вклад в загрязнение воздушного бассейна городов Уфа, Салават, Стерлитамак вносят предприятия нефтеперерабатывающей промышленности. Основными предприятиями нефтеперерабатывающего комплекса Башкортостана являются ОАО «Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод», ОАО «Уфанефтехим», ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», ОАО «Уфимский нефтеперерабатывающий завод», ОАО «Уфаоргсинтез», ЗАО «Стерлитамакский нефтехимический завод». По данным Государственного доклада «О состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики Башкортостан в 2005 году» валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух от этих предприятий в 2005 году составил 148,934 тыс. т. Сброс в поверхностные водные объекты недостаточно очищенных сточных вод от предприятия ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» в 2005 году равнялся 36,236 млн. м3. Общий годовой объем образования отходов на нефтеперерабатывающих предприятиях г. Уфы составил 111,940 тыс. т.

Решение экологических проблем в области нефтепереработки требует разработки и внедрения высокоэффективных, малозатратных технологий переработки нефти и новых систем защиты экологии, что приведет к рациональному использованию нефти и улучшению состояния природной среды.

В этой связи изучение экологических проблем эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий является актуальным.

Цель дипломной работы – изучение экологических проблем эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий.

Для реализации цели дипломной работы ставились следующие задачи:

– охарактеризовать процессы переработки нефти, сопровождающиеся загрязнением окружающей среды;

– изучить воздействие нефтеперерабатывающих предприятий на окружающую среду: атмосферу, гидросферу и литосферу;

– предложить меры по решению экологических проблем эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий;

– выявить правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства в области нефтепереработки;

– рассчитать плату за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и за сбросы загрязняющих веществ в водоемы от нефтеперерабатывающих предприятий.

Социально-политический аспект рассмотрения экологических проблем эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий связан с решением проблем окружающей среды в масштабах всего человечества при наличии разных социальных систем. В связи с неделимостью биосферы загрязнение природной среды невозможно удержать в территориальных границах страны, в которой это происходит. Для разработки и внедрения новых, максимально эффективных и экономически выгодных способов очистки нефтяных загрязнений требуются экономические и научно – технические возможности всех стран [2].

Экономический аспект рассматриваемых проблем связан с бурным развитием нефтяной промышленности. Нефть дорожает изо дня в день и поэтому экономически выгодно добывать и перерабатывать ее в больших количествах. При этом общественность понимает, что получение максимальной выгоды сегодня может привести к полному истощению природных ресурсов завтра. Необходимо бережно относиться к имеющимся запасам и не допускать загрязнения природы. На сегодняшний день экономически более выгодно улучшать состояние природной среды различными методами и не допускать ее последующего загрязнения.

Экологические аспекты. Процессы переработки нефти представляют собой опасность для среды обитания живого мира, так как загрязняются атмосфера, гидросфера, литосфера. Чтобы снизить и предотвратить экологическую нагрузку на окружающую среду, в нефтепереработке необходимо внедрять экологические методы управления, вести хозяйственную деятельность в пределах емкости экосистем на основе массового внедрения энерго – и ресурсосберегающих технологий.

Этический аспект рассмотрения дипломной работы связан с тем, что нормы морали, нравственности должны быть направлены на изменение мышления людей в вопросах, касающихся экологических проблем, в том числе экологических проблем эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий. Каждый человек должен знать, какое воздействие оказывает нефтеперерабатывающая промышленность на среду его обитания, и быть заинтересованным в улучшении состояния экологии.

Концепция устойчивого развития человечества подразумевает такое развитие, которое обеспечивает удовлетворение потребностей настоящего времени без ущерба основополагающим параметрам биосферы и не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности. В настоящее время нефтеперерабатывающие предприятия оказывают сильное негативное воздействие на окружающую среду. Для обеспечения устойчивого развития нефтепереработки необходимы разработка и внедрение новых экологически ориентированных способов переработки нефти [2].

1 ХАрактеристика процессов переработки нефти, сопровождающихся загрязнением окружающей среды

Нефтеперерабатывающие предприятия оказывают воздействие на все оболочки биосферы Земли, загрязняется атмосфера, гидросфера, педосфера. Источником загрязнения природы является как непосредственно сама нефть, так и продукты ее переработки, включая вторичные продукты, образующиеся в процессе ее переработки. Поэтому в дипломной работе целесообразно рассмотреть состав и свойства нефти, поскольку они обусловливают воздействие нефти на окружающую среду, а также технологии нефтепереработки, сопровождающиеся загрязнением природы.

Большинство нефтей представляют маслянистые жидкости от темно-коричневого до темно-бурого цвета, который зависит от содержания в них окрашенных смолистых веществ. Плотность нефтей составляет 0,82-0,90 т/м3, температура затвердевания лежит в пределах от -20єС до +20єС. Вязкость нефтей значительно выше вязкости воды. Элементный состав нефтей колеблется в очень незначительных пределах: углерод 84-87%, водород 12-14%, сера 0,1-5%, кислород и азот (в сумме) до 1,0% [22].

В нефти различают углеводородную часть, неуглеводородную часть и минеральные примеси. Углеводородная часть нефти представляет собой раствор газообразных и твердых углеводородов в смеси жидких углеводородов различной природы и сложности. В низкомолекулярной части нефти, перегоняющейся до 350єС, содержатся вещества с молекулярной массой не более 250-300, а именно: алканы, моно-, би – и трициклические нафтены, моно – и бициклические ароматические углеводороды, углеводороды смешанного строения. В состав высокомолекулярной части нефти, перегоняющейся выше 350єС, входят вещества с молекулярной массой от 300 до 1000 – высокомолекулярные алканы, моно – и полициклические нафтены с боковыми цепями, ароматические углеводороды с боковыми цепями, конденсированные многоядерные соединения и полициклические углеводороды смешанного строения.

В зависимости от того, углеводороды какого класса преобладают в составе нефти, они подразделяются на парафиновые, парафино-нафтеновые, нафтеновые, парафино-нафтено-ароматические, нафтено-ароматические, ароматические. Наиболее распространены нефти так называемого смешанного основания, в которых нельзя выделить определенный класс углеводородов.

В неуглеводородную часть нефти входят разнообразные кислородные (фенолы, нафтеновые кислоты, гетероциклы), азотистые (производные пиридина и хинолина, амины) и сернистые (тиофен, тиоспирты и тиоэфиры) соединения. По содержанию серы нефти делятся на малосернистые (с содержанием до 0,5%), сернистые (с содержанием от 0,5 до 2,0%) и высокосернистые (с содержанием выше 2,0%).

Основная масса всех этих соединений концентрируется в высокомолекулярной части нефти.

Минеральные примеси в нефти составляют различные соли, перешедшие в нее из пластовых вод, механические примеси песка и глины и эмульгированная вода.

4. Смазочные масла (моторное, индустриальное, турбинное, компрессионное, цилиндровое масла)

6. Продукты, используемые для нефтехимического синтеза (мазут, широкая фракция и др.) [22]

Подготовка извлеченной из недр нефти ставит целью удаление из нее механических примесей, растворенных солей и воды и стабилизацию по составу.

Первичная переработка нефти (первичные процессы) заключаются в разделении ее на отдельные фракции (дистилляты), каждая из которых представляет смесь углеводородов. Первичная переработка является физическим процессом и не затрагивает химической природы и строения содержащихся в нефти соединений. Важнейшим из первичных процессов является прямая гонка нефти.

Вторичная нефтепереработка представляет собой разнообразные процессы переработки нефтепродуктов, полученных методом прямой гонки. Эти процессы сопровождаются деструктивными превращениями содержащихся в нефтепродуктах углеводородов и изменением их природы, то есть являются химическими процессами.

Исходная нефть прокачивается насосом через теплообменники 4, где нагревается под действием тепла отходящих нефтяных фракций и поступает в трубчатую печь 1. В трубчатой печи нефть нагревается до заданной температуры и входит в испарительную часть ректификационной колонны 2. Как только нефть в виде парожидкостной смеси выходит из печи и входит в колонну, паровая фаза поднимается вверх по колонне, а жидкая перетекает вниз. Паровая фаза подвергается ректификации в верхней части колонны, считая от места ввода сырья, жидкая – в нижней части. В ректификационной колонне размещены ректификационные тарелки, на которых осуществляется контакт поднимающихся по колонне паров со стекающей сверху жидкостью (флегмой). Флегма создается в результате того, что часть верхнего продукта (II) возвращается в жидкое состояние на верхнюю тарелку и стекает на нижележащие и обогащает поднимающиеся пары низкокипящими компонентами [2].

Для ректификации жидкой части сырья в нижней части колонны под нижнюю тарелку необходимо вводить тепло или какой-либо испаряющийся агент (IV). В качестве испаряющегося компонента широко применяется перегретый водяной пар или перегретые пары бензина или керосина. В результате этого легкая часть нижнего продукта переходит в паровую фазу и тем самым создается паровое орошение. Это орошение, поднимаясь с самой нижней тарелки и вступая в контакт со стекающей жидкой фазой, обогащает последнюю высококипящими компонентами. В итоге сверху колонны непрерывно отбирается низкокипящая фракция, снизу – высокотемпературный остаток, сбоку – боковые продукты (III).

Перегонку нефти осуществляют при температуре не выше 370єС. В результате атмосферной перегонки остается мазут. Для выделения фракции из мазута применяют перегонку в вакууме. Для этой цели создается вакуум 20 мм рт ст, что позволяет выделить из мазута фракции до 500єС (в пересчете на атмосферное давление) [2].

На рисунке 2 представлена схема установки атмосферно-воздушной перегонки нефти на Уфимском нефтеперерабатывающем заводе (УНПЗ).

В качестве сырья на УНПЗ применяется карачаганакский конденсат. В нем содержится много меркаптанов. С этим связано одно из отрицательных воздействий УНПЗ на окружающую среду.

Блок подготовки сырья представляет собой электрообессоливающую установку (ЭЛОУ), где нефть освобождается от воды и солей. Нефть нагревается до 150єС при давлении 0,3-0,4МПа и поступает в колонну К-1, температура низа которой 170-200єС. В емкости Е-1 происходит отделение газа и бензина. Бензин содержит до 0,8% серы и растворенный сероводород, поэтому после отделения воды он поступает на установку гидроочистки. Отбензиненная нефть нагревается и поступает в колонну К-2, где путем перегонки получают дизельное топливо. Мазут с нижней части К-2 подогревается в печи П-2 и поступает в вакуумную колонну К-3, где сверху отбирают вакуумный газойль, а снизу гудрон. Мазут может отгружаться потребителю как товарный продукт (топочный мазут). По аналогичной схеме с включением дополнительных ректификационных колонн перерабатывают другие нефти.

В процессе первичной переработки нефти в атмосферу выделяются углеводороды, сероводород. Попадание этих веществ в атмосферу связано с выделением (испарением) с установок первичной переработки нефти. Кроме того, в результате горения топлива в технологических печах образуется диоксид углерода, оксиды азота, по причине незавершенного горения топлива – монооксид углерода [22].

В процессах обезвоживания и обессоливания нефти образуются твердые отходы.

Таким образом, уже в ходе первичной переработки нефти прослеживается воздействие НПП на атмосферу, гидросферу и литосферу.

Существует несколько методов коксования. На рисунке 3 приведена схема замедленного коксования. При этом процессе кроме кокса образуются газы, бензиновые и керосино-дизельные фракции. Выход кокса составляет 12-36%, бензина – 8-18% и углеводородных газов – до 10 %.

Недостатком дистиллятов коксования является наличие в них непредельных углеводородов (20-40 %.) и сернистых соединений.

Нефтяные остатки содержат большое количество асфальто-смолистых веществ. Процесс очистки нефтяных остатков от этих примесей называется деасфальтизацией. В результате процесса деасфальтизации получаются очищенные от асфальто-смолистых веществ масла, а также сырье для каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Процесс деасфальтизации протекает в деасфальтизационной колонне при 60-80 єС и давлении 3,5-4,2 МПа и отношении пропана к сырью по массе 3-5:1.

Основное назначение каталитического крекинга: получение высокооктановых компонентов бензина из более тяжелых дистиллятов.

Крекинг осуществляют при 470-550єС. В качестве катализатора применяются алюмосиликаты [22].

На рис.4 представлена технологическая схема установки каталитического крекинга с кипящим слоем катализатора 1–А/1–М [22]. Крекируемое сырье через теплообменники 1 подается в печь 2. Нагретое сырье смешивается с рециркулятом (частью тяжелой фракции) и по катализаторопроводу поступает в реактор крекинга 3. В нижнюю отпарную зону реактора вводится водяной пар для отдувки катализатора. Пары продуктов реакции и водяной пар при температуре 450°С из верхней части реактора 3 поступают в нижнюю часть ректификационной колонны 4. Пары бензина и водяной пар отбираются с верхней части колонны, проходят холодильник-конденсатор 5 и поступают в сепаратор 6, в котором разделяются на водяной слой, бензиновый слой и газ. Газ компрессируется и подается на газофракционирование, а бензин поступает на ректификацию. Часть бензина отбирается на орошение колонны.

Дизельное топливо и тяжелая фракция проходят через секции отпарной колонны 7, охлаждаются в теплообменниках 1 и холодильниках 8 и отводятся как товарные продукты. Часть тяжелой фракции в виде рециркулята смешивается с сырьем и подается в реактор 3, а часть направляется на орошение нижней части колонны 4. Смесь тяжелых жидких продуктов крекинга и катализаторной пыли из низа колонны 4 поступает в шламоотделитель 9, из которого шлам возвращается в реактор 3, а богатый ароматическими углеводородами декантат отводится с установки.

Дезактивированный в процессе работы катализатор из кипящего слоя реактора опускается в его отпарную зону и катализаторопроводом отводится в узел смешения с воздухом 10. Из него за счет воздушного потока катализатор переносится в регенератор 11, в котором создается кипящий слой. Основная часть воздуха для выжигания катализатора подается непосредственно в регенератор. Газы, образовавшиеся в результате выжигания кокса, проходят котел-утилизатор 12, электрофильтр 13 для улавливания катализаторной пыли и выбрасываются в атмосферу. Регенерированный катализатор из нижней части регенератора 11 поступает в катализаторопровод и вместе с сырьем и рециркулятом возвращается в реактор 3 [22].

Назначение: превращение низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановые фракции бензинов, ароматизация узких или широких бензиновых фракций в катализат, из которого методами экстракции выделяют ароматические углеводороды.

Риформинг протекает в среде водорода при высоких температурах и среднем давлении с применением специальных катализаторов (в основном платиновой группы).

Суть процесса: присоединение водорода к молекулам сырья под давлением до 32 МПа, расщепление высокомолекулярных компонентов сырья и образование низкомолекулярных углеводородов, используемых в качестве моторных топлив.

Гидрокрекинг – это каталитический процесс, протекающий в среде водорода при температуре до 400єС и давлении до 32 МПа. Этот процесс в зависимости от исходного сырья позволяет получать широкую гамму продуктов: от сжиженных газов до масел и нефтяных остатков с низким содержанием серы.

Гидроочистка – это процесс, протекающий в среде водорода в присутствии катализатора при температуре 325-425 єС, давлении 3-7 МПа.

При этом процессе происходит деструкция сераорганических, кислород – и азоторганических соединений до сероводорода, воды и аммиака, предельных и ароматических углеводородов. При этом получается цвет, запах нефтепродуктов и снижается содержание серы до заданных норм.

Вторичные процессы переработки нефти поставляют в окружающую среду основное количество загрязнителей.

Серосодержащие газы – диоксид серы и сероводород – отходящие газы регенерации катализаторов на установках крекинга. Кроме того, источниками диоксида серы являются дымовые трубы печей, факельные стояки. Сероводород поступает в атмосферу также с установок гидроочистки и термокрекинга [2].

Технологические печи, факельные стояки выбрасывают в атмосферу оксиды азота, диоксид и монооксид углерода, твердые вещества.

Источниками попадания углеводородов в атмосферу и воду являются технологические установки (выбросы и утечки за счет неплотностей технологического оборудования, трубопроводной аппаратуры, сальников насосов, а также из рабочих клапанов при аварийных ситуациях, вентиляционные выбросы из рабочих помещений), системы оборотного водоснабжения (испарение углеводородов в нефтеотделителях и градирнях), технологические конденсаты.

Отработавшие катализаторы, зола, пыль, кислые гудроны представляют собой отходы вторичных процессов нефтепереработки.

Рассмотренные процессы переработки нефти загрязняют окружающую среду. В этой связи необходимым является изучение воздействия нефтеперерабатывающих предприятий на отдельные оболочки биосферы.

