Содержание нефтепродуктов – один из
важнейших показателей, характеризующих
качественное состояние водных объектов.
Для того чтобы снизить риск масштабного
загрязнения гидросферы нефтепродуктами,
необходимо осуществлять систематический
контроль качества воды с использованием
высокоэффективных методов.
Лекция 5. Экологическая
модернизация как следствие корректировки
стратегии производства и управления
в нефтяной отрасли
Лекция 6. Главные
факторы нефтяной промышленности: стратегии
развития.
Стратегическими задачами
развития отрасли являются обеспечение
необходимой структуры запасов (в том
числе территориальной), плавное и постепенное
наращивание добычи со стабилизацией
ее уровня на долгосрочную перспективу.
Добычу нефти необходимо осуществлять
и развивать как в традиционных нефтедобывающих
районах.
Увеличение добычи
и повышение ее эффективности невозможно
без интенсификации применения достижений
научно-технического прогресса в отрасли,
совершенствования методов бурения, воздействия
на пласт, увеличения гпубины извлечения
запасов и внедрения других прогрессивных
технологий добычи нефти, которые позволят
сделать экономически оправданным использование
трудноизвлекаемых запасов нефти.
Основным фактором
развития нефтяной
промышленности является именно долгосрочная
государственная политика в сфере добычи
нефти, направленная на создание стабильных
условий, обеспечивающих устойчивое развитие
отрасли, и предусматривающая:
- совершенствование
системы недропользования с целью повышения
заинтересованности недропользователя
вкладывать собственные средства в воспроизводство
минерально-сырьевой базы;
- ограничение минимального
и максимального уровней добычи нефти
на каждом участке недр;
- ужесточение требований
и условий выдачи лицензий и обеспечение
действенного контроля эффективной разработки
месторождений;
- совершенствование
системы налогообложения нефтяного комплекса
(введение в перспективе гибкой системы
налогообложения, ориентированной на
рентный подход). Экономическая эффективность
производства достигается только в том
случае, когда нефтяные компании осуществляют
полный цикл от добычи нефти до ее переработки.
С целью приближения
производства нефтепродуктов к их потребителям
необходимо строить новые высокоэффективные
нефтеперерабатывающие заводы в районах
концентрированного потребления нефтепродуктов,
а в удаленных северных и восточных районах
развивать сертифицированные малые заводы
с полным циклом переработки нефти.
Задачей отрасли является
также обеспечение необходимым сырьем
нефтехимической промышленности, стоимость
продукции которой на порядок выше стоимости
продукции нефтепереработки.
Значительное повышение
качества нефтепродуктов и доведение
его до экологически обоснованных стандартов
-одно из важнейших условий выведения
нефтеперерабатывающей отрасли на современный
технический уровень, достижение которого
обеспечит потребности страны в качественном
моторном топливе, смазочных маслах, сырье
для нефтехимии и других нефтепродуктах.
Требования к качеству производимых нефтепродуктов
должны быть закреплены законодательно.
Одним из направлений
совершенствования экономических отношений
в сфере транспорта нефти по системе магистральных
трубопроводов должно стать внедрение
«банка качества нефти», позволяющего
компенсировать компаниям потери от смешения
нефти из различных месторождений при
ее транспортировании.
Регулируемые государством
тарифы на транспорт нефти и нефтепродуктов
должны учитывать как фактор обеспечения
конкурентоспособности жидкого топлива,
так и необходимость формирования финансовых
ресурсов, достаточных для реализации
принятых инвестиционных решений.
Немаловажна и государственная
поддержка горнодобывающих компаний,
вкладывающих собственные средства в
поиск и разведку полезных ископаемых.
Эта поддержка должна включать:
- гибкую систему налоговых
льгот и (или) отмену платежей на период
окупаемости вложенных средств, права
на переоценку основных фондов, исходя
из ценовой конъюнктуры и уровня инфляции,
права на ускоренную амортизацию основных
производственных фондов, государственные
гарантии доступа к объектам производственной
инфраструктуры, облегченные условия
доступа к участкам недр посредством проведения
закрытых конкурсов, аукционов для малых
и средних нефтегазовых и горнодобывающих
предприятий;
- создание экономических
условий для совершенствования системы
разработки нефтегазоносных месторождений
с учетом современного уровня научно-технического
прогресса с целью повышения степени выработки
начальных запасов нефти и газа (особенно
вязких нефтей), использования нефтяного
газа, сероводорода, конденсата и тяжелых
фракций. Все эти факторы дадут возможность
нефтяным компаниям увеличить добычу
нефти и газа.
Установление со стороны
государства четких ориентиров в развитии
отрасли, а также понятных правил ведения
бизнеса и будет являться основным фактором
роста любой экономики.
Лекция 7. Потребление
воды на нефтеперерабатывающих заводах.
Экологические аспекты, проблемы очистки
природных и сточных вод от нефтяных загрязнений.
Лекция 8. Анализ
сточных вод. Анализ сточных вод.
