Файл: Курсовой проект по дисциплине Утилизация и рекуперация отходов производства и потребления на тему Экологическая безопасность и утилизация отходов производства и потребления на виртуальном нефтедобывающем предприятии.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 117
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Легкие фракции нефти (углеводородные газы от этана до пентана) являются ценным сырьем химической промышленности, из которого получаются такие продукты, как растворители, жидкие моторные топлива, спирты, синтетический каучук, удобрения, искусственное волокно и другие продукты органического синтеза, широко применяемые в промышленности. Поэтому необходимо стремиться к снижению потерь легких фракций из нефти и к сохранению всех углеводородов, извлекаемых из нефтеносного горизонта для последующей их переработки.
Современные комплексные нефтехимические комбинаты выпускают как различные высококачественные масла и топлива, так и новые виды химической продукции. Качество вырабатываемой продукции во многом зависит от качества исходного сырья, т. е. нефти. Если в прошлом на технологические установки нефтеперерабатывающих заводов шла нефть с содержанием минеральных солей 100—500 мг/л, то в настоящее время требуется нефть с более глубоким обессоливанием, а зачастую перед переработкой нефти приходится полностью удалять из нее соли.
Наличие в нефти механических примесей (породы пласта) вызывает абразивный износ трубопроводов, нефтеперекачивающего оборудования, затрудняет переработку нефти, образует отложения в холодильниках, печах и теплообменниках, что приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи и быстрому выходу их из строя. Механические примеси способствуют образованию трудноразделимых эмульсий.
Присутствие минеральных солей в виде кристаллов в нефти и раствора в воде приводит к усиленной коррозии металла оборудования и трубопроводов, увеличивает устойчивость эмульсии, затрудняет переработку нефти. Количество минеральных солей, растворенных в воде, отнесенное к единице ее объема, называется общей минерализацией.
При соответствующих условиях часть хлористого магния (MgCl) и хлористого кальция (CaCl), находящихся в пластовой воде, гидролизуется с образованием соляной кислоты. В результате разложения сернистых соединений при переработке нефти образуется сероводород, который в присутствии воды вызывает усиленную коррозию металла. Хлористый водород в растворе воды также разъедает металл. Особенно интенсивно идет коррозия при наличии в воде сероводорода и соляной кислоты. Требования к качеству нефти в некоторых случаях довольно жесткие: содержание солей не более 40 мг/л при наличии воды до 0,1%.
Эти и другие причины указывают на необходимость подготовки нефти к транспорту. Собственно, подготовка нефти включает: обезвоживание и обессоливание нефти и полное или частичное ее разгазирование.
Природный газ, получаемый с промыслов, содержит посторонние примеси: твердые частицы (песок и окалину), конденсат тяжелых углеводородов, водяные пары и часто сероводород и углекислый газ. Присутствие твердых частиц в газе приводит к быстрому износу соприкасающихся с газом деталей компрессоров. Твердые частицы засоряют и портят арматуру газопровода и контрольно-измерительные приборы; скапливаясь на отдельных участках газопровода, они сужают его поперечное сечение.
Жидкие частицы, оседая в пониженных участках трубопровода, также вызывают уменьшение площади его поперечного сечения. Они, кроме того, оказывают корродирующее действие на трубопровод, арматуру и приборы.
Влага в определенных условиях приводит к образованию гидратов, выпадающих в газопроводе в виде твердых кристаллов. Гидратные пробки могут полностью закупорить трубопровод.
Сероводород — весьма вредная примесь. В количествах, больших 0,01 мг на 1л воздуха рабочей зоны, он ядовит. При промышленном использовании газа содержащийся в нем сероводород отрицательно сказывается на качестве выпускаемой продукции. В присутствии влаги сероводород вызывает сильную коррозию металлов.
Углекислый газ вреден главным образом тем, что он снижает теплоту сгорания газа.
Перед поступлением в магистральный газопровод газ должен быть осушен и очищен от вредных примесей. Кроме того, газ подвергают одоризации, то есть вводят в него компоненты, придающие ему резкий и неприятный запах. Одоризация позволяет более быстро обнаружить утечки газа.
Подготовка газа к транспорту проводится на специальных установках, находящихся на головных сооружениях газопровода.
Рисунок 5 – Основная технологическая схема добычи и подготовки нефти и газа к транспортировке предприятия ПАО «ЛУКОЙЛ- КОМИ»
II СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Основные источники образования отходов производства и потребления на нефтедобывающем предприятии
Существует проблема утилизации нефтешламов, образующихся при строительстве нефтяных и газовых скважин, при промысловой эксплуатации месторождений, очистке сточных вод,
содержащих нефтепродукты, а также при чистке резервуаров и другого оборудования. Нефтяные шламы по составу чрезвычайно разнообразны и представляют собой сложные системы, состоящие из нефтепродуктов, воды и минеральной части (песок, глина, ил и т. д.), соотношение которых колеблется в очень широких пределах. Состав шламов может существенно различаться, т. к. зависит от типа и глубины перерабатываемого сырья, схем переработки, оборудования, типа коагулянта и др. В основном, шламы представляют собой тяжелые нефтяные остатки, содержащие в среднем (по массе) 10–56 % нефтепродуктов, 30–85 % воды, 1,3–46 % твердых примесей.