Нефтеперерабатывающие предприятия оказывают отрицательное воздействие на все оболочки биосферы: воздушную, водную и твердую. Выделяющиеся в процессе переработки нефти выбросы влияют на состояние атмосферы; сточные воды попадают в природные воды и загрязняют гидросферу Земли; отходы производства, шламы прямо или косвенно наносят ущерб почвенному покрову.

2.1.1 Основные Источники Загрязнения Атмосферы На нефтеперерабатывающих предприятиях

– резервуары, в которых хранятся нефть, нефтепродукты, различные токсичные легкокипящие жидкости;

– очистные сооружения; некоторые технологические установки (АВТ, каталитический крекинг, производство битумов и др.);

В таблице 1 приводятся данные о доле различных источников выбросов в атмосферу в общей величине выброса, полученные в результате обследований и паспортизации источников выбросов [3].

Таблица 1 Распределение выбросов вредных веществ в атмосферу по основным источникам от общего количества выбросов [3]

2.1.2 УСтановки каталитического крекинга как ЗагрязниТели Атмосферы

Основным источником загрязнения при каталитическом крекинге является регенератор катализатора [18].

Для блока каталитического крекинга в основном используют тяжёлые дистилляты первичной переработки нефти, а это сырье более обогащено сернистыми и азотистыми соединениями, так же имеет в своём составе тяжёлые металлы в виде металлоорганики. Так как при самом крекинге идут процессы расщепления более сложных молекул углеводородов в более простые (в основном), то процессу расщепления подвергаются так же и молекулы содержащие азот, серу и металлы, превращая их в более простые соединения.

При переработке утяжеленного сырья катализатор может отравляться этими азотистыми и металлоорганическими соединениями. Отравление металлами выражается повышением коксоотложений на катализаторе и увеличением доли водорода в газах крекинга. Оба эти явления объясняются каталитическим действием металлов на реакции дегидрирования, протекающие на поверхности катализатора. Азотистые соединения значительно снижают выход бензина. Отмечена большая стабильность цеолитов к металлоорганическим и особенно к азотистым соединениям по сравнению с аморфными алюмосиликатами.

По мере увеличения времени контакта сырья с катализатором активность катализатора падает, так как его поверхность покрывается смолисто-коксовыми отложениями. Катализатор приобретает интенсивную темную окраску уже после мгновенного контакта с сырьем. В результате на поверхности катализатора образуются все более обеднённые водородом соединения, а жидкие и газообразные продукты все более обогащаются водородом. За счет обеднения водородом адсорбированные продукты уплотнения переходят в кокс, дезактивирующий катализатор.

Отработанный катализатор стекает в регенератор. Для восстановления активности эти отложения (кокс) выжигают посредством контакта горячего катализатора с потоком воздуха. Затем катализатор рециркулируется для повторного использования. Чем выше температура регенерации, тем быстрее протекает этот процесс. В настоящее время часто стали использоваться аппараты каталитического крекинга, где тепло необходимое для протекания процесса получается путём сгорания кокса, отложившегося на катализаторе, в регенераторе. Поэтому для проведения технологического процесса важным параметром регенерации является соотношение между количеством CO и CO2 в продуктах сгорания кокса. То есть в регенераторах такого типа кокс сознательно не дожигается до CO2, а дожигается лишь до определённого соотношения для поддержания необходимой температуры. Повышение температуры сгорания кокса в регенераторах современных установок привело к некоторому снижению доли CO, но не позволило полностью его дожигать. Поэтому дымовые газы выходящие из регенератора содержат большое количество CO.

При процессе обжига катализатора в регенераторе на нём происходит сгорание не только кокса, но и отложившихся на нём соединений серы, азота, поэтому выпускать дымовые газы сразу в атмосферу нельзя. Раньше отходящий газ из регенератора просто пропускали через внутренний циклон для отделения пылевидного катализатора, далее он поступал в дожигатель CO, потом в атмосферу, часто через электрофильтр. При такой очистке в атмосферу попадало большое количество оксидов серы и азота. Заметим, что при использовании высокотемпературной регенерации отпадает нужда в СО – дожигателе и радикально изменяется характер выбросов при каталитическом крекинге в псевдоожиженном слое. Но сложность проведения процесса высокотемпературной регенерации заключается в том, что катализатор имеет свойство спекаться при высоких температурах [15].

Следует отметить также ещё один источник выбросов дымовых газов в атмосферу – это печь, через которую первоначально проходит сырьё и где нагревается до необходимой температуры процесса. Эти технологические нагреватели работают на наиболее доступном и экономичном топливе, обычно представляющем собой смесь поставляемого естественного газа, топливного газа, получаемого на заводе, и топливной нефти. В качестве последней обычно используется остаточная топливная нефть. Обычно половина или более потребности в тепле покрывается топливным газом, производимым на заводе.

Выбросы из печей зависят от типа топлива, но типичные объёмы выбросов приведены в таблице 2.

Http://stud. wiki/ecology/3c0b65635b2bd68a4d53a88521306c37_0.html

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.

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.

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:

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.

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 на растительных организмах и других живых существах, чья жизнедеятельность связана с почвой.

Таким образом, проблема отрицательного влияния процессов переработки нефти на экологию планеты становится с каждым днем все более актуальной.

Воздействие это многогранно: загрязнению подвергаются все оболочки Земли (атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера).

Решение этой проблемы возможно. Человечество уже достигло того уровня научно-технического прогресса, который позволит сделать переработку нефти безопасной для окружающей среды.

Http://www. business-equipment. ru/pererabotka/ekologicheskie-problemy-pererabotki-nefti. html

В процессе освоения нефтяных месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (в первую очередь магистральных трубопроводов), в ближайших населенных пунктах. При этом происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов, поверхностного стока и микрорельефа территории. Такие нарушения приводят к сдвигам в тепловом и влажном режимах грунтовой толщи и к существенному изменению ее общего состояния, что приводит к необратимым последствиям. Добыча нефти приводит также к изменению глубоко залегающих горизонтов геологической среды.

Происходят необратимые деформации земной поверхности в результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод, поддерживающих пластовое давление.

В мировой практике достаточно примеров, показывающих, сколь значительным может быть опускание земной поверхности в ходе длительной эксплуатации месторождений. Перемещения земной поверхности, вызываемые откачками из недр воды, нефти и газа, могут быть значительно большими, чем при тектонических движениях земной коры.

Неравномерное протекающее оседание земной поверхности часто приводит к разрушению водопроводов, кабелей, железных и шоссейных дорог, линий электропередач, мостов и других сооружений. Оседания могут вызывать оползневые явления и затопление пониженных участков территорий. В отдельных случаях, при наличии в недрах пустот, могут происходить внезапные глубокие оседания, которые по характеру протекания и вызываемому эффекту могут быть сравнимы с землетрясениями.

Большую опасность для окружающей среды представляют выбросы нефтяных углеводородов и разливы нефти (на каждый км2 в зоне месторождений и трасс нефтепроводов приходится до 0,02 т разлитой нефти в год).

Кроме того, обостряются гуманитарные проблемы. Особенно остро загрязнение окружающей среды сказывается на малых народах в местах нефтедобычи и нефтепереработки. Экологические проблемы, имеющие глобальный социальный характер, наиболее ярко проявились в нефтеперерабатывающей отрасли.

Следует отметить, что нефтеперерабатывающая промышленность использует в производстве невозобновляемые сырьевые источники, что приводит к дополнительному нагреву поверхности атмосферы Земли, развитию парникового эффекта, уменьшению озонового слоя, предохраняющего биосферу Земли от поступления дополнительной солнечной энергии.

Решение этой проблемы требует в первую очередь углубления переработки нефти, что приведет к рациональному ее использованию и улучшению состояния природной среды. Добыча нефти должна находиться на уровне перспективного потребления нефтепродуктов и экспорта нефти. Средняя глубина переработки нефти на российских нефтеперерабатывающих заводах составляет около 65% (для сравнения на НПЗ США — 90-98%). Доказано, что инвестиции в углубление переработки нефти в 5-7 раз эффективнее инвестиций в новые месторождения, что является одним из путей предотвращения глобальной катастрофы.

Главная задача в современных условиях – свести к минимуму нежелательные последствия, рационально используя природные условия.

Для улучшения экологической обстановки нефтяная отрасль России должна выполнять следующие условия:

восполнять запасы углеводородов и осваивать новые нефтегазоносные провинции в отдаленных районах; повышать уровнь профессиональной подготовки кадров и применять технологии для того, чтобы максимально эффективно проводить разведку и освоение новых нефтяных и газовых месторождений; улучшать состояние окружающей среды, а также компенсировать или устранять экологические последствия деятельности нефтяных компаний для окружающей среды; утилизировать нефтяной попутный газ.

С целью уменьшения загрязнения окружающей среды нефтегазодобывающим комплексом ведутся разработки и внедряются новые природосберегающие технологии. Осваивается безамбарное бурение, позволяющее значительно снизить объемы производственных отходов.

Ведется строительство заводов по антикоррозийному покрытию трубопроводов. Осваивается применение гибких трубопроводов из армированного пластика, срок эксплуатации которых не ограничен.

Нарабатываются технологии по эффективной очистке загрязненных поверхностей с применением бакпрепаратов и различных промывочных жидкостей. С целью снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу ведутся работы по использованию газа, сжигаемого в факелах, для производства бензина и выработки электроэнергии.

Ещё одно интересное видео о добычи нефти и её влиянии на экологию:

Http://pue8.ru/ekologiya/255-ekologicheskie-problemy-neftyanoj-promyshlennosti. html

    НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЙ ЗАВОД НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЙ ТАЙВАНЬ ТАОЮАНЬ НЕФТЕГАЗОВАЯ КОРПОРАЦИЯ КРУПНЫЙ ПОЖАР ГИДРОДЕСУЛЬФУРАЦИИ ПОЖАРНЫЕ СПАСАТЕЛИ БОЙЛЕР ПОЖАРНЫЕ МАШИНЫ МОЩНЫЙ ВЗРЫВ ГРОМКИЙ ХЛОПОК НЕФТЕХИМИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ ЕЖЕДНЕВНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ВТОРОЙ ЦЕХ ПРОГРЕМЕТЬ ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО ПЕРЕЗАГРУЗКА КИТАЙСКАЯ КОРПОРАЦИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ

Пламя вспыхнуло после мощного взрыва. На месте ЧП работали 40 пожарных расчетов. По предварительной информации, причиной взрыва стал разрыв одной из труб завода

Пожар на нефтеперерабатывающем заводе стал следствием взрыва + youtube. com/PressResetEarth

В городе Таоюань на острове Тайвань в понедельник, 29 января, в результате взрыва загорелось нефтеперерабатывающее предприятие, сообщает издание Chinadaily.

"Предварительное расследование показало, что взрыв произошел в результате

Разрыва трубы нефтеперерабатывающего завода, который принадлежит нефтехимической компании Тайваня", – говорится в сообщении.

Пожар ликвидирован, при этом никто не пострадал. К ликвидации возгорания и его последствий было привлечено 40 пожарных автомобилей.

Зарево видно было на расстоянии пяти километров от завода. О погибших и пострадавших при ЧП не сообщается. На месте работают пожарные, спасатели и представители полиции.

В городе Таоюань на острове Тайвань сегодня, 29 января, утром взорвался нефтеперерабатывающий завод. Об этом сообщает Укринформ.

Причиной пожара стал разрыв трубы. Возгорание удалось ликвидировать. В результате инцидента никто не пострадал.

Мощный взрыв произошел на нефтеперерабатывающем заводе в Тайване. Авария может привести к сокращению производства нефтепродуктов в Китае. На данный момент известно, что взорвался один из бойлеров, в котором происходит нагревание нефти при производстве топлива. Поступают так же сообщения, о том, что пожал начался до взрыва и именно он стал причиной катастрофы.

В понедельник, 29 января, около 7 часов утра в городе Таоюань на острове Тайвань взорвался нефтеперерабатывающий завод.

"Предварительное расследование показало, что взрыв произошел в результате разрыва трубы нефтеперерабатывающего завода, который принадлежит нефтехимической компании Тайваня", – говорится в сообщение.

Пожар удалось ликвидировать, жертв нет. Читайте также: В Киеве произошел пожар в многоэтажке: погиб человек, еще двое – в больнице

Отмечается, что для ликвидации взрыва было задействовано 40 пожарных машин.

(Казань, 29 января, "Татар-информ"). На Тайване на нефтеперерабатывающем заводе (CNPC) прогремел мощный взрыв, сообщили "Известия".

По данным издания, возникший после взрыва пожар локализовать огнеборцам пока не удается.

Информации о пострадавших, а также о причинах произошедшего пока нет.

"Тайваньская государственная энергетическая компания CPC заявила, что на ее нефтеперерабатывающем заводе в северо-западном городе Таоюань пострадал

Участок по производству дизельного топлива", – говорится в сообщении.

При этом в компании отметили, что никаких сообщений о погибших или пострадавших в результате пожара и взрывов не поступало.

Отмечается, что на указанном участке произошла неисправность печи с повторным нагревом, что привело к нескольким взрывам с густым дымом.

О пострадавших пока не сообщает. Как сообщает Reuters, взрыв произошел после пожара, который начался в результате неисправности печи.

Вместе с тем пожар уже к началу рабочего дня был взят под контроль. По словам, вице-президента корпорации Энна Биха, этот инцидент повлияет на ежедневное производство 30 тысячи баррелей дизельного топлива, но компания Kaohsiung возместит любой недостаток в поставках на местный рынок.

Тайюань, Китай REGNUM В Китае на нефтеперерабатывающем заводе тушат крупный пожар. Огонь вспыхнул на предприятии в Тайюане на Тайване сегодня утром, 28 января, сообщает ECNS.

Сигнал пожарным поступил около 6:42 по местному времени. По свидетельству очевидцев, сначала они услышали громкие взрывы.

Ранее по теме: Взрыв фабрики на востоке Китая: десятки пострадавших, есть погибшие

По предварительным данным, взорвался в ходе перезагрузки оборудования в цехе гидродесульфурации взорвался один из бойлеров.

О пострадавших пока не сообщается. В настоящее время пожар на заводе локализован. Помогать бороться с последствиями возгорания пожарным помогают 40 единиц техники.

По сведениям, полученным от пожарных, пожар начался на НПЗ в городе Таоюан в 6:42 по местному времени (1:42 мск). Информации о пострадавших пока нет. По предварительной информации, взорвался один из бойлеров завода.

Как сообщает Reuters со ссылкой на руководство государственной Китайской нефтяной компании [Тайваня], инцидент на НПЗ может привести к сокращению производства нефтепродуктов, которое придется восполнять другим предприятиям. Мощность НПЗ в Таоюане – 30 тыс. баррелей дизельного топлива в день.

Как сообщают тайваньские СМИ со ссылкой на власти Таоюаня, взрыв на заводе, принадлежащем нефтяной корпорации CPC Corporation Taiwan, прогремел в 06:42, сопровождаясь оглушительным грохотом и пламенем.

В корпорации подтвердили, что взрыв произошел при перезапуске площадки, где осуществляется девулканизация, после ежегодного капитального ремонта.

Крупный пожар произошел на нефтеперерабатывающем заводе в городе Таоюань на Тайване, передает РИА Новости.

Представитель Китайской национальной нефтегазовой корпорации (CNPC) рассказал, что в 6:42 по местному времени в ходе перезагрузки оборудования в цехе гидродесульфурации взорвался один из бойлеров.

Представители полиции. К настоящему моменту огонь удалось локализовать. О погибших или пострадавших в настоящее время не сообщается.

Мощный взрыв прогремел на нефтеперерабатывающем заводе Китайской национальной нефтегазовой корпорации (CNPC) на Тайване. Об этом утром в понедельник, 29 января, передает Центральное телевидение Китая.

Сообщается, что огнеборцам пока не удается локализовать пожар, возникший после взрыва. Информация о пострадавших, а также причинах ЧП уточняется.

Портал iz. ru писал о пожаре на крупнейшем нефтеперерабатывающем заводе в Венесуэле, который произошел 29 декабря.

На предприятии возник пожар, который к настоящему моменту удалось локализовать. Информация о пострадавших не поступала, ведется следствие.

Http://webground. su/topic/2018/01/29/t33

Мы считаем, что такой нефтеперерабатывающий завод нанесет экологический удар по следующим объектам: жилищным массивам Находки, по сельскохозяйственным угодьям, по рекреационным зонам, по заказникам залива Восток.

По оценкам экологов наиболее чистый участок мелководья залива Восток располагается как раз в месте планируемой под строительство нефтеперерабатывающего завода площадки: у восточного берега залива Восток между рекой Падь Елизарова и рекой Падь Отрадная, что в бухте Отрада, а это известное и излюбленное место отдыха дальневосточников.

