содержание      ..     2      3      4      5     ..

1.3 Основные экологические проблемы нефтеперерабатывающих заводов - часть 1

Экологические проблемы НПЗ обусловлены тем, что эти промышленные объекты состоят из большого числа процессов, связанных огромными количествами сырья и готовой продукции, они также являются интенсивными потребителями энергии и воды, используемыми в ходе выполнения процесса. При операциях хранения сырья и продукции, в процессах переработки на НПЗ происходят воздействия на атмосферу, воду и почву. Управление природоохранной деятельностью - один из основных факторов для поддержание экологической безопасностью на НПЗ. Нефтеперерабатывающая промышленность России за многие годы существования выработала подходы к обеспечению экологической безопасности производства, в результате чего сократились воздействия на окружающую среду, а также потребление ресурсов и энергии на тонну перерабатываемой нефти, и снижение продолжается.

Изменения в составе нефти могут влиять на состав выбросов, сбросов и отходов процессов нефтепереработки. Это влияние считается незначительным, так как большинство технологических процессов рассчитаны на эти колебания в составе перерабатываемых материальных потоков.

Судя по ответам на вопросы анкеты, крупные российские НПЗ проводят экологическую политику «на конце трубы», прилагая усилия к минимизации природоохранного ущерба от своей деятельности. Почти у всех ответивших на анкету НПЗ есть установки по переработке и утилизации сернистых соединений. Это важно для России, поскольку на большинство заводов идет смесь разных нефтей с высоким содержанием серы. Так, у «ЛУКОЙЛ - Нижегороднефтеоргсинтез» есть установки производства элементарной серы, серной кислоты, регенерации отработанной серной кислоты, нейтрализации сернисто-щелочных стоков и блок регенерации сульфидсодержащих стоков. На Рязанском НПЗ для этих целей имеются установки СКУ WSA-1, WSA-2 и РСК.

Если раньше мало кто из российских НПЗ мог похвастаться наличием современных установок, необходимых для выпуска качественных и, главное, экологичных нефтепродуктов, то сейчас это технологическое отставание преодолевается. На «Ярославнефтеоргсинтезе» появились установки гидрокрекинга, производства водорода, риформинга с непрерывной регенерацией катализатора, блок висбрекинга, установка вакуумной перегонки мазута. «Новокуйбышевский НПЗ» имеет новые установки каталитического риформинга с непрерывной регенерацией катализатора, низкотемпературную изомеризацию ПГИ-ДИГ. У ЛУКОЙЛа в «Нижегороднефтеоргсинтезе» есть установка изомеризации, в «Пермнефтеоргсинтезе» - гидрокрекинга и компримирования водородосодержащего газа, в «Волгограднефтепереработке» - гидроочистки дизельного топлива, изомеризации, гидроизодепарафинизации. На Саратовском НПЗ имеется секция висбрекинга, установка ЭЛОУ-АВТ-6, на Рязанском НПЗ - установка гидроочистки вакуумного газойля, каткрекинга, алкилирования, производства серной кислоты и водорода, на Куйбышевском НПЗ - установки легкого гидрокрекинга вакуумного газойля, измеризации, производства водорода с блоком КЦА, блок выделения бензолосодержащей фракции на установке риформинга, на Новокуйбышевском НПЗ имеется установка по производству серной кислоты методом мокрого катализа мощностью 100 тыс., а так же введен блок очистки кислых стоков на установке замедленного коксования. Поскольку российские НПЗ отличаются высокой энергоемкостью, меры по экономии энергии дадут им экономический и экологический выигрыш. «Киришинефтеоргсинтез», например, внедряет частотное регулирование на электрических приводах технологического оборудования, обновляет физически и морально изношенную «электрику», закупает надежную и экономичную технику.

Не менее актуальный вопрос - снижение выбросов парниковых газов. Для этого Саратовский НПЗ уменьшает долю жидкого топлива в тепловом балансе предприятия и максимально использует заводской газ на производственные нужды. ЛУКОЙЛ -«Ухтанефтепереработка» снизила выбросы на 0,07 тыс.т. за счет ввода в эксплуатацию объекта «Автоналив светлых нефтепродуктов». В Рязани для сокращения содержания NOx на установке WSA-1 применяется процесс Denox. Процесс Denox направлен на удаление оксидов азота из выбросов отходящих газов. НПЗ опасны для природы из-за возможных разливов нефтепродуктов, поэтому необходимы мероприятия по их предотвращению. Для этого в Перми проводятся ежегодные учения по ликвидации разливов и ежемесячные тренировки, диагностика трубопроводов, вынос трубопроводов на поверхность. В Саратове - обследование

герметичности резервуаров, строительство отсечного дренажа, ликвидация нефтеамбаров и шламонакопителей, техническая рекультивация загрязненной почвы.
 

1.3.1 Выбросы в атмосферу

Статистические данные по количеству выбросов промышленностью показывают, что нефтепереработка ответственна за значительную долю загрязнения атмосферы -11%, особенно это относится к оксидам серы. Некоторые данные за 2007 год были опубликованы WWF 1по выбросам в атмосферу загрязняющих веществ и другим видам воздействий, приведены в таблицах 1.6,1.7,1.10,1.12,1.15.