Накопление нефтешламов, как правило, осуществляется на специально отведенных для этого площадках или в бункерах без какой-либо сортировки или классификации. В шламонакопителях происходят естественные процессы — накопление атмосферных осадков, развитие микроорганизмов, протекание окислительных и других процессов, т. е. идет самовосстановление, однако в связи с наличием большого количества солей и нефтепродуктов при общем недостатке кислорода процесс самовосстановления протекает десятки лет. Состав нефтяного шлама, хранящегося в шламонакопителях в течение нескольких лет, отличается от состава свежего. Нефтяной шлам, образующийся в резервуарах для хранения нефтепродуктов, по составу и свойствам также отличается от нефтяного шлама очистных сооружений. Количество нефтесодержащих отходов в нефтегазовой отрасли колеблется в широких пределах. Так, в целом по отрасли за 2000 году составило около 10,0 тыс. т., при этом на долю жидких отходов приходится 70 %, пастообразных и твердых - 30 %.
Образование нефтесодержащих отходов можно обезвредить методами центробежного разделения. Эти методы основаны на работе центробежных сил, под действием которых нефтешламы разделяются на составляющие их компоненты. Центробежные силы могут превосходить гравитационные силы в сотни и тысячи раз, соответственно увеличивая скорость осаждения частиц, продолжительность процесса и уменьшая необходимый объём аппарата.
В качестве интенсификаторов процессов центрифугирования могут использоваться физико-химические методы - флокуляция, экстракция лёгкими фракциями нефтепродуктов, отпаривание и т. п.
Ряд предприятий, имеющих в своем составе крупные объекты транспорта и переработки газа, являются источниками образования значительных объемов нефтесодержащих отходов, которые по своим характеристикам не могут рассматриваться как вторичные материальные ресурсы и подлежат обезвреживанию. Количество образующихся отходов на отдельных предприятиях колеблется от 578 т/год до 2510 т/год. Существовавшее ранее мнение о малоотходности газовой отрасли, в связи с чем на подавляющем большинстве предприятий не предусматривалась организация участков обезвреживания образующихся отходов, привело к накоплению большого количества отходов производства и потребления на промышленных площадках многих структур отрасли. Зачастую предприятия вынуждены накапливать и хранить на своей территории нефтешламы из-за недостаточного количества полигонов промышленных отходов, их принимающих, или из-за отсутствия установок по переработке нефтесодержащих отходов, соответственно платя за их хранение. Скапливание нефтеотходов на производственных территориях может
привести к интенсивному загрязнению почвы, воздуха и грунтовых вод.
Решающим фактором, определяющим загрязняющие свойства шламов, а также направления их утилизации и нейтрализации вредного воздействия на объекты природной среды является состав и физико-химические свойства. Выбор способа переработки зависит от качества шлама и состава содержащихся в нем нефтепродуктов и механических примесей. Нефтесодержащие отходы можно условно разделить на утилизируемые, которые после регенерации могут быть использованы на производстве, и не утилизируемые, подлежащие обезвреживанию из-за своих физико-механических свойств. По некоторым данным к не утилизируемым нефтесодержащим отходам относятся нефтешламы, образующиеся при очистке емкостей, резервуаров, участков кондесатопроводов, шлам реагентной очистки сточных вод, а также замазученный песок или грунт и др.
2.2 Расчет нормативов образования 10 отходов производства и потребления
Нормативы образования твердых отходов производства и потребления, образующихся на нефтедобывающем предприятии ПАО «Лукойл- Коми», можно рассчитать по формулам:
1) Нефтешлам:
| | (1) |
где: V - годовой объём топлива, хранившегося в резервуаре, т/год;
m - удельный норматив образования отхода, %;
k - удельный норматив образования нефтешлама на 1 т хранящегося топлива, кг/т;
| | |
Итого: 18 т/год
2) Автомобильные покрышки отработанные:
| | (2) |
где: Q - количество автомобилей данной марки;
Qi - количество ее (шин) у данной марки автомобиля;
Q2 - среднегодовой пробег для автомобилей данной марки;
N - масса изношенной покрышки, т;
Kir - гарантийный пробег (км) или наработка (моточасов) до замены покрышки.
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
Итого: 1,224 т/год
3) Аккумуляторы свинцовые:
| | (3) |
где: Q - количество автомобилей данной марки;
Qi - количество аккумуляторов у данной марки автомобиля;
mg1 - масса аккумулятора без электролита (кг);
mg2 - масса аккумулятора с электролитом (кг);
dl - плотность чистого электролита (кг/л);
d2 - плотность отработанного электролита (кг/л);
Kf - коэффициент заполняемости отработанного электролита;
срок - срок службы данной марки аккумулятора;
0,001 - коэффициент перевода из килограмм в тонны.
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |