Файл: Группа тб419а Фамилия, ио. Подпись Дата Оценка Студент Галеева А. А. Принял Мусина С. А. Уфа 2023 Изм.pdf

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования УФИМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ Кафедра безопасности производства и промышленной экологии Очистные сооружения сточных вод на нефтеперерабатывающем предприятии «N»» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К курсовому проекту по дисциплине Промышленная экология
3611.202009.000 ПЗ
Группа ТБ-419а Фамилия, ИО. Подпись Дата Оценка Студент
Галеева А. А. Принял
Мусина С. А. Уфа – 2023

Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
2 Реферат Пояснительная записка стр, рис, табл, ист. 28, прил. 3 НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ,
НПЗ, ВЫБРОСЫ, СБРОСЫ, ОТХОДЫ, СТОЧНЫЕ ВОДЫ, НЕФТЕПРОДУКТЫ, ВЗВЕШЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА, БПК, МЕМБРАННЫЙ БИОРЕАКТОР,
ПЕСКОЛОВКА, НЕФТЕЛОВУШКА, СИСТЕМА ЗАЩИТЫ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ. Объект исследования нефтеперерабатывающее предприятие «N». Проанализирована деятельность нефтеперерабатывающего предприятия, как источника загрязнения окружающей среды. Оценено воздействие НПЗ на среду обитания. Определены геосферы для разработки систем защиты. Проанализированы методы по очистке сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий. Разработана система очистки сточных вод НПЗ. Проведен расчет аппаратов по очистке сточных вод.

Изм.
№ докум. Подп. Дата
3 Содержание Введение ........................................................................................................................... 5 1. Характеристика нефтеперерабатывающего предприятия "N", как источника воздействия на окружающую среду 1.1 Общие сведения о нефтеперерабатывающем предприятии «N» ......................... 6 1.2 Эмиссия загрязняющих веществ нефтеперерабатывающего предприятия
«N»……………………………………………………………………………………..10 1.2.1 Источники загрязнения атмосферы .................................................................... 10 1.2.2 Источники загрязнения гидросферы .................................................................. 13 1.2.3 Отходы ................................................................................................................... 16 1.3 Динамика загрязнений на нефтеперерабатывающем предприятии «N» ........... 18 1.4 Обобщенная схема материального баланса воздействия нефтеперерабатывающего предприятия «N» ............................................................. 21 1.5 Общая характеристика процессов на нефтеперерабатывающем предприятии
«N»……………………………………………………………………………………..23 1.6. Расчет платы за негативное воздействие на гидросферу 1.7 Обоснование выбора объекта снижения антропогенного воздействия на окружающую среду ....................................................................................................... 33 2 Проектирование системы защиты гидросферы …………………………………...35 2.1 Анализ существующих методов очистки сточных вод 2.2 Патентная проработка способов очистки сточных вод на нефтеперерабатывающем предприятии 2.3 Описание разработанной принципиальной технологической схемы очистки сточных вод .................................................................................................................... 50 2.4 Расчет аппаратов ..................................................................................................... 53 2.4.1 Расчет решеток ..................................................................................................... 53 2.4.2 Расчет песколовок ................................................................................................ 56 2.4.3 Расчет нефтеловушки .......................................................................................... 58 2.4.4 Расчет флотационной установки ........................................................................ 61

Изм.
№ докум. Подп. Дата
4
2.4.5 Расчет основных параметров мембранного биореактора .............................. 644 2.5 Материальный баланс ресурсо- и природосберегающей технологии ............. Выводы ........................................................................................................................... Список использованных источников .......................................................................... 79 Приложение А Приложение Б Приложение В