Таблица 1.6 - Суммарные выбросы оксидов азота на российских НПЗ

1 А. Книжников, Н. Пусенкова, Е. Солнцева. Социально-экологически взгляд на российскую нефтепереработку. - М: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2008.

Таблица 1.7 - Суммарные выбросы оксидов серы на российских НПЗ

Электростанции, котлы, обогреватели и каталитический крекинг являются основными источниками выбросов окиси и двуокиси углерода, оксидов азота (NOx), твердых частиц и оксидов серы (SOx) в атмосферу.

Процессы нефтепереработки требуют больших затрат энергии; обычно более 60 % выбросов в атмосферу НПЗ связано с производством энергии для различных процессов. Установки производства серы также вносят вклад в эти выбросы. Замена катализаторов и коксование приводят к выбросу твердых частиц. Летучие органические соединения (ЛОС) выделяются при хранении и перевалке нефти и нефтепродуктов, очистными сооружениями заводов; выделяются также неорганизованные выбросы от фланцев, клапанов, уплотнений и дренажных отверстий. Другие выбросы в атмосферу: H2S (сероводород), NH3 (аммиак), БТК (бензол-толуол-ксилол), CS2 (сероуглерод), COS (сульфид крбонила), HF (фтороводород) и металлы (V, Ni и другие) в качестве компонентов твердых частиц в выбросах. Таблица 1.8 дает очень краткий обзор основных загрязняющих веществ, выбрасываемых типичными НПЗ, и их основные источники.

Таблица 1.8 - Основные загрязнители воздуха и их основные источники на НПЗ

Углекислый газ (СО2) считается парниковым газом, который находится в фокусе дискуссии о глобальном изменении климата. Основной источник выбросов СО2 - это производство энергии. Со времени первого нефтяного кризиса в 1973 году нефтеперерабатывающие заводы предприняли совместные усилия для повышения энергоэффективности. Несмотря на эти меры энергосбережения, спрос энергии на НПЗ увеличился из-за ужесточения технических характеристик готового продукта и с постепенным переходом от производства тяжелого топлива к топливу для транспорта.

Окись углерода (СО) всегда выступает как промежуточный продукт процессов сгорания, в частности, при нестехиометрических условиях горения. Тем не менее, отношение выбросов СО с нефтеперерабатывающих заводов не очень высокое по сравнению с СО2.

Оксиды азота (NOx) при попадании в атмосферу могут соединяться с водой и стать частью «кислотных дождей». Кроме того, NOx в сочетании с летучими органическими соединениями и солнечным светом могут привести к образованию

приземного озона. Источниками NOx в основном являются процессы горения; при сгорании топлива азот преобразуется в смесь NO2 и N0. Условия горения играют здесь важную роль. №0 (веселящий газ) является мощным парниковым газом, который также способствует разрушению стратосферного озона.

Выбросы твердых частиц вызваны сжиганием жидкого топлива, другим важным источником является установка каталитического крекинга - процессы регенерации катализатора. Частицы, содержащие токсические вещества (например, тяжелые металлы и полицикпические ароматические углеводороды), представляют особый интерес в контексте экологичности процессов нефтепереработки.

Оксид серы (SO2) при выделении в атмосферу может соединяться с атмосферной влагой и образовывать сернистую кислоту - компонент «кислотных дождей». Основной источник выбросов SO2 в нефтепереработке - нагрев сырья и технологических потоков за счет сжигания топлива собственного производства. При сжигании сера топлива преобразуется в SO2. При недостаточной мощности процессов извлечения из технологических потоков и утилизации серы существует прямая связь между содержанием серы в сырье и выбросами с дымовыми газами диоксида серы. Содержание серы в топливе нефтепереработки - это точный баланс между потребностью в нагреве потоков, содержанием серы в сырье, ограничениями выбросов и экономической целесообразностью. Другой источник образования диоксида серы - газы с установок производства серы и серной кислоты. Ввиду неполного окисления на катализаторе либо неполного извлечения из продуктов реакции часть сернистых соединений остается в дымовых газах, выходящих с установок производства серы, серной кислоты.

Летучие органические соединения (ЛОС) могут вступать в реакцию с NOx в присутствии солнечного света, формируя низкоуровневый озон. Кроме того, выбросы летучих органических веществ могут привести к проблемам, связанным с запахами, которые вызывают жалобы со стороны жителей близлежащих районов. Источником выбросов ЛОС являются испарение и утечка углеводородных фракций, потенциально связанных со всей деятельностью переработки, например, неорганизованные выбросы от оборудования, работающего под давлением на технологических установках, при хранении и распределении потерь и от испарений при очистке сточных вод. Углеводороды могут также выходить при неоптимальных условиях горения, но это лишь небольшой вклад.

По результатам анкетирования были обработаны данные по суммарным выбросам отдельных нормируемых веществ для российских НПЗ (рисунок 1.18). Анализ показал, что к основным загрязнителям, которые будут считаться маркерными веществами, можно отнести 12 из общего числа, вносящих максимальный вклад в загрязнение атмосферы. Валовый выброс этих веществ представлен в таблице 1.9.

Таблица 1.9 - Валовый выброс основных веществ НПЗ

Рисунок 1.18- Суммарные сбросы загрязняющих сточные воды веществ

 

содержание      ..     2      3      4      5     ..