Существенное значение имеет роза ветров, в зимнее время ветра дуют в северо-западном направлении, т. е. будет дуть в направлении города Находка и отравлять жителей.

Кроме того, грузовой терминал нефтезавода по этому плану разместится в районе озера Лебединого, а это базы отдыха «Квалитет», «Якорь», спортивно-оздоровительный комплекс «Антарес», в котором ежегодно отдыхают около семисот детей, крестьянские хозяйства и дачные кооперативы.

Юг Приморья остался практически последним местом, где люди сегодня могут отдыхать. Мощность завода 200 миллионов тонн в год, 1 процент отходов – это 200 тысяч. Вот отсюда мы исходим, что залива Восток не будет, и района Новолитовска, который является кормовой базой для животноводства и питает наши города и поселки.

Затрагивает планируемое размещение нефтеперерабатывающего завода “Роснефть-Приморскйи НПЗ» интересы и жителей Партизанского района, расположенного в непосредственной близости Новолитовска с одноименным сельскохозяйственным производственным кооперативом, снабжающим жителей Находки продуктами, в том числе натуральным молоком и свежим мясом, продукцией по социальным ценам.

Михайловка, поясним, в этом случае будет затоплена под водохранилище. Описана, впрочем, и другая площадка под строительство нефтеперерабатывающего завода – в пади Прудиха, что существенно ближе к нефтеносной трубе проекта «Восточная Сибирь – Тихий Океан» и уже существующим коммуникациям.

Сложно сказать, что думают по этому поводу в компании «Роснефть», организаторы конференции приглашали принять участие в обсуждениях представителей нефтеперерабатывающего завода, но те, не отказавшись от приглашения, на встречу так и не приехали. Как и приглашенные специалисты института биологии моря.

Http://www. nakhodka. tv/news/17378/

Что станет с пляжем Золотари и располагающимся рядом дачным поселком? Рядом расположен совхоз Новолитовское, который снабжает молоком весь Находкинский округ и весь Партизанский район. Какое будущее у находкинских коров? Эти и другие подобные вопросы волнуют жителей Находки в связи со строительством Приморского нефтеперерабатывающего завода.

Что станет с пляжем Золотари и располагающимся рядом дачным поселком? Рядом расположен совхоз Новолитовское, который снабжает молоком весь Находкинский округ и весь Партизанский район. Какое будущее у находкинских коров? Эти и другие подобные вопросы волнуют жителей Находки в связи со строительством Приморского нефтеперерабатывающего завода.

Во второй половине 2009 года компания «Роснефть» планирует завершить подготовку проекта строительства Приморского нефтеперерабатывающего завода. Под будущую строительную площадку компания выбрала самый излюбленный район под Находкой отдыхающих не только Приморья но и всего Дальнего Востока. Сюда входит район пади Елизарова, который находится всего в нескольких километрах от бухты Козьмино (в простонародье Золотари). Совсем рядом с будущей стройкой находятся пляжи поселка Волчанец и земли совхоза Новолитовское. Как считает доктор географических наук Юрий Наумов, «завод нанесет экологический удар по жилым массивам Находки, по пляжам и сельскохозяйственным угодьям и по заказнику «Залив Восток».

Справка: Государственный морской комплексный заказник «Залив Восток» создан в 1989 г. в целях сохранения биоты залива Восток для научных исследований, разработки биологических основ марикультуры и организации и развития плантаций марикультуры. Включает акваторию залива площадью 1.82 тыс. га, ограниченную линией, соединяющей мысы Пещурова и Елизарова. Подчинен ДВО РАН. Имеет санитарную зону шириной 500 м от уреза воды. На территории заказника запрещены сброс загрязняющих веществ и отходов, добыча полезных ископаемых. Регламентированы изыскательские работы, изъятие морских организмов. В санитарной зоне запрещается движение автотранспорта, устройство лагерей и рекреация вне специально отведенных зон отдыха, уничтожение растительности.

«Это излюбленное место отдыха дальневосточников, наиболее чистый участок мелководья залива Восток у его восточного берега между речками Падь Елизарова и Падь Отрадная в бухте Отрада», – отметил Наумов, подчеркнув, что это место как раз и попадает под строительство завода. По словам председателя муниципального комитета Новолитовского сельского поселения Вадима Потехина, «в зимнее время ветра из района строительства дуют в северо-западном направлении, то есть в направлении Находки». «Кроме того, – говорит он, – грузовой терминал планируют разместить в районе озера Лебединого, где находятся популярные базы отдыха и спортивно-оздоровительный комплекс для детей, а также дачные кооперативы». Представитель общественного движения «За развивающуюся Находку» подчеркнул, что «юг Приморья остался на сегодняшний день единственно чистым местом, где люди могут отдыхать без опасений за вред своему здоровью».

Он опасается, что «при планируемом 1% отходов нефтеперерабатывающего завода мощностью 200 миллионов тонн в год, получится 200 тысяч тонн грязи, которая покроет туристический район, а также луга совхоза Новолитовское». Его поддерживает Потехин, который считает, что «практически завод займет всю территорию села Екатериновка: планируется снос известковых заводов и жилых строений в районе села». «Также для обеспечения водой нефтезавода, который требует на одну тонну продукции 20 тонн воды, планируют перегородить речку Новоруднево, на месте Михайловки, которая в этом случае уйдет под воду, водопровод к этому хранилищу займет около 12 км».

«Более того, – отмечает он, – завод потребует изъятия плодородных земельных участков, пяти участков полезных ископаемых, среди которых четыре – золотоносных». Потехин рассказал об альтернативном участке по строительство – в пади Прудиха, что существенно ближе к нефтеносной трубе проекта «Восточная Сибирь – Тихий океан» и уже существующим коммуникациям.

Примечательно, что власти и представители «Роснефти» на встречу с жителями Находки и на общественные слушания не приехали, как и ученые Института биологии моря ДВО РАН. Зато глава Находкинского городского округа Олег Колядин неоднократно заявлял: «Намеченное компанией Роснефть строительство вблизи Находки нефтеперерабатывающего завода мощность 20 млн. тонн в год даст мощный импульс развитию экономики городского округа и его инфраструктуры». Напомним, что к строительству нефтеперерабатывающего завода планируется приступить в октябре будущего года. По прогнозам, первая очередь завода заработает в 2013 году с объемом переработки на начальном этапе 10 млн. тонн нефти в год.

Http://fedpress. ru/article/676536

Просмотров: 10981 Комментариев: 4 Оценило: 2 человек Средний балл: 4.5 Оценка: неизвестно Скачать

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

По специальности 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»

НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЙ ЗАВОД «УФАНЕФТЕХИМ» КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

АТМОСФЕРА, НЕФТЬ, НЕФТЕХИМИЯ, НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, НЕФТЕЛОВУШКИ, АБСОРБЕРЫ, АЭРОТЕНКИ, СТОЧНЫЕ ВОДЫ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ, ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ, ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ СБРОСЫ, ОТХОДЫ, фенол, диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода.

Объектом исследований является нефтеперерабатывающее предприятие ОАО «Уфанефтехим»

Цель данного дипломного проекта – анализ нефтехимической промышленности, как источник загрязнения окружающей среды.

В дипломном проекте произведен анализ нефтеперерабатывающей промышленности как источник загрязнения атмосферы, водного бассейна, литосферы, рассмотрено влияние на человека, рассчитаны выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и сбросы сточных в водные объекты, рассчитана плата за выбросы и сбросы загрязняющих веществ, так же определены класс опасности предприятия и санитарно-защитная зона.

Пояснительная записка к дипломному проекту содержит 68 стр., таблиц 23, рисунков 2, библиограф 32

1.1 Выбросы в атмосферу на различных этапах технологического процесса

1.2 Основные источники выбросов предприятия в атмосферный воздух

1.3 Состав соединений, выбрасываемых в атмосферный воздух и их влияние на живые организмы

1.6 Нефти и нефтепродукты, сбрасываемые со сточными водами и их влияние на водные объекты

II. Эколого-социально-экономические расчеты воздействия загрязнения на окружающую среду и человека

2.1 Расчет массы образующихся выбросов (инвентаризация) на предприятии ОАО «Уфанефтехим» в цехе 1 газотопливного производства

2.4 Определение экологической опасности и санитарно-защитной зоны предприятия ОАО «Уфанефтехим»

Экологические проблемы, имеющие в настоящее время глобальный социальный характер, наиболее ярко проявились в нефтеперерабатывающей отрасли, где огромная энергонасыщенность предприятий, образование и выбросы вредных веществ создают не только техногенную нагрузку на окружающую среду, но и общественно-политическую напряженность в обществе. Постоянно интенсифицируются технологии, вследствие чего такие параметры как температура, давление, содержание опасных веществ, достигают критических величин. Растут единичные мощности аппаратов, количество находящихся в них опасных веществ. Многие виды продукции нефтеперерабатывающих заводов с передовой технологией, обеспечивающей комплексную переработку сырья и состоящей из сотен позиций взрывоопасны и пожароопасны или токсичны. Перечисленные особенности современных объектов нефтепереработки обусловливают их потенциальную экологическую опасность. Экономическая целесообразность расположения нефтеперерабатывающих предприятий приводит к повсеместному созданию индустриальных комплексов в местах проживания населения.

Ущерб промышленных технологий НПЗ для окружающей среды можно охарактеризовать риском, характер и масштабы которого зависят от типа и объемов потребляемых нефти и топлива, способов их использования, уровня технологии системы безопасности и эффективности проведения работ по уменьшению загрязнений. Гигиеническая значимость этих производств очень высока потому, что сама нефть и процесс ее переработки включают сотни химических веществ, присутствующих одновременно в различных комбинациях между собой, сочетаниях с другими неблагоприятными факторами; нефть и нефтепродукты обладают комплексным воздействием на организм, т. е. поступают в организм через все входные ворота; и, наконец, нефть и все ее производные, способны проникать и поражать все аспекты окружающей среды, всю среду обитания: воздух, воду, почву, трансформируются во все живые и неживые объекты в природе. Все это создает полное экологическое неблагополучие, ухудшение стандартов жизни, всех санитарно-гигиенических норм, что не может не отразиться на состоянии здоровья рабочих этих предприятий и населения регионов, где размещены объекты перерабатывающей промышленности. Состояние здоровья людей должно быть главным показателем социальной эффективности, а создание здоровой среды обитания, обеспечивающей социальное, физическое и психическое благополучие человека, должно стать главной концепцией дальнейшего развития общества.

Поэтому одной из важнейших проблем нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности является проблема охраны производственной и окружающей среды. Нефтеперерабатывающуюпромышленность в настоящее время вполне справедливо относят к тем отраслям народного хозяйства, которые в наибольшей степени ответственны за здоровье населения.

В связи с этим важными являются анализ влияния на среду обитания предприятий нефтеперерабатывающего комплекса. Таким образом, тема дипломного проекта является актуальной.

Целью данного дипломного проекта является анализ влияния на среду обитания нефтеперерабатывающих предприятий на примере ОАО «Уфанефтехим».

– выполнить эколого-экономические расчеты воздействия загрязнения на окружающую среду и человека.

ОАО «Уфанефтехим» расположена в северной промышленной зоне города Уфы республики Башкортостан. Завод введен в эксплуатацию в 1957 году и является топливным с долей нефтехимических процессов. Рельеф окружающей местности средне холмистый. Преобладающее направление ветра в течение года но району – южное и юго-западное.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются организованные источники (дымовые трубы) и неорганизованные источники (выбросы с установок за счет не герметичности аппаратов, оборудования, от резервуарных парков, очистных сооружений).

Загрязнение атмосферного воздуха происходит на всех этапах технологического процесса переработки нефти и ее компонентов.

Сточные воды образуются, как правило, не от изолированных производственных процессов или агрегатов, а являются совокупностью потоков, собираемых от предприятия в целом [30].

1.1 Выбросы в атмосферу на различных этапах технологического процесса

Установки ЭЛОУ. Сырая нагретая нефть в смеси с деэмульгатором и водой под действием переменного электромагнитного поля обезвоживается и обессоливается.

Основными источниками выбросов вредных примесей в атмосферу являются неорганизованные источники (за счет не герметичности аппаратов, оборудования) и организованные – вентвыбросы из помещений насосных[30].

На данном этапе технологического процесса в атмосферу выделяются вредные примеси испарений легких фракций нефти (бензин нефтяной и сероводород)[1].

Обезвоженная и обессоленная нефть нагревается и разделяется на фракции в ректификационных колоннах, как при повышенном давлении, так и при вакууме.

Источниками выбросов являются дымовые трубы технологических печей, не герметичность технологического оборудования (неорганизованные источники) и производственные помещения насосных.

Перечень вредных веществ дополнительно включает дымовые газы: (метан, ангидрид сернистый, углерода оксид, азота оксид и диоксид, зола мазутная в пересчете на ванадий, бенз(а)пирен, сероводород.

Печи АВТ-1, АВТ-2, АВТ-3, АВТ-4 оборудованы форсунками для сжигания газов разложения, содержащих сероводород. После эжекторов с вакуумных колонн К-5 данное устройство снижает содержание сероводорода в выбросах, переводя его в ангидрид сернистый.

– Висбрекинг. Осуществляется технологический крекинг тяжелых остатков нефти при умеренной температуре, при которой распадаются преимущественно тяжелые углеводороды. С уменьшением вязкости гудронов – выработка компонента мазута.

Источниками выделения вредных примесей являются технологические печи и неплотности технологического оборудования, поэтому перечень вредных веществ не изменяется [6].

– Установка деасфальтизации. Деасфальтизацию проводят в экстракционных колоннах. В противотоке жидкий пропан растворяет в себе масляную часть гудрона. В экстрактном растворе получают деасфальтизированное масло, в рафинатном – асфальт. Сырье – гудрон. Продукт – деасфальтизат и асфальтосмолистые вещества.

Источниками выбросов являются насосные, которые пронормированы по бутану и бензину и дымовые трубы технологических печей.

– Установка УСРПГ. Сбор, компремирование «жирных газов» установки АВТ с последующей ректификацией образовавшегося газового конденсата с получением «сухого» газа и деэтанизированной головки.

– Установка производства нефтяных битумов. Установка предназначена для получения нефтяных дорожных вязких битумов, а также различных связующих нефтяных (брикетин-1, брикетин-3, НБС-1). В состав установки входят блок окисления и блок налива готовой продукции. Газы окисления, отработанный воздух и не сконденсированная часть отгона подаются в печь дожига газов окисления, топливо – экстракт фенольной очистки. В перечень вредных веществ добавляются меркаптаны, которые пронормированы по «н-пропантиолу», и фенол.

– Установка депарафинизации масел. Удаление из дистиллятных и остаточных рафинатов фенольной очистки высокоплавких парафиновых и церезиновых углеводородов путем кристаллизации их из растворов в смеси ацетона, метилэтилкетона и толуола при низких температурах с целью снижения температуры застывания. Продукты – депарафинированные дистиллятные и остаточные масла, газ и петролатум. Проводится глубокая депарафинизация масел. В перечне вредных примесей добавляются ацетон, метилэтилкетон и толуол.

– Установка получения многофункциональных алкилфенольных присадок.

В атмосферу выбрасывается уксусная кислота, ортофосфорная кислота, аммиак, кальция гидроксид [30].

– Установка каталитического крекинга 1-А. Осуществляется каталитический крекинг вакуумного газойля в кипящем слое катализатора с последующей ректификацией продуктов реакции. Источниками выделения вредных примесей являются технологические печи, регенератор катализатора, производственные помещения насосных и компрессорных. Выбросы катализаторной пыли из регенератора очищаются на электрофильтрах. В перечень вредных веществ добавляется пыль катализаторная, которая пронормирована как «взвешенные вещества».

– Газофракционирующая установка ГФУ. Разделение сжиженных углеводородов газов на фракции происходит в процессе ректификации под давлением с получением пропановой фракции, изобутановой фракции и газового бензина.

– Абсорбционно-газофракционирующая установка АГФУ. Абсорбцией и ректификацией разделяют смесь легких углеводородов на «сухой газ» и бутановую фракцию, которая затем подвергается обработке каустической содой с целью очистки их от сероводорода.

Перечень вредных примесей на данном этапе производства включает пропан и пропилен.

– Установка полимеризации бутан-бутиленовой фракции. Процесс полимеризации бутан-бутилена происходит в реакторах в присутствии катализатора под повышенным давлением с последующим фракционированием продуктов реакции[30].

Сырье – фракция бутан-бутиленовая, продукт – легкий и тяжелый полимердистиллят, отработанная бутан-бутиленовая фракция[5].

– Установка УСКФГ. Установка сбора и компремирования факельных газов высокого и низкого давления. Сырье – факельные газы с долей сероводорода не более 8%. Продукт – сухой газ с содержанием сероводорода 3%-5%, газовый конденсат.

