Сточная вода на очистные сооружения
поступает после зачистки и пропарки цистерн
для сырья, промывки оборудования. Также
поступают ливневые стоки с территории
завода. По составу загрязнителей донные
отложения отстойника – это, в основном,
используемое на предприятии сырье, а
именно: зеленое масло, термогазойль, экстракты
газойлей каталитического крекинга, продукты
коксохимических производств, антраценовое
масло.
Утилизация нефтешламов
Суть электроогневой технологии
сжигания любых веществ состоит в создании
практически идеальных условий горения
пламени сжигаемых любых токсичных отходов,
в связи с чем, значительно облегчается
задача окончательной очистки отходящих
газов. Электрическое поле взаимодействует
(на атомарно-молекулярном уровне) с радикалами
любых углеводородных веществ и одновременно
воздействует на любые углеводородные
цепочки, в частности на бенз(а) пирен,
таким образом, что они расщепляются на
водород. сгораемый в пламени, и углерод,
который быстро доокисляется в электрическом
поле до безвредного углекислого газа.
Вначале необходимо откачать
и переработать в полезные товарные продукты
большую часть сырой нефти, отстоявшейся
на поверхности нефтяных амбаров. Причем
термическую ректификацию этой нефти
целесообразно производить прямо в нефтяном
амбаре с нефтешламами или непосредственно
около него.
Затем необходимо откачать
и обработать в центрифугах последующие
слои нефтешламов, относительно маловязкие
водонефтяные легкие эмульсии, превращая
их в эффективное топливо для теплоэнергетики.
Далее необходимо последовательно
или параллельно откачивать слой воды,
которая присутствует во всех нефтяных
амбарах.
Фракции нефтешламов, которые
невозможно сразу откачивать из амбаров,
необходимо размягчить прямо в амбарах,
используя для этого теплоту, полученную
от сжигания части нефтешламов. Для этого
целесообразно часть сырой нефти оставлять
в этих нефтешламовых амбарах и сжигать
ее на поверхности амбаров для выработки
теплоты.
В процессе теплового разжижения
густых, твердых фракций нефтешламов появляется
возможность частичной перекачки их из
амбаров и расфасовки в энергетические
капсулы и брикеты из наиболее твердых
смолистых фракций нефтешламов для последующего
использования в качестве топлива. Изготовление
таких горючих капсул и брикетов из густых
и твердых, наиболее энергоемких фракций
нефтешламов весьма перспективно и выгодно.
Брикеты необходимо подсушивать, используя
теплоту от сжигания части более легких
фракций нефтешламовых эмульсий, а потом
упаковывать и складировать.
Такие энергетические капсулы
некоторых фракций нефтешламов можно
использовать в котельных и при выполнении
энергозатратных огневых технологий,
например, при получении асфальтов, цементов
в качестве высококалорийного «чистого»
топлива. В основе электроогневой технологии
лежит каталитическое воздействие электрического
поля на процесс горения любых веществ
и газов. В результате применения данной
технологии можно утилизировать отходы,
мусор и нефтешламы. Преимущества разработанной
на основе этой технологии установки:
экономичность в эксплуатации (расход
топлива и электроэнергии снижен в несколько
раз), дешевизна при производстве, высокая
степень очистки отходящих газов. При
сжигании нефтепродуктов, включая нефтешламы,
резко снижается количество всех токсичных
компонентов в отходящих газах на 70 –
80% первоначальной их концентрации. И что
наиболее важно, в процессе электроогневого
горения активно разрушаются любые отходы,
включая нефтешламы. В пламени исчезают
практически все токсичные компоненты,
не только такие простые, как СО, СН, NO,
но и такие сложные канцерогенные вещества
типа бенз(а) пирена.
Технология позволяет быстро
утилизировать практически все токсичные
компоненты отходов, в т. ч. и нефтешламы.
При электроогневом послойном
сжигании остатков конкретных нефтешламов
можно регулировать параметры активизирующего
горение электрического поля (напряженность,
частоту высокого напряжения) в зависимости
от состава и количества нефтешламов для
обеспечения оптимальной скорости горения
и достижения минимальной токсичности
отходящих газов.
В ряде случаев для максимальной
интенсификации процесса горения остатки
нефтешламов сжигают в переменном электрическом
поле определенной частоты, выбранной
по критерию максимального чистого их
сжигания.