(определение содержания углеводородов
нефти, взвешенных частиц, окисляемости,
общегосодержания сернистых соединений,
фенола, азотсодержаших веществ).
Лекция 9. Утилизация
отработанных нефтепродуктов: проблемы
экологического менеджмента
Основными источниками загрязнений
нефтью и нефтепродуктами являются добывающие
предприятия, системы перекачки и транспортировки,
нефтяные терминалы и нефтебазы, хранилища
нефтепродуктов, железнодорожный транспорт,
речные и морские нефтеналивные танкеры,
автозаправочные комплексы и станции.
Объемы отходов нефтепродуктов и нефтезагрязнений,
скопившиеся на отдельных объектах, составляют
десятки и сотни тысяч кубометров. Предотвращение
загрязнения природной среды нефтью и
продуктами ее переработки – одна из сложных
и многоплановых проблем охраны природной
среды. Ни один другой загрязнитель, как
бы опасен он ни был, не может сравниться
с нефтью по широте распространения, числу
источников загрязнения, величине нагрузок
на все компоненты природной среды.
Руководство предприятия или
организации должно быть озабочено ответственностью
за нанесенный экологический ущерб и соответственно
дальнейшими расходами на ликвидацию
последствий этого ущерба..
Более того, защита природоохранных
интересов просто невозможна в автономном
режиме, вне сферы производственных отношений,
без определения разумных форм взаимного
сочетания экологических и экономических
интересов, при которых сохранение качества
окружающей природной среды и ее объектов
– цель единственная и конечная [2].
1. Очистка средств
хранения и транспортировки нефтепродуктов
от нефтянных загрязнений
Задачи создания пунктов утилизации
нефтеотходов
Своевременная и эффективная
очистка средств хранения и транспортировки
нефтепродуктов от нефтяных загрязнений
является обязательным условием, обеспечивающим
их надежность и качество топлива. В большинстве
случаев для удаления этих загрязнений
используют воду температурой 70 – 90 °С
или пар. Достаточно часто для ускорения
процесса отмыва емкостей и трубопроводов
применяют различные моющие вещества,
в том числе каустик, гидроксид натрия,
поверхностно-активные вещества (ПАВ)
типа ОП-7 или сульфоксид-61 и др.
Высокая стоимость, малая производительность,
большие расходы энергии, воды и пара,
необходимость наличия очистных сооружений
большого объема или дорогостоящего оборудования
для отделения нефтепродуктов – известные
недостатки традиционного способа очистки.
При этом от 3 до 7% добытого, перевезенного
и сохраненного нефтепродукта теряется
безвозвратно в загрязнениях и отходах.
После завершения процесса
отмыва условной емкости технологическая
вода, состоящая из отмытого нефтепродукта,
раствора моющих веществ и нефтешламов,
в лучшем случае в пруды – отстойники
хранилищ, в худшем – в городскую сливную
канализацию, речку, озеро, лес… Следствие
– уменьшение площадей хозяйственных
угодий, снижение плодородия почв, ухудшение
здоровья населения, нарастание экологической
угрозы.
Этих недостатков можно избежать
в случае применения принципиально новых
технологий отмыва загрязненных нефтепродуктами
поверхностей.
Грунты принципиально отличаются
по составу, и такие показатели, как рН
среды (водородный показатель), плотность,
наличие гумуса (органический фактор),
существенно влияют на выбор типа ТМС
«БОК» и технологии отмыва. Например, промывка
водой грунта не будет эффективна там,
где отмечено высокое содержание глины
или ила из-за трудности отделения загрязнителя
от небольших частиц и низкой скорости
седиментации.
При использовании в исследованиях
физико-химических и технологических
методов были разработаны оптимальные
составы ТМС и технологии отмыва загрязнений
при соблюдении экономической безопасности
процессов. ТМС «БОК» используется в виде
водных растворов с рабочей концентрацией
2 – 4% по массе, не содержит щелочей и фосфатов,
имеет 4-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007–76.
Принципиальная особенность
«БОК» – сбалансированность состава,
обеспечивающая хорошую смачивающую и
максимальную эмульгирующую способность
рабочих растворов, что позволяет удерживать
загрязнитель в растворе с образованием
электрически заряженных агрегированных
молекул.
Композиции «БОК» содержат
в своем составе полиэлектролиты, предотвращающие
процесс ресорбции, ингибиторы коррозии
и другие вспомогательные вещества. Для
некоторых технологий предусмотрен беспенный
процесс отмыва.
Технологический процесс отмыва,
происходящий в непрерывном режиме, обеспечивает
образование трех фаз: верхнего слоя нефтепродуктов,
водного слоя и нижнего слоя (отмытый грунт,
механические примеси).
Степень очистки поверхностей
от загрязнителей зависит от температуры
моющего раствора, а также от способа (погружной,
струйный и др.) и времени отмыва. Степень
очистки (моющую способность) определяли
по формуле:
К = (Р1 – Р2) / (Р1 – Р0)´100
где Р0 – начальная
масса образца до отмыва, г; Р1 – масса образца
с загрязнителем, г; Р2 – масса образца
после отмыва. г.