Факельное хозяйство оборудовано схемой сбора и возврата газового конденсата в топливную систему завода.

-Гидрокрекинг. Процесс гидрокрекинга вакуумных дистиллятов проводят на стационарном слое катализатора под высоким парциальным давлением водорода. Процесс гидрокрекинга позволяет перерабатывать тяжелые нефтяные фракции при длительном цикле работы катализатора.

Установка регенерации катализатора оборудована скрубберами. Скруббер 2-913 производит очистку газов от катализаторной пыли и предельных углеводородов. На скруббере 2-913 предусмотрена очистка от оксида углерода и сернистого ангидрида.

В составе гидрокрекинга находится установка производства водорода. Процесс получения водорода основан на методе паровой конверсии углеводородов.

– Установка предварительной гидроочистки бензина. Превращение и удаление сернистых, азотистых, кислородсодержащих соединений из сырья гидрированием под высоким парциальным давлением водорода на стационарном слое катализатора с последующей стабилизацией гидрогенизата. Сырье – бензин. Продукт – стабильный гидрогенизат – сырье установок 35-5, 35-6.

– Установка изомеризации 35-5. На установке изомеризации гидроочищенных фракций прямогонного бензина получают высооктановый автобензин [30].

Сырье – бензин прямой гонки, узкие фракции с КПА, продукт – автобензин.

– Установка каталитического риформинга 35-11/300. Установка каталитического риформинга прямогонных бензинов и бензиновых фракций вторичного происхождения на алюмоплатиновом катализаторе с целью их ароматизации с предварительной гидроочисткой и отпаркой сырья и последующей стабилизацией продуктов реакции предназначена для переработки прямогонных бензинов с установок АВТ, гидрокрекинга, фракций КПА в высокооктановые компоненты автобензина или ароматизированный стабильный катализат для получения растворителей.

– Установка по производству элементарной серы. Установка перерабатывает сероводородсодержащий газ в элементарную серу.

Сера в жидком состоянии с установки поступает на склад, затвердевает на открытом воздухе, после чего бульдозером разбивается на комки и загружается в железнодорожные вагоны [4].

– Комбинированная установка получения ортоксилола, параксилола и бензола.

Широкую прямогонную фракцию бензина подвергают вторичной перегонке с целью получения узких фракций. Фр. 85-140°С подвергается гидроочистке, а затем подвергается каталитическому риформингу с целью обогащения их ароматическими углеводородами, из полученного риформинга выделяют индивидуальные ароматические углеводороды. Сырье – бензин, продукт – параксилол, ортоксилол, бензол, толуол.

– Биологические очистные сооружения. Очистка и доочистка нефтесодержащих стоков от НУНПЗ, УНПЗ, УЗСС, ТЭЦ-4 и прочие.

Стоки, пройдя механическую очистку, поступают в смеситель, перемешиваются. Затем они поступают в аэротенки – сооружение для биохимического окисления загрязненных сточных вод при помощи микроорганизмов и кислородом воздуха. Пройдя двухступенчатую очистку в аэротенках стоки поступают в распределительные камеры отстойников и по радиальным отстойникам для отстоя очищенных стоков от активного ила. Затем осветленные стоки поступают на флотацию, пруд доочистки, откуда через рассеивающий выпуск сбрасывается в р. Белая.

– Механические очистные сооружения . Очистка сточных вод путем отстаивания, сепарации, турбофлотации и центрифугирования.

– Химическая водоочистка. Очистка воды основана на процессе коагуляции и известкования воды и умягчения на катионитовых фильтрах[30].

Резервуарный парк предназначен для обеспечения приема и хранения нефти и получаемых нефтепродуктов.

В товарном производстве некоторые резервуары объемом по 5000м 3 оборудованы понтонами или плавающими крышами. Резервуары по комплексу «Ароматика» оснащены понтонами и азотным «дыханием».

Северная и южная эстакады налива оборудованы системой герметичного налива нефтепродуктов. Южная наливная эстакада оснащена блоком улова и утилизации паров бензина[4].

1.2 Основные источники выбросов предприятия в атмосферный воздух

Среди загрязнений воздушной среды выбросами НПЗ, в том числе и ОАО «Уфанефтехим» (сероводород, сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды, и другие токсичные вещества) основными являются углеводороды и сернистый газ. Степень загрязнения воздушной среды зависит от применяемой техники и технологии, а также от масштабов переработки нефти[1].

По содержанию серы нефти условно классифицируют на малосернистые (до 0,5%), сернистые (до 2,0%) и высокосернистые (свыше 2,0%). Нефти, добываемые на территории республики Башкортостан относят к высокосернистым [17].

Рост добычи и поступление в переработку сернистых и высокосернистых нефтей ухудшают качественные показатели нефтепродуктов, ведут к повышенной коррозии и преждевременному износу трубопроводов, арматуры, оборудования и аппаратуры, к сверхнормативным простоям установок, к сокращению межремонтных циклов, к значительным затратам на текущий и капитальный ремонты, увеличению загрязненности, образованию накипи в теплообменных аппаратах и прогоранию печных труб. При переработке высокосернистых нефтей и получении из них нефтепродуктов с малым содержанием серы усложняются технологические схемы заводов и уменьшается выход светлых нефтепродуктов, требуется более глубокая их очистка и облагораживание. По данным, безвозвратные потери нефти из нефтепродуктов по различным источникам на заводах топливного и топливно-масляного профиля (по группе НПЗ в Башкортостане), перерабатывающих сернистые и высокосернистые нефти, составляют (в % на переработанную нефть) [4]:

Из резервуаров и емкостей для хранения нефти и нефтепродуктов (открытого типа с шатровой крышей) – 40

С поверхности сточной жидкости в нефтеловушках и различных прудах, с сооружений биологической очистки сточных вод, включая испарение из канализационных колодцев и открытых градирен – 19

При наливе в цистерны и при других товарных операциях (на эстакадах открытого типа – 1,3

Прочие источники испарения, утечки через неплотности, пропуски через клапаны и воздушники на аппаратах, не подключенных к факельной линии и др – 2,7

Потери на факелах (при отсутствии газгольдеров для улавливания факельного газа) – 17

Потери при сжигании кокса с катализаторов, от разливов и утечек в грунт, с газами разложения на АВТ и битумных установках со шламами, глинами и т. д – 19

Потери со сточными водами (до биологической очистки при содержании в них 75 мг/л нефтепродуктов) – 1

Самым крупным источником загрязнения атмосферного воздуха являются заводские резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов при обычном атмосферном давлении. Выброс осуществляется через специальные дыхательные клапаны при небольшом избыточном давлении паров нефтепродукта или при вакууме в резервуаре, а также через открытые люки и возможные неплотности в кровле резервуара. Особенно увеличивается выброс при заполнении резервуара нефтью или нефтепродуктом, врезультате чего из газового пространства вытесняются в атмосферу, как правило, пары легких нефтепродуктов.

Дополнительная загазованность атмосферы происходит при нарушении герметичности резервуаров за счет коррозии крыши, если переработке подвергаются сернистые нефти. При негерметичной крыше резервуара происходит «выветривание» газового пространства: более тяжелые пары продукта выходят снизу, а воздух в таком же объеме входит сверху. При наличии ветра потери от вентиляции газового пространства увеличиваются во много раз [7].

При обследовании НПЗ ОАО «Уфанефтехим» в Башкортостане потери углеводородов по отдельным резервуарам были [30]:

Из промежуточных и товарных резервуаров и емкостей с бензиновыми компонентами и светлыми продуктами – 48

Из резервуаров с компонентами бензина от первичных и вторичных процессов – 27,2

Открытые поверхности очистных сооружений — песколовок, нефтеловушек, пруды дополнительного отстоя, кварцевые фильтры, аэротенки I и II ступени, вторичные и третичные отстойники после аэротенков, пруды накопители — являются источниками загрязнения атмосферного воздуха и окружающей территории продуктами нефтепереработки. Средние концентрации газов в воздушных потоках от отдельных элементов очистных сооружений, а также валовые газовыделения с открытой поверхности этих объектов представлены в табл. 1.2.2 [9].

У работающих фильтров концентрации сероводорода и паров углеводородов в воздушных потоках с поверхности испарения были выше, чем у фильтров, остановленных на промывку, так как промывная вода менее насыщена продуктом.

Нефтепродукты, поступающие с оборотной водой, в основном испаряются в воздух; например в градирнях НПЗ удаляется с воздухом через вентиляторы 286 кг/ч, или 2500 т/год углеводородов. Сточные воды, отходящие от барометрических конденсаторов, сбросы охлаждающей воды из конденсаторов смешения паров, образующихся при охлаждении кокса на установках замедленного коксования и другие, являются источником загрязнения атмосферы сероводородом [9].

Выброс углеводородов и сероводорода происходит на атмосферно-вакуумных и вакуумных установках НПЗ, на последней ступени паро-эжекторного агрегата неконденсированных газов. При наличии на НПЗ установок каталитического крекинга вакуумного газойля, потери нефти и нефтепродуктов с выжигаемым коксом при регенерации катализатора составляют 5,0—6,5% от перерабатываемого сырья. При мощности завода 12 млн. т/год и выходе вакуумного газойля 10% на нефть они составляют 0,6% от переработанной нефти.

Технологические конденсаты после атмосферных и атмосферно-вакуумных установок и установок каталитического крекинга являются источником загрязнения атмосферного воздуха сероводородом [3].

Пары нефтепродуктов выделяются в атмосферный воздух через неплотности оборудования, арматуры и фланцевых соединений, через сальниковые устройства насосов и компрессоров. Число насосов и компрессоров на НПЗ средней производительности составляет более 1000. Каждая задвижка, фланцевое соединение, предохранительный клапан и сальник насоса — потенциальные источники загрязнения атмосферного воздуха. При нормальной работе от одного насоса выделяется в час 1 кг газов и паров, а от одного компрессора —3 кг. Фактические выделения часто превышают эти цифры в 2—3 раза; для насосной при 20 насосах они могут составлять 20—60 кг/ч, для компрессорной при 5 компрессорах— от 15 до 45 кг/ч.

Выбросы углеводородов в атмосферу на НПЗ через предохранительные клапаны достаточно велики. Например, на НПЗ мощностью 12 млн. т/год через предохранительные клапаны выбрасывается в сутки около 100 т углеводородов. Кроме того, необходимо учитывать выбросы в результате недостаточной герметизации оборудования и арматуры.

Дымовые газы трубчатых печей технологических установок являются источниками выброса в атмосферный воздух сернистого ангидрида, оксидов углерода и азота [6].

Проблема выбросов оксида углерода на установках каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем в настоящее время приобрела особое значение. Это связано со значительной коррозией оборудования, (вызванной повышенными температурами в циклонах или в линии отходящих газов в результате дожигания оксида углерода до диоксида в разбавленной фазе катализатора, использованием цеолитных катализаторов, требующих высокой степени выжига кокса повышения температуры регенерации с 620 до 700 °С.

Сернокислотная очистка парафина и масел, сульфирование при получении поверхностно-активных веществ и многие другие процессы в нефтеперерабатывающей промышленности связаны с выбросом сернистых газов в атмосферу [9].

Основным процессом производства битумов является окисление остатков нефтепереработки кислородом воздуха при 240—300°С. Газы, выходящие из окислительного аппарата, состоят из азота, кислорода, диоксида углерода, смеси углеводородов и их кислородных производных, а также водяных паров, образующихся в ходе реакции окисления углеводородного сырья, и за счет воды и водяного пара, подаваемых иногда в газовое пространство окислительного аппарата. Эти выбросы являются одним из основных источников загрязнения воздушного бассейна, связанных с работой НПЗ. Дополнительным и часто значительным источником загрязнения воздушного бассейна могут быть пары органических соединений, выделяющиеся при наливе горячего битума в железнодорожные бункеры и автобитумовозы или розливе его в мелкую тару (бумажные мешки, бочки) для охлаждения.

Состав газов, выделяющихся при обычных режимах окисления в колонне при использовании в качестве сырья гудрона (на примере западно-сибирской нефти) даны в таблице 1.2.4 [2].

Кроме того, в газах, выходящих из окислительного аппарата, в небольших количествах присутствует оксид углерода (до 0,5% масс); концентрация же сероводорода невелика—не более 0,01% (масс.)—даже при использовании высокосерниcтого сырья; содержание сернистого ангидрида еще ниже. Концентрация 3,4-бенз-пирена в газах достигает 5 мкг/м 3 (при ПДК его в воздухе производственных помещений 0,15 ,мкг/м 3 ). В случае подачи В окислительную колонну воды для съема тепла реакции или водяного пара для снижения концентрации кислорода до взрывобезопасной (.ниже 5% об.) необходимо учитывать соответствующее разбавление газов окисления[2].

Факельные системы являются значительными источниками загрязнения атмосферного воздуха сернистым ангидридом, оксидом углерода и другими вредными газами. На факельные установки направляют горючие и горюче-токсические газы и пары (из технологического оборудования и коммуникаций, а также «сдувки» из предохранительных клапанов и других предохранительных устройств, если эти сбросы невозможно использовать в качестве топлива в специальных печах или котельных установках. Кроме того, на факел направляют горючие и горюче-токсические газы и пары в аварийных случаях, в период пуска оборудования, при остановке оборудования на ремонт и наладке технологического режима (периодические сбросы).

На НПЗ в качестве топлива используют не только поступающий со стороны естественный газ, но и получаемый непосредственно при переработке нефти — высококалорийный, так называемый нефтезаводской сухой газ. Преимущества его по сравнению с жидким топливом заключаются вудобстве обращения и транспортирования, в легком смешении с воздухом и возможности сжигания с малым избытком воздуха.

Несмотря на то, что значительная доля нефтезаводского газа потребляется в качестве топлива, на заводах все еще сжигается на факеле сухой газ, поступающий с технологических установок и резервуаров, на которых недостаточен контроль работы – предохранительных клапанов и другой запорной арматуры.

Сжигаемый на факеле газ загрязняет атмосферу дымом и копотью. Особенно много сажи выделяется при сжигании сбросных газов, содержащих тяжелые непредельные углеводороды [8].

1.3 Состав соединений, выбрасываемых в атмосферный воздух и их влияние на живые организмы

Углеводороды. Токсичность нефтепродуктов и выделяющихся газов определяется сочетанием углеводородов, входящих в их состав. От преобладания углеводородов того или иного ряда зависят токсические свойства нефтепродуктов. Так, тяжелые бензины являются более токсичными по сравнению с легкими. Токсичность смеси углеводородов в составе нефтепродуктов, выше токсичности отдельных компонентов смеси. Значительно возрастает токсичность нефтепродуктов при переработке сернистых и многосернистых нефтей. Основной вредностью при переработке нефтей, содержащих сернистые соединения, является комбинация углеводородов и сероводорода. Комбинированное действие углеводородов и сероводорода проявляется быстрее, чем при изолированном действии углеводородов.

Действие на организм углеводородных компонентов в сочетании с сероводородом многообразно. Прежде всего страдает центральная нервная система. При углеводородных отравлениях поражается промежуточный мозг как высший центр вегетативной нервной системы. Углеводороды влияют на сердечно-сосудистую систему, а также на гематологические показатели (снижение содержания гемоглобина и эритроцитов).

Специальные экспериментальные исследования указывают на возможность поражения печени, нарушения различных ее функций при хроническом воздействии нефтепродуктов. Углеводороды влияют и на эндокринный аппарат организма. При хроническом воздействии углеводородов выявляются изменения в щитовидной железе, коре надпочечников, яичниках белых крыс. У животных более интенсивно нарастала масса тела по сравнению с интактными, было выявлено влияние на половую систему [1].

Бензин . Сравнение токсического действия бензинов показало, что бензины из высокосернистых нефтей более токсичны, чем бензины из нефтей малосернистых. Бензин поражает центральную нервную систему. Экспериментальные данные свидетельствуют о действии бензина на сердечно-сосудистую систему и о влиянии на процессы обмена.

При хроническом воздействии бензина в концентрации 2500 — 3000 мг/м 3 (пребывание животных в течение года в камере) наблюдалось повышение липоидов в крови, снижение резервной щелочности, изменение содержания калия в сыворотке крови. Хроническая затравка животных парами бензина, полученной из сернистой нефти (концентрации углеводородов 3000—6000 мг/м 3 ) привела к угнетению окислительно-восстановительных процессов, резкому уменьшению глютатиона в печени, росту количества недоокисленных продуктов. В противоположность этим данным сероводородсодержащий бензин вызывает при аналогичных условиях повышение окислительно-восстановительных процессов, увеличение восстановительного и общего глютатиона, снижение количества недоокисленных продуктов. Под влиянием бензина происходит изменение иммунобиологической активности организма.