А в некоторых случаях процесс
сжигания нефтешламов необходимо проводить
в постоянном электрическом поле с вектором
напряженности поля, ориентированным
в направлении, перпендикулярном к поверхности
нефтешламов, с предельно высокой напряженностью,
выбранной в зависимости от состава нефтешламов,
по критерию максимальной интенсивности
горения при минимуме токсичности отходящих
газов [1].
Для утилизации нефтяной и водонефтеэмульсионной
составляющих нефтешламов необходимо
параллельно со сжиганием остатков нефтешламов
осуществлять ректификацию собранной
с поверхности нефтешламов нефти путем
использования тепловой энергии от сжигания
остатков нефтешламов для получения бензина,
керосина и т.д.
С помощью установки электроогневого
сжигания нефтешламов можно утилизировать
их как непосредственно в амбаре, так и
на производстве для обеспечения безотходной
переработки нефти.
При безотходной технологии
переработки нефти утилизацию нефтешламов
осуществляют в специальных электрифицированных
отходосжигающих печах, соединенных трубопроводами
с ректификационными колоннами.
Устройство сжигания остатков
нефтешламов выполнено в виде специальной
электрифицированной печи, в которой предусмотрено
устройство подачи нефтешламов в зону
горения и выгрузки золы, а также чаша
для сжигания нефтешламов, над которой
размещен электроизолированный электрод
с
коронирующими иглами, причем
этот электрод присоединен электрически
к одному из выходов высоковольтного блока
напряжения, второй выход которого присоединен
к чаше со сжигаемыми нефтешламами.
Для проведения комплексной
утилизации нефтешламов в нефтяных амбарах,
необходимо использовать комбинированное
устройство с нефте-улавливающим приспособлением
(рис. 1), состоящее из погружного насоса,
губчатого валика, отжимного устройства,
сепарационной емкости и ректификационной
колонны, размещенной над печью сжигания
остатков нефтешламов, а также содержащее
само устройство электроогневого сжигания
остатков нефтешламов.
Мобильное устройство
электроогневого сжигания нефтешламов
можно использовать как непосредственно
в нефтяных амбарах, так и в местах разливов
нефти на почве (рис. 2). Такое устройство
размещается на транспортном средстве
и имеет высоковольтный преобразователь
напряжения, несколько электроизолированных
выдвижных электродов, размещаемых по
периметру площади предполагаемого сжигания
нефтешламов (или амбара с нефтешламами).
два поверхностных электрода в виде тонких
металлических теплостойких сеток регулируемой
площади, достаточной для покрытия части
или всей площади поверхности нефтяного
загрязнения или амбара с остаткми нефтешламов.
Первый сетчатый электрод размещают
с нулевой плавучестью на поверхности
нефтешламов и прикрепляют металлическими
тросами к основаниям электроизолированных
штанг, а второй сетчатый электрод натягивают
поверх электроизолированных штанг. Сетчатые
электроды соединяют с высоковольтным
преобразователем напряжения .
Высоту электроизолированных
электродов в мобильном устройстве выбирают
из условия превышения высоты факела пламени
сжигаемых отходов на величину расстояния,
достаточную для устранения электрического
разряда высоковольтного преобразователя
напряжения через пламя сжигаемых остатков
нефтешламов.
В установках установлены датчики
уровня токсичности отходящих газов, которые
связаны с устройством управления параметрами
высоковольтного преобразователя напряжения.
Комбинированная установка
(см. рис. 1) электроогневого сжигания нефтешламов
работает следующим образом. С помощью
насосов подают по трубопроводам нефть
и тяжелые фракции нефтешламов в соответствующие
резервуары, причем нефть отфильтровывают
от воды в ротационном сепараторе. Устройство
ректификации нефти крепится на специальных
опорах с изоляторами. Остатки нефтешламов
поступают в устройство сжигания, при
этом одновременно создают электрическое
поле для управления пламенем. В процессе
реализации данного процесса подбирают
напряженность поля по критерию оптимума
интенсивности горения пламени и минимума
токсичности отходящих газов. Полученную
тепловую энергию используют для испарения
и ректификации нефти.
Полезные фракции нефти (бензин,
керосин) отводят из колонны по патрубкам.
Остатки нефтешламов поступают по трубопроводу
в нижнюю чашу с горящими нефтешламами.
Предложенная технология чистой
интенсивной переработки и огневой утилизации
нефтешламов позволяет на порядок удешевить
процесс утилизации нефтешламов, повысить
производительность устройств при реализации
данного процесса, а главное, сделать его
экологически чистым. Она может быть применима
для быстрой и эффективной очистки любых
нефтяных пятен.