При повышении, температуры
раствора и увеличении времени деэмульгирования
повышается степень очистки поверхности
и снижается количество воды в верхнем
слое отмытого нефтепродукта.
Технология отмыва нефтепродуктов
с использованием ТМС «БОК» рентабельна
благодаря утилизации выделенного нефтепродукта.
Отмытые нефтешламы, грунты, механические
примеси могут быть переработаны в строительные
материалы. Остаточное содержание нефтепродуктов
в твердых продуктах после отмыва не превышает
2 г/кг, что позволяет использовать их в
грунтах для озеленения промышленных
площадок.
Особое внимание уделяется
технологии утилизации отработанного
раствора. Допустимые концентрации загрязняющих
веществ в сточных водах (рН = 6,5 ¸ 9) перед
сбросом в канализацию приведены ниже.
Для экспериментов использовали
моющий раствор после отмыва почвы с мазутом.
Нейтрализацию проводили путем добавления
в моющий раствор флокулянтов при нормальной
температуре и перемешивании. Оптимальным
флокулянтом для растворов ТМС «БОК» является
кальций хлористый СаСl2.
Результаты нейтрализации при
загрузке на 1 кг раствора 40 г. СаСl2 приведены
в табл. 1.
Таким образом, после нейтрализации
раствор можно сбрасывать в канализацию
при разбавлении его водой примерно в
2 раза.
Таблица 1
Загрязнитель |
Концентрация загрязнителя,
мг/л |
Раствор до нейтрализации (рН=10,85) |
Раствор после нейтрализации
(рН=7,2) |
Осадок |
Взвешенные
Вещества |
2000 |
432 |
1568 |
Хлориды |
Отсутствуют |
21600 |
1420 |
Сульфаты |
* |
900 |
Следы |
Нефтепродукты |
172 |
5,0 |
172 |
ПАВ |
1120 |
38 |
1082 |
Осадок содержит кроме частиц
почвы (песка) в основном нетоксичный карбонат
кальция (мел), который получается по реакции:
Na2CO3 + СаСl2 ® 2 NaCl + CaCO3.
В связи с этим можно рекомендовать
использовать осадок в композициях строительных
материалов [8], а также как осветляющий
пигмент в дорожных покрытиях.
Моющее средство не вступает
в химическую реакцию с нефтепродуктами,
обладает антикоррозионными свойствами,
может многократно использоваться в оборотном
цикле, обладает малой степенью токсичности.
Водный раствор, пригодный к многократному
использованию, отмытый нефтепродукт,
отвечающий соответствующим стандартам,
и твердый осадок, не требующий дополнительной
промывки, – три отдельных компонента,
образующихся после применения данной
технологии [1].
Практика показала высокую
эффективность технологии отмыва железнодорожных
цистерн, колесных пар. различных деталей
в вагоноремонтных депо и т.д.
Применение технологии дает
возможность в несколько раз сократить
продолжительность работ, уменьшить расход
пара и электроэнергии. При этом не требуется
утилизации воды и других отходов, полученных
в результате отмыва.
Особого внимания заслуживает
технология очистки технической (подтоварной)
воды. В настоящее время завершаются промышленные
испытания установки фильтрации замазученной
воды. Содержание нефти в 1 л воды после
прохождения фильтрующей установки снижается
с 500 до 0,2 мг и менее. Фильтр кассетного
типа объемом до 1 м3 позволяет
очистить от 3000 до
5000 м3 замазученной
воды без замены фильтрующих элементов.
При этом себестоимость очистки воды при
использовании новой технологии в несколько
раз ниже себестоимости ныне применяемых
технологий.
2. Утилизация нефтесодержащих
отходов
Сложность эффективной утилизации
нефтешламов заключается в том, что химический
состав нефтешламов предельно сложен.
Кроме того, далеко не все их фракции можно
сжечь или переработать. В иефтешламах
присутствуют нефть, вода нефтяные эмульсии,
асфальтены, гудроны, ионы металлов, различные
механические примеси и даже радиоактивные
элементы .
Очистка сточных вод промышленных
предприятий несомненно, является важным
аспектом с точки зрения охраны окружающей
среды и рационального использования
природных ресурсов. Однако сопутствующий
очистке процесс шламообразования тоже
требует внимания. Как правило, шламы остаются
невостребованными, поэтому изыскание
путей их утилизации является актуальной
задачей.
Нефтешламы состоят из трех
ярко выраженных фракций: водной, нефтяной
и твердой. Кроме того, они существенно
различаются по своему составу и свойствам
в зависимости от качества и состава исходной
сырой нефти.
Для переработки нефтешламов
используют биотехнологии, химиотехнологии,
акустические, термические и чисто огневые
технологии, а также комбинированные технологии.
Общим недостатком всех перечисленных
технологий утилизации и переработки
нефтешламов является их низкая производительность
и высокие материальные, энергетические
и финансовые затраты. Кроме того, они
не позволяют осуществить полную переработку
и угилизацию нефтешламов и не обеспечивают
экологическую безопасность для окружающей
среды.