Все виды бензина обладают более или менее выраженным запахом. Интенсивность запаха бензина зависит от его химического состава. Особенно неприятным и резким запахом отличается бензин, содержащий много непредельных углеводородов и сернистых соединений. Порог обонятельного ощущения бензина «калоша» для наиболее чувствительных лиц находится на уровне 10 мг/м 3 , а максимальная неощутимая концентрация для тех же лиц равна 8 мг/м 3 . Порог обонятельного ощущения автомобильного бензина марки А-72 и авиационного бензина марки Б-70, определенный у 12 наблюдаемых, наиболее чувствительных лиц, равен соответственно 6,5 и 7,5 мг/м 3 , а максимальная неощутимая концентрация равна 5,2 и 7,1 мг/м 3 [30].

Диоксид серы. Порог раздражающего действия диоксида серы лежит на уровне 20 мг/м 3 . Острое токсическое действие оказывают более высокие концентрации; хроническое отравление, несомненно, имеет место также при концентрациях, лежащих выше порога раздражения.

Исследования на подопытных животных (белых крысах) методом условных рефлексов показали, что концентрация диоксида серы, равная 20 мг/м 3 , вызывает изменения в высшей нервной деятельности при затравке по 3,5 ч в день в течение 1,5 месяцев; концентрация 5 мг/м 3 также оказывает заметное действие, а при концентрации 2,5 мг/м 3 изменений не происходит.

Порог рефлекторного действия газа на функциональное состояние коры головного мозга лежит на уровне 0,6 мг/м 3 , т. е. значительно ниже, чем полученный в работе порог резорбтивного действия его на высшую нервную деятельность крыс. На основании последних исследований была предложена максимальная разовая ПДК в атмосферном воздухе, равная 0,5 мг/м 3 , т. е. ниже установленного порога.

По данным, порог рефлекторного действия диоксида серы на процесс образования «электрокортикального условного рефлекса» (0,6 мг/м 3 ) также лежит выше разовой ПДК. Среднесуточная концентрация принята на уровне 0,05 мг/м 3 .

Вдыхание диоксида серы в низких концентрациях от 2,7 до 21,6 мг/м 3 вызывает заметные изменения в дыхании, которое становится более поверхностным и быстрым, и сердечном ритме [1].

Оксид углерода . Токсичность оксида углерода для человека связана с высокой способностью этого газа вступать в реакцию с гемоглобином, образуя «карбокси-гемоглобин, не способный транспортировать кислород из легких кпотребляющим тканям. Вследствие этого наступает аноксемия, отражающаяся прежде всего на центральной нервной системе. Под влиянием вдыхания оксида углерода усиливается атеросклеротический процесс.

Оксид углерода в средней концентрации 2,65 мг/м 3 при круглосуточной хронической затравке в течение 2,5 месяцев вызывает некоторое изменение порфиринового обмена, а при средней концентрации 1,13мг/м 3 при тех же условиях не вызывает у подопытных животных изменения моторной хронаксии и порфиринового обмена ине влияет на функцию кроветворной системы. Среднесуточная ПДК оксида углерода в атмосферном воздухе равна 1 мг/м 3 .

Оксиды азота оказывают раздражающее действие на органы дыхания, особенно на легкие, и в больших концентрациях вызывают отек легких. Опасной при кратковременном дыхании является концентрация 200—300 мг/л. При концентрации 15 мг/м 3 ощущается явный запах оксида азота и слабое раздражение глаз; при концентрации 10 мг/м 3 запах едва заметен; при концентрации 3 мг/м 3 запаха не обнаруживается.

Трехмесячная круглосуточная динамическая затравка белых крыс диоксидом азота в концентрации 0,15 мг/м 3 не вызвала у животных ни функциональных, ни органических изменений. Учитывая высокую токсичность диоксида азота, в качестве среднесуточной ПДК в атмосферном воздухе рекомендовали концентрацию 0,085 мг/м 3 , т. е. на уровне максимальной разовой величины [9].

3,4-Бензпирен. Химические канцерогенные вещества являются одной из причин возникновения раковых заболеваний. Наиболее распространенными из них являются канцерогонные вещества группы полициклических ароматических углеводородов, которые образуются при горении и сухой перегонке топлива, т. е. в условиях пиролитических реакций.

Основные типы опухолей легких, особенно часто встречающихся и в патологии человека, — плоскоклеточный рак, недифференцированный рак типа мелкоклеточного, аденокарцинома и комбинированные опухоли, а также саркомы.

Допустимая концентрация 3,4-бензпирена в воздухе не должна превышать 0,1 мкг/100м 3 . Такие концентрации обнаруживаются в атмосферном воздухе сельских населенных мест и городских районов, характеризующихся малой интенсивностью движения автотранспорта: и значительно удаленных от промышленных предприятий.

Количество вышеперечисленных веществ, образующихся на предприятии ОАО «Уфанефтехим» и выбрасываемых в атмосферу приведены в таблице 1.3 [30, 29].

Таблица 1.3 – Выбросы основных загрязняющих веществ в атмосферу за 2004 год

Особенностью предприятий нефтеперерабатывающей промышленности является то, что сточные воды образуются, как правило, не от изолированных производственных процессов или агрегатов, а являются совокупностью потоков, собираемых от предприятия в целом [10].

Современные НПЗ делятся на: топливные и топливно-масляные, топливные и топливно-масляные с нефтехимическим производством. Технология переработки нефти и имеющиеся в ней различия в зависимости от профиля производства, глубины переработки нефти и ассортимента конечных продуктов определяют и отходы заводов. Основные технологические процессы переработки нефти включают: подготовку нефти, ее обезвоживание и обессоливание; атмосферную и вакуумную перегонку; деструктивную переработку (крекинг, гидрогенизацию, изомеризацию); очистку светлых продуктов; получение и очистку масел [22].

Расход воды для производственных целей и объем сточных вод возрастает с глубиной переработки нефти. Содержание же различных загрязняющих веществ в сточных водах определяется качеством перерабатываемой нефти, технологией ее переработки и качеством конечных продуктов производства. Наибольший расход воды отмечается на стадии подготовки нефти, в процессе ее обезвоживания и обессоливания.

Электрообессоливание и обезвоживание нефти. Нефти, поступающие с нефтепромыслов, содержат до 2% воды и до 0,5% солей. Однако для переработки пригодна нефть, в которой не более 0,0005% солей и 0,1% воды. Поэтому нефть, поступающая на НПЗ, вначале подвергается обезвоживанию и обесеоливанию на специальных электрообессоливающих установках ЭЛОУ. В сырую нефть добавляют воду, затем разделяют образовавшуюся эмульсию в две ступени: первая — термическое отстаивание при 75—80°С; вторая—разрушение эмульсий и обезвоживание в электродегидротаторах. Для разрушения стойкой эмульсии в процессе обезвоживания и обессоливания нефти используют деэмульгаторы: ОП-7, ОП-10, диосольван, ОЖК и др.

Вода, отделившаяся на установках ЭЛОУ, отводится в специальную сеть канализации. В ней содержатся соли, нефть, сернистые соединения и другие вещества, находящиеся в сырой нефти в виде примесей [1].

Атмосферная И вакуумная переработка нефти. Первичным технологическим процессом переработки нефти является прямая перегонка на атмосферно-вакуумных трубчатках (АВТ) с получением светлых дистиллятов и масляных фракций. Нефть после ЭЛОУ проходит теплообменники, затем подогревается в печи атмосферной части установки АВТ и подается в атмосферную ректификационную колонну, гдепроисходит разделение нефти с получением легких продуктов. Светлые продукты атмосферной колонны — бензин, керосин и дизельное топливо — охлаждаются, конденсируются в теплообменниках и конденсаторах. Остаток нефтепродуктов с атмосферной колонны поступает через трубчатую печь вакуумной части ввакуумную колонну, где в результате перегонки в вакууме получаются масляные дистилляты и кубовый остаток. При первичной перегонке нефти имеет, место разложение сернистых соединений. Часть из них переходит в светлые дистилляты, загрязняя последние, а часть — в газы и остаток нефтепродуктов.

Вакуум в барометрических конденсаторах смешения вакуумных колонн АВТ создается за счет непосредственного соприкосновения воды с парами нефтепродуктов и газами. В результате отработанная вода загрязняется парами нефтепродуктов и сероводородом. В настоящее время на небольшом числе установок АВТво избежание образования загрязненных сточных вод барометрические конденсаторы смешения заменяют на конденсаторы поверхностного типа, где соприкосновения воды с нефтепродуктами нет.

При прямой перегонке нефти образуются продукты двух типов: дистиллятные (бензин, керосин, лигроины, дизельное топливо, соляровые масла) и остаточные (мазуты, гудроны, газойль). Мазуты частично используются как топливо [30].

Из-за агрессивности сернистых соединений к технологическому оборудованию из металла их присутствие в товарных нефтепродуктах не допускается. Очищают нефтепродукты от соединений серы промывкой водным раствором щелочи (едкий натр). При этом из нефтепродуктов в щелочной раствор переходят сероводород, меркаптаны и другие сернистые соединения, а также Фенолы. После многократного, использования щелочной раствор, содержащий большое количество сернистых соединений, атакже другие загрязняющие вещества, сбрасывается в специальную сеть — сеть сернисто-щелочной канализации [17].

Таким образом, на стадии атмосферно-вакуумной переработки нефти образуются сточные воды двух видов: сернисто-щелочные при очистке нефтепродуктов от сернистых соединений и сточные воды после барометрических конденсаторов смешения. И в тех, и в других содержатся нефть, нефтепродукты и соединения серы [1].

Деструктивная переработка нефти . При глубокой переработке нефти остатки прямой перегонки подвергаются крекингу и пиролизу. Известны различные виды крекинга: каталитический крекинг, – протекающий в присутствии катализаторов (хлористый алюминий, алюмосиликаты); гидрогенизационный крекинг в атмосфере водорода (гидрогенизация), где в качестве сорбента используется глина; дегидрогенизационный крекинг, сопровождающийся массивным выделением водорода; окислительный крекинг в атмосфере кислорода или воздуха. Основное развитие на современных НПЗ получает гидрогенизационный крекинг.

На установках каталитического крекинга продукты прямой перегонки нефти после АВТ подвергаются прямому расщеплению молекул тяжелых углеводородов с целью получения высокооктановых (бензинов и индивидуальных ароматических углеводородов. Процесс ведется при высоких температурах и давлениях. Очистка жидких продуктов проводится также щелочью. Охлаждение и конденсация готовых продуктов ведется с помощью воды в поверхностных конденсаторах и холодильниках. Вода при этом нагревается до 70—80°С. Загрязнение нефтепродуктами охлаждающей воды возможно лишь при неисправности и не герметичности аппаратов.

При глубокой переработке нефти с применением процессов крекинга образуются:

– газообразные углеводороды с высоким содержанием нейтральных углеводородов, которые направляются в качестве сырья на нефтехимические производства НПЗ для последующего синтеза вспирты, гликоли, производные гликолей и пр.;

– жидкие дистилляты—крекинг-бензин, ароматические углеводороды (например, бензол, толуол); из жидких продуктов, получаемых при пиролизе нефти, на нефтехимических предприятиях получают ряд других Соединений (изопрен, сырье для синтетического волокна и др.);

Кроме воды, используемой для охлаждения готовых продуктов при их конденсации, в канализацию сбрасывается и вода из водоотделителей. Последняя образуется главным образом, в результате конденсации водяного пара, поступающего в аппараты установки, так называемые технологические конденсаты. Из-за непосредственного контакта с нефтепродуктами в технологическом конденсате могут содержаться значительные концентрации углеводородов, а при переработке сернистых и высокосернистых нефтей также сульфиды аммония и фенолы [17].

Очистка нефтепродуктов. Для очистки нефтепродуктов применяют кислотную и щелочную очистку и промывку. При кислотной очистке (периодической и непрерывной) легкие фракции нефти обрабатываются в специальных аппаратах с мешалками. Затем их нейтрализуют, промывают водой и подвергают щелочной обработке. В результате очистки получается много отходов— кислых гудронов, щелочных сточных вод, обезвреживание и утилизация которых затруднительны. Однако в настоящее время решение этой проблемы чрезвычайно важно для защиты окружающей среды от загрязнения.

Кроме общих методов очистки нефтепродуктов применяют специальные методы, например обессеривающие методы, из которых наиболее перспективным считают каталитической гидрогенизации, очистка с помощью селективных растворителей и другие [22].

Получение и очистка масел. Сырьем для производства масел служат масляные погоны, полученные с установок АВТ. Для удаления из масляных фракций минеральных примесей (сернистые, азотистые, асфальто-смолистые вещества и другие нежелательные для масла компоненты) их подвергают очистке с помощью растворителей на специальных установках. К ним относятся установки: деасфальтизации масел пропаном, депарафинизации масел в среде ацетон — бензол — толуол, гидроочистки масел и контактной очистки отбеливающими глинами.

На установке деасфальтизации жидкий пропан растворяет асфальто-смолистые вещества, содержащиеся в масляных погонах АВТ. Эти вещества оседают в осадок и отделяются. На этой установке нефтепродукты могут попадать в канализацию через неплотности сальников насосов или в результате других неисправностей, при мытье полов.

На установках селективной очистки масел и деасфальтизата от смолистых веществ и других примесей фенолом загрязнение сточных вод возможно только за счет сброса в канализацию смывов с полов насосной станции, а также через неплотности в аппаратуре.

На установке депарафинизации при нормальной работе технологического оборудования загрязнения незначительны. Однако при авариях и пропусках через неплотности возможно попадание в канализацию нефтепродуктов с высокой температурой застывания, а также растворителей и др.

При правильной эксплуатации установок гидроочистки масел попадание нефтепродуктов в сточные воды исключено. Сброс в канализацию масляных компонентов возможен лишь при авариях и через неплотности соединений трубопроводов.

Значительное количество загрязнений поступает в сточные воды НПЗ из резервуарных парков и при ремонте оборудовании.

Дополнительным источником загрязнения канализации нефтепродуктами и механическими примесями являются дождевые и талые воды [6].

Для очистки образующихся сточных на предприятии ОАО «Уфанефтехим» имеется механическая, физико–химическая и биологическая очистные сооружения. ООО «Уфанефтехим» имеет мощные биологические очистные сооружения (БОС) и способно принимать на очистку сточные воды и других организаций. Данные о сбросах сточных вод на БОС ОАО «Уфанефтехим» приведены в таблице 1.4 [29,30].

Таблица 1.4 – Сброс сточных вод на БОС ОАО «Уфанефтехим» в 2004 году.

Сточные воды предприятия ОАО «Уфанефтехим» очищаются в очистных сооружениях из которых часть идет в возврат для нового использования, а часть в итоге сбрасывается в реку Белая [30].

Таким образом, производственные сточные воды на НПЗ образуются практически на всех технологических установках. В зависимости от источников образования их подразделяют на следующие:

1. Нейтральные нефтесодержащие сточные воды. Они составляют основную часть воды первой системы промышленно-ливневой канализаций. К ним относятся сточные воды, получающиеся при конденсации, охлаждении и водной промывке нефтепродуктов (кроме вод барометрических конденсаторов АВТ), после очистки аппаратуры, смыва полов производственных помещений, от охлаждения втулок сальников насосов, дренажные воды из лотков технологических аппаратов (кроме вод от узлов управления при сырьевых парках), фундаментальных приямков аппаратов и насосов, а также ливневые воды с площадок технологических установок. В этих водах присутствует преимущественно нефть в виде эмульсии. Ее концентрация достигает 5—8 г/л, а общее содержание солей 700—1500 мг/л. Сравнительно невысокое содержание солей позволяет использовать сточные воды после соответствующей очистки для пополнения систем оборотного водоснабжения.

2. Солесодержащие сточные воды (стоки ЭЛОУ) с высоким содержанием эмульгированной нефти и большой концентрацией растворенных солей (в основном хлористого натрия). Они поступают от электрообеосоливающих установок и сырьевых парков. К ним также относятся дождевые воды с территории указанных объектов. Предельно допустимое содержание нефтепродуктов в них без учета аварийных сбросов не должно превышать 10 г/л. Исследования стоков с установок ЭЛОУ показывают, что содержание нефти в отдельных пробах может доходить до 30 г/л, что связано с негерметичностью технологического оборудования и дефектами в эксплуатации. Содержание солей в водах этой группы зависит главным образом от качества нефтей, поступающих на завод.

3. Сернисто-щелочные сточные воды получаются от защелачивания светлых нефтепродуктов и сжиженных газов. В процессе щелочной очистки из нефтепродуктов удаляются главным образом сероводород, меркаптан, фенолы и нафтеновые кислоты.