Лекция 10. Мониторинг
загрязнения атмосферы при переработке
углеводородных систем
Структура выбрасываемых, улавливаемых
и утилизируемых веществ на предприятиях
нефтепереработки и нефтехимии
Изменение состояния биосферы происходит
под влиянием естественных и антропогенных
воздействий. В отличие от естественных
воздействий, необратимые изменения биосферы
под влиянием антропогенных факторов
интенсивны, кратковременны, но могут
происходить и за длительное время. Одним
из факторов антропогенного воздействия
является воздействие углеводородных
систем (глава 1). По энергонасыщенности
и по своему действию на природу процессы
переработки углеводородных систем сопоставимы
с естественными (природными) процессами,
протекающими в течение тысяч и даже миллионов
лет. При этом появляется необходимость
выделения этих изменений окружающей
среды на фоне естественных, организации
системы наблюдений за состоянием биосферы
под влиянием производства.
Для изучения и решения
экологических проблем необходимо создание
информационных систем, характеризующих
фактическое состояние окружающей среды.
Вопросы наблюдения за фактическим состоянием
окружающей среды являются также ключевыми
при разработке, осуществлении и оценке
эффективности природоохранных мероприятий.
Данные мероприятия проводятся для снижения
антропогенной нагрузки на природную
среду и для принятия решений о природоохранной
деятельности. Прежде всего, нужна информация
о фактическом состоянии окружающей среды.
Основным источником информации, характеризующим
состояние окружающей среды, являются
результаты аналитических измерений.
В зависимости от поставленных
задач аналитические измерения могут
осуществляться в следующих целях:
- контроля происходящих
в окружающей среде изменений и выявления
вызвавших их причин;
- получения вторичной
информации (статистическая обработка),
основанной на результатах наблюдений
или контроля;
- прогнозирования тенденций
изменения экологической обстановки на
различных уровнях.
В качестве примера
на рис. 1 представлена принципиальная
блок-схема мониторинга окружающей среды.
Структура системы
мониторинга включает в себя четыре подсистемы:
"Наблюдения", "Оценка фактического
состояния", "Прогноз состояния",
"Оценка прогнозируемого состояния".
В настоящее время значительную роль играет
система экологического менеджмента (система
управления качеством окружающей среды).
На рис. 1, наряду с отдельными подсистемами
системы мониторинга загрязнения среды,
показаны прямые и обратные связи между
ними. Подсистемы "Наблюдения" и "Прогноз
состояния" тесно связаны между собой,
поскольку прогноз состояния окружающей
среды невозможен без наличия достаточной
информации о загрязнении и источниках
поступления загрязняющих веществ.
Рис. 1. Блок-схема мониторинга окружающей
среды
Мониторинг окружающей
среды в составе Единой государственной
системы экологического мониторинга можно
разделить на три крупных блока:
- мониторинг загрязнений
в зонах существенного антропогенного
воздействия (импактный мониторинг);
- мониторинг загрязнений
на региональном уровне (региональный
мониторинг);
- мониторинг загрязнений
на фоновом уровне (базовый мониторинг).
Таким образом, ЕГСЭМ
основывается на подсистемах отраслевого
и регионального характера, включая элементы
этих подсистем.
Термин "промышленный
экологический мониторинг" означает,
что он будет отслеживать отраслевые источники
и объекты воздействия на окружающую среду.
ПЭМ газовой промышленности
включает комплекс технических средств
и методов, нормативно-технических документов
и организационную структуру, обеспечивающие
измерение и слежение за выбросами с технологических
объектов газовой промышленности, а также
объектов социально-бытовой и производственной
инфраструктуры, как во время строительства,
так и при эксплуатации. Различные виды
мониторинга связаны друг с другом. В данном
случае термин "промышленный экологический
мониторинг" тесно связан с терминами
"импактный мониторинг" и "мониторинг
окружающей среды".
Для решения возникающих
экологических проблем необходимо создание
системы экологического менеджмента на
различных
уровнях (общегосударственном,
региональном, городском и т.д.). Управление
окружающей средой заключается в воздействии
на объекты таким образом, чтобы характеристики
качества сред приближались к эталону.
Цели такой системы:
- поддержание состояния
окружающей среды на некотором, заранее
заданном уровне;
- создание экологической
обстановки, способствующей улучшению
здоровья.
Комплексный подход
к решению проблемы повышения уровня экологической
безопасности производства по переработке
углеводородных систем позволяет подойти
к разработке системы экологического
менеджмента в аспекте общей системы управления,
которая включает:
- организационную структуру;
- деятельность по планированию;
- распределение ответственности;