Защита литосферы

Углеводороды, попадая в почву, вызывают загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это может происходить при их хранении, транспортировке, производстве и применении. Углеводороды проникают в почву под действием сил тяжести и капиллярных эффектов. На их миграцию оказывает влияние ряд факторов, среди которых можно выделить виды структуры подпочвенного слоя, гидрологические условия и, естественно, свойства нефтяных фракций. Важным условием защиты почвы от загрязнения углеводородами является правильное их хранение.

Для защиты литосферы от загрязнения нефтепродуктами на установке MSCC предусматриваются следующие мероприятия:

- укладка монолитного цементно-бетонного покрытия на свободной от застройки территории установки;

- устройство температурных швов в монолитном покрытии во избежание возникновения в нем трещин в период эксплуатации;

- вертикальная планировка, выполняемая с условием, что все стоки направляются через дождеприемные колодцы в производственно-ливневую канализацию;

- устройство бетонного поребрика вокруг аппаратов или групп аппаратов, из которых возможен пролив нефтепродуктов, с дальнейшим сбросом их в канализационную систему;

- прокладка сети подземной канализации с нормированными уклонами для обеспечения стока транспортируемых сред;

- уплотнение стыковых соединений чугунных и керамических трубопроводов через стенки колодцев;

- герметизация местных переходов трубопроводов через стенки колодцев;

- проведение приемочных гидравлических испытаний аппаратов и трубопроводов на герметичность.

Помимо жидких продуктов в почву попадают и твердые загрязняющие вещества. К их числу на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности относятся различные химические продукты, катализаторы, адсорбенты, не подлежащие регенерации, зола и твердые продукты, получающиеся при термической обработке сточных вод, различные осадки, смолы, уловленная пыль при очистке выбросов и др.

Самая простая их утилизация, если это допустимо, уничтожение сжиганием в печах различных типов. Образовавшуюся золу и шлак иногда можно использовать в качестве наполнителя в производстве стройматериалов, реже в качестве удобрения, еще реже как сырье для выделения отдельных компонентов. При невозможности использования золу, шлак и иные твердые отходы направляют на хранение в отвалы.

Твердые примеси, присутствующие в перерабатываемых и вспомогательных материалах на заводах нефтеперерабатывающей промышленности, приводят к образованию такого распространенного вида отходов, как нефтяные шламы. Выход их в среднем составляет около 7 кг на 1 т перерабатываемой нефти, что приводит к скоплению огромных масс этих отходов в земляных амбарах нефтеперерабатывающих заводов. Такие шламы представляют собой тяжелые нефтяные остатки, содержащие в среднем 10-56% нефтепродуктов, 30-85% воды и 1,3-46% твердых примесей. При хранении в шламонакопителях (амбарах) такие отходы расслаиваются с образованием верхнего слоя, в основном состоящего из водной эмульсии нефтепродуктов, среднего слоя, включающего загрязненную нефтепродуктами и взвешенными частицами воду, и нижнего слоя, около 3/4 которого приходится на влажную твердую фазу, пропитанную нефтепродуктами.

Рациональное использование таких шламов связано прежде всего с необходимостью понижения устойчивости эмульсий и суспензий, составляющих их основу. В частности, при обезвоживании и сушке этих отходов возможен их возврат в производство с целью последующей переработки по существующим схемам в целевые продукты. Возможно также применение их как топлива, однако это связано с большими материальными затратами.

В случае использования нефтяных шламов для получения горючего газа вода, равномерно распределенная в нефтешламах и тесно с ними связанная, служит активной химической средой. При термической переработке шламов она взаимодействует с топливом более эффективно, чем пар, используемый в подобных процессах. В результате этого в присутствии воды значительно снижается сажеобразование. Промышленная реализация процесса газификации также требует больших капитальных затрат, что сдерживает его широкое применение.