Изм.
№ докум. Подп. Дата
5 Введение Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов приобретают в наши дни исключительное значение. Все стадии нефтепользования, включая разведку и добычи нефти, нефтепереработку и использование нефтепродуктов. В Республике Башкортостан на долю предприятий топливно- энергетического, нефтехимического и химического комплексов приходится 50% от общего объема сброса сточных вод в поверхностные водные объекты по республике. Свыше 89% от общей массы загрязняющих веществ, поступающих в водоемы со сточными водами, приходится на долю предприятий химической и нефтехимической отраслей. Поэтому эффективная и качественная очистка сточных вод является необходимым условием сохранения чистоты водных объектов. Вследствие чего тема данного курсового проекта является актуальной Целью данного курсового проекта является разработка мероприятий по снижению негативного воздействия нефтеперерабатывающего предприятия «N» на окружающую среду. Для достижения заданной цели были поставлены следующие задачи
1. Оценить воздействия нефтеперерабатывающего предприятия «N» на окружающую среду.
2. Определить геосферу для разработки систем защиты.
3. Провести анализ существующих методов очитки нефтесодержащих сточных вод.
4. Разработать систему очистки сточных вод.
5. Рассчитать материальный баланс разработанной системы защиты окружающей среды.
6. Провести расчет аппаратов очистки стоков.

Изм.
№ докум. Подп. Дата
6
1. ХАРАКТЕРИСТИКА НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ «N», КАК ИСТОЧНИКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
В данном разделе курсовой работы рассмотрены общие сведения о нефтеперерабатывающем предприятии «N». Показана динамика выбросов, сбросов и образования отходов на объекте. Обоснован выбор объекта снижения антропогенного воздействия на окружающую среду.
1.1 Общие сведения о нефтеперерабатывающем предприятии «N» Нефтеперерабатывающее предприятие «N» введено в эксплуатацию с 1957 года и расположено на территории города Уфы. Является одним из наиболее технологичных российских нефтеперерабатывающих заводов, специализируется на переработке нескольких видов углеводородного сырья (западносибирской нефти, смеси арланских высокосернистых нефтей, газового конденсата) с получением различных марок топлива и продуктов нефтехимии. Установленная мощность по сырью 8,5 млн. тонн в год [1]. На рисунке 1.1 представлена структура нефтеперерабатывающего предприятия «N».

Изм.
№ докум. Подп. Дата
7 Рисунок 1.1 – Структура нефтеперерабатывающего предприятия «N» Основная выпускаемая продукция данного предприятия
- бензины АИ, АИ, АИ
- топливо дизельное ЕВРО летнее, межсезонное, арктическое К
- мазут
- битум нефтяной дорожный вязкий
- сжиженные газы
- ароматические углеводороды (парксилол, ортоксилол, бензол
- кокс нефтяной электродный
- топливо судовое RMLS 40 вид Э
- и др.

Изм.
№ докум. Подп. Дата
8 По реке Белой (или Агидель) нефть транспортируется наречных танкерах. Бензовозы забирают топливо на Уфимской нефтебазе и доставляют его по заправкам. Расположение нефтеперерабатывающего предприятия «N» представлено на рисунке 1.2. Рисунок 1.2 – Карта-схема расположения нефтеперерабатывающего предприятия «N» Нефтеперерабатывающее предприятие «N» занимает площадь размером более 7 км. Предприятие расположено в северной промышленной зоне города Уфы республики Башкортостан. Рельеф окружающей местности холмистый. С западной стороны на расстоянии 2,9 км от объекта протекает река Белая. С восточной стороны проходит автомобильная дорога к «Уфа-Бирск-Янаул», за которой находится зеленая полоса деревьев, аза ней поселки. Ближайшими населенными пунктами относительно участка нефтеперерабатывающего предприятия являются

н.п. Старая Александровка, расположенный в юго-западном направлении на расстоянии около 2,43 км

Изм.
№ докум. Подп. Дата
9

н.п. Старые Турбаслы, расположенный в восточном направлении на расстоянии около 3,95 км Садовое товарищество, расположенное в северном направлении на расстоянии около 6,3 км г. Уфа, расположенный в южном направлении на расстоянии около
10,56 км