В соответствии с технологическими требованиями состав сернисто-щелочных сточных вод должен быть следующим: ХПК—до 85000 мгО2 /л, БПКполн – до 75000 мгО2 /л, сульфиды (в пересчете на H2S) до 26000 мг/л, серы общей до 35000 мг/л, фенолы летучие до 5000 мг/л, нефтепродукты до 3000 мг/л, общая щелочность (в пересчете на. NaOH) – 10000 мг/л, рН —14.

Однако состав этой категории сточных вод может значительно отличаться от установленных нормативов. Периодичность сброса отработанных щелочей в сернисто-щелочную канализацию на различных заводах колеблется от 2 до 45 дней в зависимости от типа технологических установок и их. мощности, принятого режима переработки нефти, качества получаемого исходного сырья, схемы защелачивания, гидравлической нагрузки на щелочные отстойники и ряда других факторов. Среднесуточный сброс этих вод (без учета промывных вод) колеблется от 0,0009 до 0,0019 м 3 на 1 т перерабатываемой нефти.

4. Кислые сточные воды от цеха регенерации серной кислоты образуются в результате неплотностей соединений в аппаратуре, потерь кислоты из-за коррозии аппаратуры и содержат в своем составе до 1 г/л серной кислоты.

5. Сероводородсодержащие сточные воды поступают в основном от барометрических конденсаторов смешения. При замене барометрических конденсаторов смешения на поверхностные объем их сокращается в 40— 50 раз.

Кроме барометрических вод, сероводород содержится и в так называемых технологических конденсатах установок АВТ, каталитического крекинга, замедленного коксования, гидроочистки и гидрокрекинга, но в Этих сточных водах, кроме сероводорода, присутствуют фенолы и аммиак [1].

При объединении НПЗ и нефтехимических производств появляются сточные воды, загрязненные продуктами нефтехимического синтеза. Состав их обусловлен видом получаемой продукции. Так, сточные воды производств БВК из жидких нефтяных парафинов имеют БПКполн. до 1000 мг О2 /л, ХПК—2200 мг О2 /л, рН 4,8—5,6.

Из других источников образования сточных вод следует отметить сточные воды от этилосмесительных установок и эстакад по наливу этилированных бензинов, в которых содержатся до 10 мг/л нефтепродуктов и тетраэтилсвинец, а также кислые сточные воды от цехов синтетических жирных кислот.

Таким образом, в сточные воды НПЗ попадает большое количество органических веществ, из которых наиболее значимы конечные и промежуточные продукты перегонки нефти: нефть, нафтеновые кислоты и их соли, дезмульгаторы, смолы, фенолы, бензол, толуол. В сточных водах содержится также песок, частицы глины, кислоты и их соли, щелочи.

Приведенные данные показывают, что содержание отдельных соединений в сточных водах колеблется в широких пределах, например, содержание фенолов и нефти в сернисто-щелочных сточных водах. Наиболее опасными для биологических очистных сооружений и водоемов являются сульфиды и сульфогидраты, присутствие которых в воде водоемов хозяйственно-питьевого, рыбохозяйственного и культурно-бытового водопользования не допускается.

Нефть и нефтепродукты в производственных сточных водах содержатся в растворенном, коллоидном и эмульгированном состояниях. Большинство растворенных в воде органических веществ как правило, определяются суммарно через биохимическое потребление кислорода или химическое (бихроматное) потребление кислорода пробой воды [5].

1.6 Нефти и нефтепродукты, сбрасываемые со сточными водами и их влияние на водные объекты

Отходы НПЗ, попадая в водные объекты, отрицательно влияют на качество воды и санитарные условия жизни и водопользования населения, нанося этим и экономический ущерб народному хозяйству. Это связано с особенностями поведения веществ, сбрасываемых со сточными водами НПЗ в водоемы, и, прежде всего нефти.

Исследования по гигиеническому нормированию вредных веществ сточных вод НПЗ было показано, что нефть и нефтепродукты, поступающие в водоем со сточными водами, неблагоприятно влияют на условия водопользования населения вследствие появления запахов в воде [9].

Ниже дана характеристика вредных веществ, сбрасываемых со сточными водами НПЗ.

Нефти — сложные смеси органических соединений; они содержат метановые, метано-нафтеновые, нафтеновые, нафтено-ароматические и ароматические углеводороды. Присутствие кислородных, азотистых и сернистых соединений в нефти различных месторождений колеблется в широких пределах. Различают нефти и по содержанию в них легких фракций, парафинов и смолистых веществ. Сырая нефть — вязкая маслянистая жидкость, обычно темно-коричневого цвета.

Растворимость нефти в воде без предварительного взбалтывания составляет 1,5 мг/л; стойкие эмульсии содержат 30—40 мг/л нефти.

Нефть и нефтепродукты окисляются в воде, причем интенсивность их окисления зависит от присутствия в воде кислорода и специфической микрофлоры. Так, на окисление 1 мг нефти за 8 суток в чистой воде расходуется 0,24—0,27мг кислорода, а при добавлении культуры, микрофлоры, выращенной на нефтяной пленке, 0,4—0,5 мг кислорода [3].

При спуске сточных вод НПЗ в водоем можно выделить следующие, важные в санитарном отношении формы состояния нефти в воднойсреде: всплывающую, растворенную и эмульгированную. Продукты высших погонов, практически почти нерастворимые в воде, образуют нефтяные пленки разной толщины (от микронов у мест спуска сточных вод до долей микронов в более отдаленных точках). Нефтяные пленки длительное время держатся на поверхности воды, оказывая отрицательное действие на кислородный режим водоема. Под влиянием ветров и волнений нефтяная пленка прибивается к берегам, загрязняя их и прибрежную растительность. Запахи нефти в воде ощущаются уже в небольших концентрациях: пороговые концентрации для большинства нефтей и нефтепродуктов составляют 0,1 — 0,3 мг/л.

Нефть после очистных сооружений в основном находится в растворенном и эмульгированном состоянии, хорошо смешивается с водой и может распространяться в водоеме на большие расстояния, загрязняя всю толщу водяного слоя. Тяжелые продукты переработки нефти опускаются уже у места спуска сточных вод на дно, образуя сравнительно стабильные очаги вторичного загрязнения водоема. Нефть обладает значительной стабильностью в воде: при температуре воды не выше 5°С загрязнение воды нефтью за 30 дней уменьшается только на 15%, при средних температурах до 20 °С — на 40—50% [31].

Углеводороды нефти в процессе биохимической очистки претерпевают существенные изменения. Около 50% их превращается в вещества, не растворяющиеся в эфире и, следовательно, не учитывающиеся при определении содержания нефтепродуктов. К ним относятся прежде всего кислородсодержащие соединения — многоатомные спирты, фенолы, многоосновные кислоты. Из веществ, растворяющихся в эфире, лишь 10% представляют собой углеводороды нефти, остальная масса — продукты неполного окисления нефти. В связи с этим качество очищенных нефтесодержащих сточных вод должно характеризоваться не только содержанием остаточных количеств нефтепродуктов, но и определением ВПК и ХПК, характеризующих остаточное содержание недоокисленных органических веществ в целом.

В качестве лимитирующего показателя вредности был определен органолептический — запах. Оказалось, что при пороговых концентрациях нефти по запаху не наблюдается образования нефтяных пленок на воде; нет также торможения процесса самоочищения воды в водоеме и, что особенно важно, пороговые концентрации по запаху в сотни раз меньше доз и концентраций, которые могут оказаться вредными для здоровья человека [16].

Мазуты , как и нефть, имеют сложный химический состав. Они представляют собой вязкую жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Мазут легче эмульгируется, в стойких эмульсиях содержится до 170 мг/л мазута. Лимитируется содержание мазута в воде водных объектов по влиянию на запах (ПДК 0,3 мг/л).

Нефтяные бензины получаются из легких фракций нефти; их различают по содержанию групп углеводородов в зависимости от месторождения нефти. Бензин в хронических опытах на животных при поступлении его в смеси с водой внутри организма в течение 2—6 мес. поражает нервно-регуляторный аппарат сердца и миокарда, вызывает истощение организма животных, кровоизлияние во внутренних органах, дистрофические и некробиотические изменения в них.

Концентрации бензина, как и нефти, и нефтепродуктов лимитируют в воде по органолептическому показателю вредности (ПДК — 0,1 мг/л) [13].

Керосин получают из средних фракций нефти. Действие его на организм человека сходно с действием бензина. В воде растворяется слабо. Концентрацию керосина лимитируют также по органолептическому признаку вредности (ПДК—0,1 мг/л).

В воде водоемов рыбохозяйственного значения нефть и все нефтепродукты в растворенном и эмульгированном состоянии нормируют по органолептическому признаку вредного действия; ПДК для этих веществ установлено на уровне 0,05 мг/л. При содержании в воде водоемов нефти выше допустимого уровня рыба приобретает отчетливый запах нефтепродуктов.

Бензол — бесцветная жидкость. Встречается как примесь в составе некоторых нефтяных бензинов, а также получается при перегонке нефти; хорошо растворяется в воде (до 0,19 г/л). Бензол — нервный и кровяной яд. При хроническом воздействии низких концентраций бензола на животных и рыб обнаруживаются изменения в первую очередь со стороны крови (лейкоПения, анайлозия костного мозга). Хронические отравления бензолом оказались смертельными для подопытных животных и рыб. Более высокая токсичность бензола отмечалась при совместном воздействии на организм с толуолом иксилолом. Бензол лимитируют по санитарно-токсикологическому признаку (ПДК в воде водоема —0,5 мг/л). Он оказывает действие на органолептические свойства воды в водоеме в концентрации 25 мг/л.

Толуол и ксилол получаются при тех же технологических операциях, что и бензол [16].

Толуол — бесцветная жидкость с характерным запахом. Летучесть в два раза меньше, чем у бензола. Коэффициент растворимости паров в воде составляет 2,5 при 36—38 °С. В хронических опытах на животных толуол вызывает аналогичные изменения со стороны крови, но несколько слабее, чем бензол. Содержание толуола в водоеме хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного водопользования лимитируют по органолептическому показателю вредности (ПДК—0,5 мг/л). На санитарный режим водоема он оказывает влияние при концентрации 25 мг/л, пороговая концентрация по санитарно-токсикологическому признаку составляет лишь 200 мг/л.

Ксилол — бесцветная жидкость, в воде растворяется слабо (0,13 мг/л). На организм человека оказывает прежде всего наркотическое действие. При длительном воздействии в малых концентрациях вызывает раздражение кроветворных органов; действие его сходно с действием бензола и толуола. В воде водоемов, используемых для питьевых и культурно-бытовых целей, содержание ксилола лимитируют по органолептическому признаку вредности (ПДК—0,05 кг/л). Очень важно подчеркнуть, что его подпороговая концентрация по токсическому действию близка к установленной для него ПДК (0,1 мг/л), что делает ксилол особо потенциально опасным для здоровья человека. Его пороговая концентрация по влиянию на санитарный режим водоема также невысока — 1 мг/л.

В водоемах, используемых для рыбохозяйственных целей, содержание ксилола лимитируют по органолептическому признаку; его ПДК составляет 0,5 мг/л [14].

Нафтеновые кислоты содержатся главным образом в нефтях кожных месторождений. В сточных водах они присутствуют в виде солей, образующихся при щелочной очистке нефтепродуктов. Неочищенные нафтеновые кислоты представляют собой бурую маслянистую жидкость с резким, неприятным запахом. Окисление нафтеновых кислот в водной среде идет крайне медленно, что делает их опасными загрязнителями водоемов. Пороговые концентрации нафтеновых кислот по влиянию на запах воды близки к пороговым концентрациям нефти (0,2— 0,3 мг/л). Влияние кислот на санитарный режим водоема не выражено.

Этилен — бесцветный газ, способный растворяться в воде: его растворимость при 0°С составляет 0,32 мг/л. Этилен используется как исходный продукт при синтезе спиртов, полиэтилена, оксида этилена, этиленгликоля, дихлорэтана и др. По характеру токсического действия этилен — сильный наркотик. При длительном введении водных растворов этилена имеет место поражение печени, сдвиги со стороны крови. Порог токсического действия в экспериментах на животных установлен при концентрации 1,5 мг/л; в концентрациях выше 0,5 мг/л этилен придает воде посторонний запах, и в концентрациях больше 10 мг/л нарушает процессы самоочищения водоема от органических веществ хозяйственно-бытовых сточных вод. ПДК этилена в водных объектах хозяйственно-питьевого назначения установлена по органолептическому признаку действия на уровне 0,5 мг/л.

Пропилен — бесцветный газ; растворимость пропилена в воде составляет 0,835 мг/л при 20°С. В хронических опытах на животных пропилен вызывает аналогичную этилену картину интоксикации. ПДК установлена по влиянию на запах воды на уровне 0,5 .мг/л [14].

Как уже указывалось, в процессе переработки и очистки нефти в сточные воды наряду с основными нефтепродуктами попадает много соединений, присутствующих в нефти в виде примесей. Из них наибольшее гигиеническое значение имеют сернистые соединения и фенол. Сернистые соединения содержатся в больших концентрациях в отработанных сточных водах, образующихся в результате щелочной очистки бензинов, керосинов и сжиженных газов. Важнейшими из них являются сульфиды и меркаптаны.

Сернистые соединения попадают в водоемы со сточными водами НПЗ в виде свободного и связанного сероводорода (сульфиды) и продуктов их окисления. Сульфиды при поступлении в водоем диссоциируют с образованием гидросульфидных ионов HSˉ, которые носят название связанного сероводорода. Связанный и свободный сероводород в водоеме окисляются с образованием сульфат-ионов; промежуточными продуктами при этом являются сульфитные и тиосульфатные ионы. Кроме того, могут образовываться коллоидная сера, оксиды серы, тритионовые и политионовые кислоты.

Процесс окисления сернистых соединений в воде начинается с первых же минут. В присутствии избытка кислорода сероводород (свободный и связанный) окисляется полностью в течение первых суток. Промежуточные продукты окисляются значительно медленнее, так как их окисление обусловлено биохимическими процессами, протекающими в воде [17].

Установлена зависимость интенсивности окисления в водной среде сернистых соединений от концентрации растворенного кислорода, рН и температуры, а также от процессов перемешивания и наличия тионовых бактерий. Расчетная величина необходимых затрат кислорода на полное окисление сероводорода до сульфатов полностью совпадает с величиной, полученной в прямом опыте. Так, 1 мг кислорода расходуется на окисление 0,53 мг сероводорода до сульфатов или на окисление 1,09 мг сероводорода до тиосульфатов.

Особенность поведения сульфидов в водной среде обусловливает выраженное вредное влияние их на санитарный режим водоема — быстрое связывание кислорода, растворенного в воде. Сульфиды должны полностью отсутствовать в воде, а следовательно, и в сточных водах, чтобы сохранить надлежащий кислородный режим в воде водоемов. Сульфиды вредно влияют и на органолептические свойства воды, придавая ей в концентрациях 0,1—0,3 мг/л запах интенсивностью 1—2 балла.

Меркаптаны — простейшие сернистые соединения, представляют собой летучие бесцветные жидкости плотностью ниже единицы с очень резким отталкивающим запахом. Меркаптаны легко растворяются в щелочах, образуя соединения, в которых водород замещен металлом (меркаптиды); в воде растворяются плохо. Под действием слабых окислителей или воздуха меркаптаны постепенно окисляются в дисульфиды.

Применение метода определения меркаптанов в воде чувствительностью 0,001—0,002 мг/л позволило установить концентрацию меркаптана 0,001 мг/л в качестве предельной по ее влиянию на запах воды. Эта концентрация меркаптана не влияет на санитарный режим водоема и не вызывает отрицательного токсического действия на организм [17].

Фенолы в чистом виде представляют собой бесцветные кристаллические вещества. Одноатомные фенолы (оксибензол, крезолы) хорошо растворяются в воде, придавая ей резкий запах и привкус. Порог восприятия запаха фенола составляет 0,025—1,0 мг/л. При обработке воды хлором фенолы резко усиливают запах за счет образования хлорфенольных соединений. Запах хлорфенола стабилен, не обладает привыкаемостью. Эта способность фенолов и положена в основу его гигиенического нормирования в воде водоемов, используемых для хозяйственно-питьевых целей. Минимальная концентрация фенола, образующая при хлорировании запах интенсивностью 1 балл, составляет 0,001 мг/л [16].

Наряду с влиянием на органолептические свойства воды одноатомные фенолы, воздействуют и на санитарный режим водоема, потребляя на окисление кислород, растворенный вводе. Было установлено, что при длительном введении с водой одноатомных фенолов в концентрации около 800 мг/л в организме животных развивается хроническая интоксикация, проявляющаяся в дистрофическом поражении почек, печени, изменениях со стороны сердечно-сосудистой системы, центральной нервной системы и др. Эффект совместного действия двух — трех фенолов близок к сумме эффектов действия отдельных веществ.