К нефтяным шламам добавляют негашеную известь (5-50%) и после высушивания получаемой массы в течение 2-20 суток в естественных условиях используют эту смесь как наполнитель или для подсыпки при нивелировке поверхности в строительстве, поскольку выщелачиваемость такого материала незначительна.

Самым распространенным способом утилизации нефтяных шламов является их сжигание в печах различной конструкции (камерных, кипящего слоя, барабанных и др.). Для сжигания таких отходов, содержащих не более 20% твердых примесей, широко используются печи с кипящим слоем. При сжигании нефтяных шламов, содержащих до 70% твердых примесей, большое распространение получили вращающиеся печи барабанного типа, позволяющие сжигать отходы различного гранулометрического состава.

Необходимость постоянного расширения ассортимента, качества и выхода нефтепродуктов привела к тому, что уже сегодня 70-75% всех химических продуктов в мире получают с применением катализаторов. Все это неизбежно приводит к увеличению объема отработанных катализаторов, содержащих, как правило, цветные и редкие металлы. Это вызывает необходимость извлечения ценных металлов из отработанных катализаторов нефтехимии и нефтепереработки. Они выделяются следующими способами: термическими (прокаливание, плавление), физико-химическими (экстракция) и химическими (выщелачивание). В ходе термических методов происходит значительная потеря металлов со шлаком. Перед проведением экстракции или выщелачивания отработанные катализаторы также подвергают обжигу для удаления углеводородов, серы и воды.

Количество отработанного катализатора на установке MSCC составляет от 900 до 2900 т/год в зависимости от типа перерабатываемого сырья. Он периодически может вывозиться на кирпичные заводы, где применяется в производстве кирпича, и в дорожно-строительные организации, которые используют его при ремонте и строительстве дорог. В случае невозможности рационального использования отработанный катализатор ссыпается в отвал. Характеристика и количество отработанного катализатора с установки MSCC приведены в таблице 7.4.

Неутилизируемые отходы на установке MSCC представлены промасленной ветошью, песком, изоляцией, катализатором, которые пропитаны нефтепродуктами, изношенными шлангами, прокладочным материалом и т.п. Эти отходы собираются в специальную бетонированную емкость и периодически вывозятся на свалку. Количество таких отходов не превышает 2-3 тонны в месяц. Однако оно увеличивается в период ремонта установки.

Потери сырья и нефтепродуктов на установке MSCC не превышают потерь на других установках НПЗ и составляют не более 0,35% масс. на сырье или 900 кг/ч. Эти потери имеют место при отборе проб нефтепродуктов, подготовке оборудования к ремонту, неплотностях технологического оборудования, неполной отпарке углеводородов из закоксованного катализатора. В связи с этим обслуживающий персонал должен постоянно контролировать вышеназванные операции и своевременно устранять утечки и потери нефтепродуктов.

Таблица 7.4 – Характеристика отработанного катализатора
установки MSCC

Наименование	Характеристика	Количество, т/год	Направление использования
Отработанный катализатор крекинга	Микросферический (с размером частиц 20-150 мкм) цеолитсодержащий с редкоземельными элементами катализатор, содержание никеля+ванадия около 7000ppm	433*	Используется в дорожном строительстве, производстве цемента или сбрасывается в отвал Возможно использование при пуске новых установок каталитического крекинга
Катализатор из электрофильтра	Микросферический (с размером частиц менее 20 мкм) цеолитсодержащий с редкоземельными элементами катализатор, содержание никеля+ванадия около 7000ppm	450*	Используется в дорожном строительстве, производстве цемента или сбрасывается в отвал
* – числитель – при переработке гидроочищенного вакуумного газойля, знаменатель – при переработке смеси гидроочищенного вакуумного газойля и мазута

Таким образом, можно сделать вывод, что на установке MSCC имеются все условия для обеспечения охраны окружающей среды в соответствии с современными требованиями экологии.

Дата добавления: 2015-08-02