н.п. Новоалександровка, расположенный в южном направлении на расстоянии 0,84 км

н.п. Никольский, расположенный в восточном направлении на расстоянии 2,25 км

н.п. Алексеевка, расположенный в юго-западном направлении на расстоянии 6,41 км

н.п. Новые Черкассы, расположенный в юго-восточном направлении на расстоянии 5,38 км. Климат отличается выраженной континентальностью, характеризуется продолжительной холодной зимой, теплым, иногда жарким летом, большой амплитудой колебания температуры воздуха в годовом ходе, быстрой сменой погоды в переходные сезоны, особенно весной, частыми возвратами холодов, значительными отклонениями по отдельным годам от средних норм по тепловому режиму, количеству выпадающих осадков и др. Ветровой режим приземного слоя в районе работ характеризуется преобладанием в течение всего года ветров северных и южных направлений. Среднегодовая норма осадков – 569 мм. Среднегодовая температура воздуха
+ 3,5 °C. Самый холодный месяц - февраль (абсолютный температурный минимум воздуха -49°C), самый тёплый - июль (абсолютный максимум воздуха +38°C). Среднегодовая скорость ветра – 2,6 м/сек [2].

Изм.
№ докум. Подп. Дата
10
1.2 Эмиссия загрязняющих веществ нефтеперерабатывающего предприятия «N» Нефтяная промышленность является источником загрязнения окружающей среды, к потенциальным источникам загрязнения компонентов окружающей среды в зонах влияния нефтяной промышленности относятся дымовые трубы, резервуары, производственные сточные воды, шламоотстойники, места хранения отходов, а также многолетние скопления нефти и нефтепродуктов, образовавшиеся в результате эксплуатационных и аварийных утечек и проливов в почву [3]. Профиль производства, схема переработки нефти, ассортимент выпускаемой продукции, характеристики основного технологического и вспомогательного оборудования, системы очистки оказывают влияние на перечень и валовый объем загрязняющих веществ [4].
1.2.1 Источники загрязнения атмосферы Источники выбросов от нефтеперерабатывающего предприятия можно разделить на организованные (трубы, факельные установки, предохранительные клапаны и т.д.) и неорганизованные (испарения из резервуаров, газовыделения через неплотности оборудования, открытые поверхности сооружений по очистке сточных води т.д.). Нефтеперерабатывающие предприятия выбрасывают в атмосферу более 200 поллютантов среди них сероводород, сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и другие токсичные вещества, основными являются углеводороды и сернистый газ. В состав выбросов входят вещества, обладающие эффектом суммации: двуокись азота и сернистый ангидрид.

Изм.
№ докум. Подп. Дата
11 Краткий перечень загрязняющих веществ атмосферы нефтеперерабатывающего предприятия «N» и соответствующие им источники загрязнения представлен в таблице 1.1 [5]. Таблица 1.1 – Загрязнители атмосферы нефтеперерабатывающего предприятия
«N» и соответствующие им источники загрязнения Основные загрязнители воздуха Основные источники
1 2 Диоксид углерода Технологические печи, котлы, газовые турбины регенераторы установок каталитического крекинга, факельные системы, печи для сжигания отходов Окись углерода Трубные печи технологических установок, факельные системы, реакторы установок каталитического крекинга, газомоторные компрессоры, битумные установки Оксиды азота Дымовые трубы технологических печей, газомоторные компрессоры, факельные системы Оксиды серы Дымовые трубы технологических печей, факельные системы, регенераторы установок каталитического крекинга Твердые вещества Регенераторы установок каталитического крекинга, факельные системы, вентиляционные системы Углеводороды Резервуарные парки, технологические установки, системы оборотного водоснабжения, эстакады налива и слива Как видно из таблицы 1.1 загрязнение атмосферы происходит не от отдельной установки, а суммарно от нескольких источников. Значения валовых выброс загрязняющих веществ суммарно от всех источников представлены в таблице 1.2. Таблица 1.2 – Валовый выброс загрязняющих веществ на нефтеперерабатывающем предприятии «N»
№ Наименование ЗВ Фактический выброс ЗВ всего
(тонн/год)
1 2
3 1 Азотная кислота
0,002 2 Амилены
589,976 3 Аммиак
0,000004 4 Ацетальдегид
0,987 5 Ацетон
0,147