Для водоемов рыбохозяйственного значения ПДК фенолов установлена на уровне 0,001 мг/л по влиянию на качество мяса рыбы (рыбохозяйственный признак).

При оценке возможного загрязнения окружающей среды отходами НПЗ нельзя забывать их роли как источников канцерогенов особенно в водных объектах. Содержание их в сточных водах зависит от температуры, при которых происходит возгонка сырья. Как известно, среди большой группы полициклических ароматических соЕдинений в качестве индикатора канцерогенной загрязненности окружающей среды принимается бенз[а]пирен (3,4-бензпирен). Хотя в сточных водах НПЗ сравнительно меньше 3,4-бензпирена, чем в сточных водах других предприятий по термической переработке твердого и жидкого топлива, однако и в них обнаруживалось до 0,292 мг/л 3,4-бензпирена. Как показали исследования, 3,4-бензпирен обладает значительной стабильностью и растворимостью в водной среде, что делает возможным распространение его (и других канцерогенных углеводородов) на большие расстояния вниз по течению от источника загрязнения. 3,4-Бензпирен накапливается в донных отложениях в планктоне, водорослях, рыбных организмах [1].

Как известно, основным источником загрязнения сточных вод НПЗ является процесс обезвоживания и обессоливания нефти. Решающее значение при этом имеет качество применяемых деэмульгаторов, представляющих собой поверхностно-активные вещества (ПАВ).

ПАВ — это вещества, адсорбирующиеся на поверхности раздела соприкасающихся тел и образующие на этой поверхности адсорбционный молекулярный слой. Даже очень малые добавки ПАВ могут резко изменить условия молекулярного взаимодействия на поверхности раздела, скорости фазовых превращений и перехода из одной фазы в другую. В химическом отношении ПАВ могут быть разделены на ионогенные и неионогенные; первые в свою очередь делятся на анионоактивные и катионоакивные.

Анионоактивные ионогенные ПАВ при растворении в воде диссоциируют на положительно заряженный катион и отрицательно заряженный анион. Носителем поверхностно-активных свойств у анионоактивных ПАВ является анион. Представителями анионоактивных ПАВ является алкилбензосульфонат и алкилсульфаты. К ним относятся применяемые ранее на НПЗ сульфонат (соли сульфонафтеновых кислот) и деэмульгатор НЧК (нейтрализованный черный контакт).

Катионоактивные ПАВ также диссоциируют на катионы и анионы, но поверхностно-активными свойствами обладают катионы, представляющие собой положительно заряженную группу. Отрицательными свойствами анионоактивных ПАВ (в частности, НЧК и сульфоната) является их способность реагировать с находящимися в воде солями кальция и магния и образовывать осадки, способствующие шламообразованию при деэмульгации нефти. При этом образуются стойкие эмульсии нефти, не поддающиеся ни отстаиванию, ни всплыванию. Обессоливание высокосмолистых нефтей требует больших расходов НЧК (до 3 кг на 1 т нефти). При переработке такой нефти получающиеся сточные воды не поддаются очистке на нефтеловушках и кварцевых фильтрах.

НЧК плохо окисляется на биологических очистных сооружениях и в большой степени определяет характер загрязнения биологически очищенных сточных вод НПЗ (в настоящее время НЧК в процессе подготовки нефти не используется).

На смену малоэффективных и плохо разрушающихся на очистных сооружениях ионогенных деэмульгаторов в нефтеперерабатывающей промышленности стали применять неионогенные ПАВ. Неионогенные ПАВ не диссоциируют в водных растворах; их молекула проявляет поверхностную активность как целая электролитная единица. Их расход значительно ниже, они хорошо растворяются в воде, не образуют стойких нефтяных эмульсий и соединений с солями и кислотами, содержащимися в воде и нефти. Так, расход ОП-10 составляет лишь 40—50 г на 1 т нефти, причем производительность установок обезвоживания и обессоливания повышается на 40—50% по сравнению с применением НЧК.

С санитарно-гигиенической точки зрения очень важным преимуществом неионогенных деэмульгаторов является то, что они не образуют стойких нефтяных эмульсий, не поддающихся разрушению и очистке [3].

В настоящее время количество промышленных выбросов, поступающих в биосферу, превышает в десятки и сотни раз уровень некоторых веществ, естественно циркулирующих в ней. В силу наличия органной адсорбционной поверхности, почва служит резервуаром, в котором загрязнения могут накапливаться в большом количестве. Загрязнение почвенного покрова происходит в результате адсорбции атмосферных выбросов, складирования и захоронения отходов производств.

Образующиеся в процессе переработки нефти углеводороды, особенно ароматические, обладают большей токсичностью, чем природная нефть. При этом содержание ароматических углеводородов в количестве 10—25 мг/кг почвы может привести к угнетению некоторых микробиологических процессов, происходящих в ней. Прежде всего, нарушается процесс нитрификации, ацетиленовой азотфиксации и угнетаются актиномицеты [30].

Изучение загрязнения почвы выбросами нефтехимических предприятий и накопление специфических ингредиентов нефтепереработки в сельскохозяйственных культурах было начато в институте гигиены и профзаболеваний в 1976 г. Контроль за содержанием специфических компонентов в почвенном покрове и сельскохозяйственных растениях осуществлялся в основном в гг. Уфа, Салават и Стерлитамак [29].

Общеизвестно, что такие компоненты выбросов НХЗ, как сероводород и окислы в процессе круговорота серы в пригороде с осадками попадают в почву, где адсорбируются почвенным поглощающим комплексом. Все сернистые соединения нефти проходят стадию образованию сульфатов.

Поэтому повышенное содержание сульфатов в почве, по-видимому, свидетельствует о загрязнении почвы выбросами НХЗ [7].

Для климатических условий Башкирии, где продолжительность снежного периода составляет 5—6 месяцев, снег является хорошим индикатором загрязнения окружающей среды. В нем накапливаются такие выбросы НХЗ, как углеводороды, нефти оксиды азота, серы, фенол, аммиак, а также тяжелые металлы, вымываемые снегом из атмосферы в районе расположения тепловых электростанций. С гигиенических позиций качественный состав снежного покрова имеет большое значение, т. к. во время снеготаяния может формировать загрязнение поверхностных вод. Кроме того, по степени загрязненности снеговых проб можно в определенной степени судить о санитарном состоянии атмосферного воздуха [2].

Таким образом, исследования почвы в районах размещения предприятий нефтепереработки и нефтехимии показали, что она загрязняется нефтепродуктами и выбросами этих предприятий в радиусе до 3-х км и глубиной до 60—80 см. В километровой зоне концентрации загрязняющих почву химических веществ значительно выше фоновых и предельно допустимых уровней по отдельным ингредиентам достигающих десятки и сотни ПДК. Исходя из этого, в 3-х километровой санитарно-защитной зоне

Предприятий недопустимо размещение баз отдыха и лечения, Размещение коллективных садов и сельхозугодий. Эти территории должны быть использованы для выращивания древесных и кустарниковых насаждений с высокой газоустойчивостью для создания светофильтров — зеленой защиты от химических загрязнений.

Таким образом, нефтеперерабатывающие и нефтехимические предприятия оказывают неблагоприятное воздействие на все объекты окружающей среды — атмосферный воздух, водные объекты, почву загрязняя их отходами своего производства [12].

Загрязнение почвенного покрова вокруг НХЗ происходит за счет адсорбции атмосферных выбросов и фильтрации химических веществ из загрязненных сточными водами водных объектов, а также в результате складирования и захороненияотходов производств. Промышленные отходы состоят, в основном, из шлаков, кислого гудрона, растворов щелочей, отработанных катализаторов и др. Основными загрязнителями почвенного покрова являются нефтепродукты, сульфаты, ароматические углеводороды (бензол, толуол, стирол, альфаметилстирол, ортоксилол, этилбензол, изопропилбензол, бензин), бензапипрен, азот аммонийный. В радиусе 1 км от НХЗ загрязнители обнаруживаются на глубине 60—80 см от поверхности почвы [20].

Имеются многочисленные научные данные, свидетельствующие о связи легочной, онкологической, кожной и другой паталогии с характером и уровнем загрязнения воздуха. Многократно подтверждена, например, зависимость обострения хронического бронхита от уровня загрязнения воздуха сернистым газом, характеризуемая следующими данными:

При концентрации сернистого газа 0,13 мг/м 3 процент обострения хронического бронхита (в человеко-днях) 13,0, при концентрации 0,78 мг/м 3 — 26,5.

Статистически установлена связь детской заболеваемости (в первую очередь органов дыхания) с уровнем загрязнения атмосферного воздуха сернистым газом. Обстоятельное изучение большой группы детей (3866 человек) с момента их рождения и до 15-летнего возраста показало, что частота острых респираторных заболеваний среди них значительно увеличилось в те дни, когдауровни среднегодовых концентраций сернистого газа и дыма в атмосферном воздухе превышали 0,13 мг/м 3 . Аналогичная связь частоты обострений с опасным загрязнением атмосферы установлена для бронхиальной астмы.

Загрязнение воздуха сернистым газом при концентрации до 0,049 мг/м 3 увеличивает показатель общей заболеваемости (в человеко-днях, США) до 8,1%: при концентрации от 0,150 до 0,349 и выше 0,350 мг/м 3 — соответственно до 12 и 43,8%. Частота заболевания бронхиальной астмой пропорциональна концентрации сернистого газа в воздухе (Япония). Все возрастающее количество раковых заболеваний пропорционально числу труб, выбрасывающих загрязняющие вещества в атмосферу (Великобритания) и т. д. [31].

Канцерогенные вещества при контакте с клеткой организма человека оставляют на ней «клеймо». Последующее воздействие канцерогенов суммируется даже в том случае, если оно разделено значительным интервалом времени. Вероятность возникновения злокачественного образования повышается, хотя видимого воздействия на организм и качественной перестройки клетки не отмечено. Последняя отчетливо фиксируется при пороговой концентрации. Для многих вредных веществ биологических видов и экосистем эта концентрация в настоящее время не определена [16].

Опасное воздействие на человека оказывает окись углерода. Вдыхание воздуха, содержащего даже небольшие количества СО, вызывает глубокое отравление. Причина отравления в том, что окись углерода быстрее и легче, чем кислород, связывается с гемоглобином крови и образует довольно стойкое соединение, названное карбоксигемоглобин (НЬ — СО). Химическое сродство НЬ с СО в 200 раз больше, чем с кислородом. Это означает, что даже небольшого количества СО во вдыхаемом воздухе оказывается достаточно, чтобы превратить около 2/3 гемоглобина крови в карбоксигемоглобин. Процесс этот обратим, но НЬ — СО диссоциирует медленно. По этой причине образовавшийся НЬ — СО нарушает дыхательную функцию крови (кровь насыщается окисью углерода и человек погибает от кислородной недостаточности).

Повышенное содержание СО в воздухе при высоких уровнях загрязнения атмосферы (0,1%) нарушает сердечно-сосудистую функцию у работающих. Оно смертельно опасно для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Содержание СО в атмосфере при концентрации 0,1% в 35 раз увеличивает смертность больных острым инфарктом миокарда и т. д.

Диссоциацию НЬ — СО можно ускорить увеличением парциального давления кислорода в воздухе (вдыхание кислородно-углекислотной смеси с содержанием 95%О2 и 5%СО2 или воздуха с повышенным содержанием кислорода).

Одним из опасных загрязнителей атмосферы Земли, связанных также с нефтегазодобывающим производством, является сера. По удельной значимости вклада в загрязнение сера занимает в настоящее время одно из первых мест, особенно в составе очень распространенных сульфатных аэрозолей [31].

Нефтяная пленка сильно влияет и на динамику биологических процессов в поверхностном микрослое воды. Прежде всего, микробиологическая деструкция углеводородов нефти сопровождается потреблением больших количеств растворенного кислорода: для полного окисления 10 л сырой нефти требуется столько кислорода, сколько его содержится примерно в 3750 м 3 воды поверхностного 30-сантиметрового слоя. Следовательно, загрязнение нефтепродуктами приводит к значительным изменениям условий жизнедеятельности организмов, обитающих в верхних горизонтах воды [15].

Влияние нефтяных загрязнений на жизнь океана изучено далеко не достаточно. Принято общее воздействие нефтепродуктов на состояние гидробионтов подразделять на пять основных категорий:

4)болезненные изменения в организме гидробионтов, вызванные внедрением углеводородов;

5)изменение химических, биологических и биохимических свойств среды обитания.

Летальное отравление морских организмов наступает в результате прямого воздействия нефтяных углеводородов на внутриклеточные процессы и, особенно, на процессы обмена между клетками.

В этом отношении парафиновые углеводороды с относительно короткими (С10 и менее) цепями менее опасны. Они проявляют наркотическое действие лишь в очень больших концентрациях, отсутствующих в нефтяных пятнах.

Напротив, ароматические углеводороды, растворимые в воде, представляют большую опасность: смерть взрослых морских организмов может наступить после нескольких часов контакта с ними уже при концентрации 10 -4 —10 -2 %. Смертельные концентрации ароматических углеводородов для икринок и мальков еще ниже.

Массовая гибель морских организмов отмечается, как правило, в прибрежных районах, где их обитает особенно много. При загрязнении морской воды вдали от берегов, на больших глубинах, токсичные нефтяные фракции успевают частично испариться, частично разбавиться водой до менее опасных концентраций. Однако и в сравнительно невысоких концентрациях ароматические углеводороды нефти оказывают негативное воздействие на морские биоценозы [10].

Эффекты покрытия нефтепродуктами и гибели находящихся в зоне прилива планктона, низкорастущих растений и птиц хорошо известны. Нефтепродукты нарушают изолирующие свойства оперения, а при попытке очистить перья птицы заглатывают загрязнения и погибают. Только в Северном море и Северной Атлантике нефтяные загрязнения являются причиной гибели 150—450 тыс. птиц в год. В акваториях с замедленным водообменом (заливы, бухты) наблюдается почти полное уничтожение морской флоры и фауны. Нефтяные разливы в реках создают в межсезонный период непроходимый барьер для некоторых видов рыб, чувствительных к углеводородному загрязнению[8].

Поражение морских организмов в результате накопления ароматических углеводородов в их тканях может происходить даже при очень низком содержании нефтепродуктов, если обитатели моря сравнительно долго пребывают в загрязненной ими среде.

Присутствие полициклических ароматических углеводородов не только ухудшает вкус съедобных организмов, но и опасно, так как эти вещества являются канцерогенным. Так, концентрация канцерогенных многоядерных углеводородов в ткани мидий, выловленных в районе порта Тулон (Франция), достигала 1,3—3,4 мг/кг сухого вещества.

Значение нижнего яруса растительного покрова как корма диких и домашних животных, тепло – и влагорегулятора почвы, основного средства против образования оврагов, оползней и эрозии трудно переоценить. Между тем основное воздействие нефти и нефтепродуктов на природно-растительный комплекс при отказах трубопроводов сводится именно к снижению биологической продуктивности почвы и фитомассы растительного покрова [9].

Характер и степень воздействия нефти и нефтепродуктов на почвенно-растительный комплекс определяется объемом ингредиента и его свойствами, видовым составом растительного покрова, временем года и другими факторами. Многие виды сосудистых растений оказываются устойчивыми против нефтяного загрязнения, тогда как большинство лишайников погибает при воздействии на них нефти и нефтепродуктов. Установлено, что наиболее токсичны углеводороды с температурой кипения в пределах от 150 до 270 0 С, т. е. нафтеновые и керосиновые фракции. Углеводороды с более низкой температурой кипения менее токсичны либо вообще безвредны, особенно их летучие фракции, поскольку они испаряются, не успевая проникнуть через растительную ткань. Высококипящие тяжелые фракции нефти также менее токсичны, чем нафтеновые и керосиновые фракции[23].

Деградация нефти в грунтовой среде происходит путем биологического окисления микроорганизмами и химического окисления. Значительно ускоряют процесс очищения почвы от нефти дождевые осадки, которые вымывают ее и тем самым снижают концентрацию нефти в верхних слоях почвы.

Загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами в северных районах будет, очевидно, иметь гораздо большие отрицательные последствия, нежели в районах с относительно умеренным климатом.

Низкие температуры воздуха и грунтовой среды, сильные ветры, небольшая продолжительность летнего теплого периода (во время которого активизируются биологические процессы) создают чрезвычайно сложный режим функционирования растительного покрова. Поэтому всякое нарушение этого режима может привести к необратимым процессам. Одним из наиболее опасных в этом является загрязнение нефтью грунтовой среды в результате утечек из магистральных нефтепроводов, резервуаров [13].

Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что наибольшей токсичностью для биоты обладают нефтепродукты с температурой кипения 150-270 0 С (нафтеновые и керосиновые фракции), поражение морских организмов в результате накопления ароматических углеводородов в их тканях происходит даже при очень низком содержании нефтепродуктов, характер и степень воздействия нефти и нефтепродуктов на почвенно-растительный комплекс определяется объемом ингредиента и его свойствами, видовым составом растительного покрова, временем года и другими факторами. Это воздействие сводится именно к снижению биологической продуктивности почвы и фитомассы растительного покрова [18].

Экологические аспекты. Кризис во взаимоотношениях человека и природы в немалой степени обусловлен бурным развитием нефтяной и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности. Особенностью развития этих отраслей на современном этапе является создание территориально-производственных комплексов, в которых различные отрасли сконцентрированы в единый производственный цикл и объединены территориально в один узел. В таких регионах сильно загрязнены воздух, вода, почва, продукты питания. Серьезно подорвано состояние здоровья населения. Регионы эти стали районами экологического бедствия, в Башкортостане это центральный (Уфа, Благовещенск) и южный ТПК (Стерлитамак, Салават, Ишимбай).

Башкортостан в этом ряду занимает особое место, потому что на его территории ведется добыча нефти и газа, земля пронизана мощными продуктопроводами, по которым осуществляется их транспортировка, располагаются мощнейшие заводы по переработке, развиты нефтехимия, химия, микробиология на основе переработки нефтепродуктов. Башкирии принадлежит исключительное место по концентрации экологически опасных производств в Европе. Здесь производится 23% продукции нефтехимии страны, 45% кальцинированной соды, 12%—каустической соды, 15%—гербицидов, 7%—смол и пластмасс и т. д.[3].

Большинство производств сосредоточено на юге республики. В центре этого промышленного узла находится г. Салават с населением 150 тыс, человек. В этом городе сосредоточено более 30 крупных предприятий нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности — всего 94 промышленных предприятия, 2277 источников загрязнения атмосферного воздуха. В радиусе 45 км расположены еще три крупных индустриальных города — Стерлитамак, Ишимбай, Мелеуз, где также сконцентрированы производства химии, нефтехимии, минеральных удобрений. Эти города составляют так называемый Южный башкирский промышленный узел. Аналогов по мощности нет в отечественной и зарубежной практике.

Экологическая опасность нефтехимических промышленных узлов очень высока потому, что, во-первых, сам продукт и процесс переработки состоит из сотен химических веществ, присутствующих одновременно в различных комбинациях между собой, сочетаниях с другими неблагоприятными факторами и обладает комплексным воздействием на организм, во-вторых, все продукты нефти и газа поражают объекты окружающей среды: воздух, воду, почву и трансформируются во все живое и неживое.

Главными загрязнителями в нефтяной и нефтеперерабатывающей отраслях принято считать углеводороды, сероводород, диоксид серы, оксиды углерода и азот [15].

В действительности же выбросы содержат до 250 химических веществ, одна треть из которых представляет I и II класс опасности, среди которых тяжелые углеводороды, лимонен, диоксин, бензпирен и т. д.

Еще следует сказать, что 30% таких предприятий находится в центре жилой зоны (в Уфе — РТИ, Гидравлика, 2 установки ароматики, СЖС и ВЖС в 500 м от жилых домов), санитарная зона других – составляет 2—3 км, а вещества, превышающие в десятки раз ПДК, выявляются во всех этих городах на расстоянии до 20 км от завода.

Необходимо учесть, что нефтеперерабатывающие и некоторые нефтехимические предприятия построены еще в 50-е годы и, несмотря на реконструкцию, 40—45% установок эксплуатируется более 30 лет.

Все это создает полное экологическое неблагополучие, стремительное ухудшение стандартов жизни, всех санитарно-гигиенических норм, что не может не отразиться на состоянии здоровья населения. В Уфе население, проживающее на расстоянии до 3 км от НХЗ, болеет в 3 раза чаще населения «чистых» районов по показателям обращаемости в медицинские учреждения, в 1,7 раза по данным углубленного медосмотра, в 1,5 раза по временной утрате трудоспособности, по болезням ЦНС — в 4 раза, простудными — в 3,5 раза.

Следует добавить, что у подавляющего большинства населения, а именно у работающих на предприятиях нефтяной промышленности уже в первые 3 года значительно снижается иммунитет, что безусловно, способствует росту заболеваемости простудными инфекционными, системными заболеваниями. Наверное, не случайно диагноз «ревматизм», болезни кожи и подкожной клетчатки в 6 раз чаще встречается именно в Уфе, Стерлитамаке, чем в других городах [29].

Огромные средства, выделенные на природоохранные мероприятия, тратятся не по назначению. При этом каждая отрасль составляет свои планы, из простой суммы предложений предприятий получается план социально-экономического развития региона. Настала необходимость иметь региональные планы комплексного развития экономики и общества, сохраняющие равновесие между человеком и природой. Состояние здоровья людей должно стать мерилом экологического благополучия. Альтернативы жизни нет. Создание здоровой среды обитания, обеспечивающей социальное, физическое и психическое благополучие человека, должно стать главной концепцией всех экологических программ [18].

Экономические аспекты. Нефтяная промышленность России в последние годы переживает глубокий спад. Добыча нефти и газового конденсата сократилась по сравнению с 1990 г. более чем на 40%. При этом отрасль продолжает обеспечивать как внутренние потребности страны, так и экспорт. Несмотря на современное кризисное состояние нефтяной промышленности, Россия остается одним из крупнейших в мире производителей, потребителей и экспортеров нефти и продолжает сохранять важные позиции на мировом рынке, занимая третье место в мире по добыче нефти.

В настоящее время такой вид топлива, как нефть, имеет уникальное и огромное значение. Нефтяная промышленность – это крупный народнохозяйственный комплекс, который живет и развивается по своим закономерностям. Нефть – наше национальное богатство, источник могущества страны, фундамент ее экономики[11].

Значение нефти в народном хозяйстве велико: это сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей; источник для выработки моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и смазок, а также котельного печного топлива (мазут), строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт); сырье для получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок в корм скоту для стимуляции его роста.

Россия – единственная среди крупных промышленно развитых стран мира, которая не только полностью обеспечена нефтью, но и в значительной мере экспортирует топливо. Велика ее доля в мировом балансе топливно-энергетических ресурсов, например по разведанным запасам нефти – около 10% [6].

Для России, как и для большинства стран-экспортеров, нефть – один из важнейших источников валютных поступлений. Удельный вес экспорта нефти и нефтепродуктов в общей валютной выручке страны составляет приблизительно 27%. Роль нефтяного комплекса России как источника бюджетных поступлений постоянно растет. На экспорт поставляются 2/5 добываемой в стране нефти и 1/3 от производимых нефтепродуктов. На долю крупных нефтяных компаний приходится около 80% добычи нефти в стране.

Таким образом, бюджетный вклад нефтяного комплекса с каждым годом становится все больше и больше в связи с ростом цены на сырую нефть, в то время как добыча нефти не только не увеличилась, но и сократилась более чем на 5% . Это значит, что последние пять лет характеризуются постоянным существенным, даже многократным ростом налоговой нагрузки на нефтяной комплекс [23].

Размещение основных запасов нефти РФ не совпадает с размещением населения, производством и потреблением топлива и энергии. Около 9/10 запасов минерального топлива (в том числе нефти) и свыше 4/5 гидроэнергии находится в восточных районах, тогда как примерно 4/5 общего количества топлива и энергии потребляется в европейской части страны.

Размещение нефтеперерабатывающей промышленности зависит от размеров потребления, техники переработки и транспортировки нефти, территориальных соотношений между ресурсами и объемами потребления жидкого топлива. В настоящее время переработка приблизилась к районам потребления.

Развитие нефтеперерабатывающей промышленности обусловливается целесообразностью использования нефти в основном для производства моторных топлив и химического сырья. Как энергетическое сырье более эффективным является природный газ, так как эквивалентное количество его вдвое дешевле нефти.

Размещение отраслей и производств нефтеперерабатывающей промышленности находится под совокупным влиянием различных факторов, среди которых наибольшую роль играют сырьевой, топливно-энергетический и потребительский [23].

Этические и социальные аспекты. Глобальные проблемы современности требуют немедленного переосмысления исторически сформировавшейся в человеческом сознании установки, направленной на потребительское, разрушающее и во многих случаях уничтожающее отношение человека к природе.

В последние годы во многих развитых странах произошла экологизация морального сознания, изменились ценностные ориентации; была создана такая система ценностей, в которую вошли как социальные, так и природные элементы. Природа в этом случае получила статус самостоятельной ценности в силу ее уникальности, единственности и неповторимости. Человек и общество выступают как элементы единой системы «природа – общество», вне которого их существование невозможно; однако при этом интересы природы выдвигаются на первый план, получают приоритет над интересами общества, включаются в сферу морали. При таком подходе природа в новой системе моральных ценностей выступает как цель, а не как средство, что прямо связано с новым пониманием сущности человека как природного существа. Встает также вопрос о нравственном отношении человека к природе, об особенностях этого отношения, о расширении сферы действия традиционных, привычных форм моральной регуляции (норм, принципов, ценностей, идеалов и т. д.).

Таким образом, в данной части дипломного проекта выполнен анализ основных загрязнений предприятий нефтехимического комплекса. Рассмотрен состав и вид основных загрязнителей [3].

Выявлено влияние загрязнения на атмосферу, водные объекты, почву и биоту. Загрязнение воздушного бассейна происходит при всех технологических процессах переработки нефти: на атмосферно-вакуумых и вакуумных установках, установках каталитического и термического крекинга, контактной очистки масел и коксования, гидроформинга и депарафинизации, производства битумов. Основными загрязнителями воздушного бассейна являются сероводород, сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, предельные и непредельные углеводороды.

Сточные воды НХЗ образуются на всех технологических установках, в зависимости от которых обусловлен их состав. Кроме промежуточных и конечных продуктов переработки нефти сточные воды содержат нефть, нафтеновые кислоты и их соли, эмульгаторы, смолы, фенолы, бензол, толуол, а также песок, частицы глины, кислоты и их соли, щелочи.

Загрязнение почвенного покрова вокруг НХЗ происходит за счет адсорбции атмосферных выбросов и фильтрации химических веществ из загрязненных сточными водами водных объектов, а также в результате складирования и захороненияотходов производств. Промышленные отходы состоят, в основном, из шлаков, кислого гудрона, растворов щелочей, отработанных катализаторов и др. Основными загрязнителями почвенного покрова являются нефтепродукты, сульфаты, ароматические углеводороды (бензол, толуол, стирол, альфаметилстирол, ортоксилол, этилбензол, изопропилбензол, бензин), бензапирен, азот аммонийный [23].

Наибольшей токсичностью для биоты обладают нефтепродукты с температурой кипения 150-270 0 С (нафтеновые и керосиновые фракции), поражение морских организмов в результате накопления ароматических углеводородов в их тканях происходит даже при очень низком содержании нефтепродуктов, характер и степень воздействия нефти и нефтепродуктов на почвенно-растительный комплекс определяется объемом ингредиента и его свойствами, видовым составом растительного покрова, временем года и другими факторами.

Также в данном разделе было выявлено влияние загрязнения на человека. Современный технологический процесс переработки нефти сопровождается наличием десятков и сотен различных химических веществ, большинство из которых являются синергистами. Почти каждый третий относится к 1 и 2 классам опасности. Преимущественно поражают центральную нервную систему, печень, кровь. Были рассмотрены экологические, экономические, этические и социальные аспекты [23].

2. Эколого-социально-экономические расчеты воздействия загрязнения на окружающую среду и человека

2.1 Расчет массы образующихся выбросов (инвентаризация) на предприятии ОАО «Уфанефтехим» в цехе 1 газотопливного производства

Инвентаризация выбросов (ГОСТ 17.2.1.04 — 77) представляет собой систематизацию сведений о распределении источников по территории, количестве и составе выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Основной целью инвентаризации выбросов загрязняющих веществ является получение исходных данных для:

– оценки степени влияния выбросов загрязняющих веществ предприятия на окружающую среду (атмосферный воздух);

– установления предельно допустимых норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу как в целом, по предприятию, так и по отдельным источникам загрязнения атмосферы;

– организация контроля соблюдения, установленных норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

– оценки экологических характеристик, используемых на предприятии технологий;

– оценки эффективности использования сырьевых ресурсов и утилизации отходов на предприятии;

Источниками выбросов на этапе производства (газотопливное производство) являются:

– установки ЭЛОУ, где сырая нагретая нефть в смеси с деэмульгатором и водой под действием переменного электромагнитного поля обезвоживается и обессоливается. Выбросы вредных примесей в атмосферу могут поступать через неорганизованные источники (за счет не герметичности аппаратов, оборудования) и организованные – вентвыбросы из помещений насосных. На данном этапе технологического процесса в атмосферу выделяются вредные примеси испарений легких фракций нефти (бензин нефтяной и сероводород).

– атмосферно-вакуумные трубчатые установки (АВТ), где обезвоженная и обессоленная нефть нагревается и разделяется на фракции в ректификационных колоннах, как при повышенном давлении, так и при вакууме. Источниками выбросов являются дымовые трубы технологических печей, не герметичность технологического оборудования (неорганизованные источники) и производственные помещения насосных.

Количество загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу от источника загрязнения по каждому веществу рассчитывается по формуле:

Где Сmax – максимальная концентрация загрязняющего вещества, измеренная в устье источника, загрязнения, г/м 3 ;

V – объемный расход газовоздушной смеси в единицу времени (м 3 /с) в устье источника [24].

Таким образом, масса образующихся в цехе топливного производства веществ составляет 252,6036 т/год, из которого 252,534 т/год – бензин, а 0,0696 т/год – сероводород.

Расчет платы за загрязнение окружающей среды представляет собой плату за выбросы, сбросы и размещение отходов. Так как предприятия, в том числе и ОАО «Уфанефтехим» не могут соблюсти предельно допустимые концентрации, то для них устанавливаются предельно допустимые нормативы (ПДВ, ПДС для каждого вещества отдельно) и в соответствии с этими нормативами устанавливается плата за выбросы, сбросы и размещение отходов. В случае если, предприятие по каким – либо временным причинам не может соблюсти установленные нормативы, то для нее устанавливают временно-согласованные выбросы (сбросы) и плата за загрязнение увеличивается.

Если фактический объем выбросов загрязняющих веществ не превышает установленный норматив (ПДН), то плата за выбросы (сбросы) рассчитывается по формуле:

Где mi ф – фактическая масса выброса (сброса) i-го загрязняющего вещества, т;

Сi – ставка платы за выброс (сброс) 1 т i-го загрязняющего вещества, руб./т

В случае, если фактический объем выбросов(сбросов) превышает допустимый норматив, но находится в пределах лимита (ВСВ, ВСС), то плата рассчитывается по следующей формуле:

Где mi ф – фактическая масса выброса (сброса) i-го загрязняющего вещества, т;

Mi н – предельно допустимый норматив выброса (сброса) i-го загрязняющего вещества, т;

В случае, если фактический объем выбросов (сбросов) превышает установленный лимит (ВСВ, ВСС), по плата рассчитывается по формуле:

Где mi ф – фактическая масса выброса (сброса) i-го загрязняющего вещества, т;

Mi н – предельно допустимый норматив выброса (сброса) i-го загрязняющего вещества, т;

Расчет показал, что суммарная плата предприятия за выброс в атмосферу загрязняющих веществ с учетом экологического состояния атмосферного воздуха в Приволжском округе составляет Патм =524144,4038 · 1,9 = 995874,36722 руб/год., а суммарная плата за сброс в водные объекты с учетом коэффициента экологической значимости по Приволжскому округу составляет Пвод = 1414621,531 · 1,12 = 1584376,11472 руб/год.

Таким образом, ежегодно предприятие ОАО «Уфанефтехим» за выброс и сброс загрязняющих веществ платит 2580250,48194 руб/год.

2.4 Определение экологической опасности и санитарно-защитной зоны предприятия ОАО «Уфанефтехим»

Категория опасности предприятия (КОП) рассчитывается в зависимости от массы и видового состава выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ в соответствии с рекомендациями по формуле:

ПДК I среднесуточная предельно допустимая концентрация i-гo вещества, мг/м 3 ;

А I безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i-гo вещества с вредностью сернистого газа. Значение А для веществ различных классов опасности приведены в табл.2.4.1 [32].

Таблица 2.4.1 – Значение А для веществ различных классов опасности

Http://www. bestreferat. ru/referat-178505.html

Добавить комментарий