Воздействие на атмосферный воздух при переработке и хранении нефти



Воздействие на атмосферный воздух при переработке и хранении нефти

Предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности оказывают заметное негативное влияние на состояние окружающей среды и, прежде всего, на атмосферный воздух, что обусловлено их деятельностью и сжиганием продуктов переработки нефти (моторных, котельных топлив и др. продукции).

По загрязнению воздушного бассейна нефтепереработка и нефтехимия занимают четвертое место среди других отраслей промышленности. В состав продуктов сгорания топлива входят такие загрязняющие вещества, как оксиды азота, серы и углерода, технический углерод, углеводороды, сероводород. В табл. 6.2 в качестве примера представлены данные о выделении в атмосферу вредных веществ на трех НПЗ разной мощности.

В процессах переработки углеводородных систем в атмосферу выбрасывается более 1500 тыс т/год вредных веществ. Из них (%): углеводородов — 78,8; оксидов серы — 15,5; оксидов азота — 1,8; оксидов углерода — 17,46; твердых веществ — 9,3. Выбросы твердых веществ, диоксида серы, оксида углерода, оксидов азота составляют до 98% суммарных выбросов от промышленных предприятий. Как показывает анализ состояния атмосферы, именно выбросы этих веществ в большинстве промышленных городов создают повышенный фон загрязнения.

Таблица 6.2
Содержание вредных веществ в выбросах НПЗ различной мощности

Величина безвозвратных потерь для отечественных предприятий составляет в среднем 1% от объема переработанной нефти. Безвозвратные потери нефти и нефтепродуктов по различным источникам на заводах с глубокой переработкой нефти составляют (в%):

  • потери углеводородов (включая сернистые соединения) за счет испарения — 63, в том числе: 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 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.

Источники загрязнения атмосферы определяются путем проведения инвентаризации организованных и неорганизованных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Степень загрязнения атмосферы зависит от количества выбросов вредных веществ и их химического состава, а также во многом от характеристики самого источника выбросов — высоты источника над уровнем земли, скорости, объема и температуры газового выброса из устья трубы, размеров неорганизованного источника, расположения источника на заводской площадке и т.д. В соответствии с этим источники загрязнения атмосферы различаются по мощности выброса (мощные, крупные, мелкие), высоте выброса (низкие, средней высоты и высокие), температуре выходящих газов (нагретые, холодные). 

Различают также передвижные и стационарные, организованные и неорганизованные, точечные и площадные источники загрязнения. Особенностью предприятия как объекта природоохранных мероприятий является разнотипность и рассредоточенность источников выбросов. Специфическими источниками загрязнения атмосферы на предприятиях являются неорганизованные выбросы, испарение углеводородов при хранении и транспортировке нефти и нефтепродуктов, а также организованные выбросы, выделяющиеся при сжигании различных видов топлив и газов в трубчатых печах, на факельных установках, и отходящие газы регенерации с установок каталитического крекинга.

Несмотря на то, что факельные установки являются весьма значимым источником выбросов, они выполняют важные природоохранные функции. Факельные установки позволяют перевести вредные вещества в менее опасные.

Объемы сброса на факел на предприятиях составляет в среднем до 1% от перерабатываемой нефти. При этом 90% масс. суммарных сбросов на факел составляют углеводороды; 1,6% масс. – водород; 2,6% масс.- сероводород; остальное – водяной пар и азот. Преобладающая часть сероводорода поступает с углеводородными потоками, составляя их значительную часть.

Информация об источниках выбросов, их мощности, расположении, номенклатуре выбрасываемых вредных веществ с учетом климатических условий дает возможность оценить экологическую нагрузку в районе расположения производств. Необходимые данные могут быть получены в результате сбора информации о предельно допустимых выбросах (ПДВ).

Профиль производства, схема переработки, ассортимент выпускаемой продукции, системы очистки, характеристика технологических и вспомогательных производств, общие сведения о предприятии определяют его как источник загрязнения атмосферы. Различают организованные и неорганизованные источники выбросов загрязняющих веществ. Например, на Московском НПЗ имеется 167 организованных источников выбросов (дымовые трубы технологических печей, свеча для сжигания факельного газа, вентиляционные трубы производственных помещений), 132 неорганизованных стационарных источника. К неорганизованным источникам, через которые могут выделяться вредные вещества, на предприятии относятся:

  • резервуары, цистерны сливно-наливных эстакад, поверхности испарения очистных сооружений, неплотности запорной арматуры и фланцевых соединений технологических установок;
  • дефекты в арматуре и во фланцевых соединениях;
  • пропуски сальниковых устройств, предохранительных клапанов пробоотборных кранов, открытых постоянно действующих дренажей.

Кроме того, предприятию принадлежат более 100 передвижных источников загрязнения (автомашины с карбюраторными и дизельными двигателями). Из этих источников ежегодно в атмосферу завода, как рассчитано, может выделяться около 40 тыс т углеводородных примесей.

Для классификации технологических процессов с точки зрения их комбинированного вредного воздействия на окружающую среду учитывают суммарную токсичность выбросов. Количественным выражением суммарной токсичности выбросов является индекс суммарной токсичности Гз. Определение этой величины позволяет выявить приоритетность технологических производств по их экологической опасности.

Наиболее экологически опасными являются производства, связанные с ректификацией углеводородных систем – нефтей и тяжелых нефтяных остатков, очисткой масел с помощью ароматических веществ, получением элементной серы, и объекты очистных сооружений.

Защита атмосферы от физического загрязнения >

Понятия и определения в области экологии.