Изм.
№ докум. Подп. Дата
12 Окончание таблицы 1.2 1
2 3
6 Бенз(а)пирен
0,00054 7 Бензин
0,118 8 Бензол
414,567 9 Бутан
4487,253 10 Взвешенные вещества
2967,835 11 Винилхлорид (хлорэтилен)
3,086 12 Водород хлористый
0,0000001 13 Диоксид серы
9456,587 14 Кальция гидрооксид
0,376 15 Керосин
3376,846 16 Кислота уксусная
0,0131 17 Ксилол
7,012 18 Мазутная зола ТЭС
427,889 19 Марганец и его соединения
0,0019 20 Масло минеральное
17,485 21 Метан
658,943 22 Моноэтаноламин
0,0311 23 Натрия гидроокись
2,418 24 Оксид углерода
801,208 25 Оксиды азота (в пересчете на NO
2
)
1287,854 26 Полиэтилен
0,0164 27 Пропилен
227,965 28 Пропилмеркаптан (н-пропантиол)
0,724 29 Пыль полипропилена
12,485 30 Сажа
1,087 31 Сера элементарная
5,467 32 Серная кислота (по молекуле Н)
13,64 33 Сероводород
8,327 34 Смесь карбоновых кислот С
1
-С
6 0,213 35 Смесь углеводородов С
1
-С
5 5512,122 36 Смесь углеводородов С
6
-С
10 8954,443 37 Толуол
257,876 38 Углеводороды предельные С12-С19 0,0487 39 Углерод четыреххлористый
0,0000001 40 Фенол
0,302 41 Формальдегид
0,126 42 Фториды газообразные
0,001 43 Фториды растворимые
0,001 44 Хром шестивалентный
0,00098 45 Этилацетат
9,235 Из таблицы 1.2 видно, что наибольший вклад в валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от нефтеперерабатывающего предприятия «N» приносят выбросы смеси углеводородов, диоксида серы, бутана и керосина.

Изм.
№ докум. Подп. Дата
13
1.2.2 Источники загрязнения гидросферы Нефтеперерабатывающие предприятия имеют высокий уровень водопотребления. Расход воды для производственных целей зависит от технологической схемы предприятия, глубины переработки нефти и объема производства. Расход воды в системах оборотного водоснабжения для производственных процессов составляет сотни миллионов м воды в год, при этом количество воды, забранной из источников достигает 2,5 ми более на 1 т перерабатываемой нефти [6]. На предприятиях нефтяной промышленности производственные сточные воды образуются при различных производственных процессах. Особенностью предприятий нефтеперерабатывающей промышленности является то, что сточные воды образуются, как правило, не от изолированных производственных процессов или агрегатов, а являются совокупностью потоков, собираемых от предприятия в целом. Со сточными водами нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий поступают в поверхностные водные объекты нефтепродукты, взвешенные вещества, соли, органические соединения, фенолы, аммонийный азот и другие загрязняющие вещества. В таблице 1.3 представлены усредненные данные по составу сточных вод нефтеперерабатывающих заводов [7]. Таблица 1.3 - Состав сточных вод НПЗ Загрязняющие вещества Концентрация, мг/л
ПДКр.х., мг/л На входе в очистные сооружения Нефтепродукты
7500 0,05 Фенол
3 0,001 Взвешенные вещества
1150 0,75
ХПК
1200 30
БПК
900 3 Аммонийный азот
60 0,5 Нитраты
12 40 Нитриты
2 0,08