Защита атмосферы от химического загрязнения при переработке нефти

Общая структура мероприятий по предотвращению выбросов в окружающую среду на опасных предприятиях представлена на рис. 6.1. Благодаря такому сочетанию представленных на схеме мер достигается снижение отрицательного воздействия вредных веществ на окружающую среду.


Эффективность собственно технологических мероприятий по снижению выбросов в окружающую среду определяется экологической чистотой процессов. Экологически чистым процессом является такое производство или совокупность производств, в результате практической деятельности которых негативное воздействие на окружающую среду не происходит или сводится к минимуму. Такие малоотходные технологические системы обеспечивают максимальное и комплексное использование сырья и энергии.

Для предприятий нефтепереработки и нефтехимии, в общем случае, это означает: модернизацию технологического оборудования; контроль над герметизацией оборудования и соблюдением технологического режима; разработку аппаратуры, предотвращающей выбросы в атмосферу либо ограничивающей их до допускаемых уровней; улучшение качества моторных и котельных топлив; очистку отходящих газов; совершенствование и сокращение факельной системы и т. д.

Схема мероприятий по снижению выбросов вредных веществ  в атмосферу

Рис. 6.1 Схема мероприятий по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу

К мероприятиям по снижению выбросов вредных веществ относят:

  • совершенствование технологических процессов и внедрение малоотходных и безотходных технологий;
  • изменение состава и улучшение качества используемых ресурсов;
  • комплексное использование сырья и снижение потребления ресурсов, производство которых связано с загрязнением окружающей среды;
  • изменение состава и улучшение качества выпускаемой продукции (неэтилированные бензины, малосернистые топлива и т.д.);
  • очистку сбрасываемых промышленных газов.

К мероприятиям по снижению степени распространения вредных веществ, относят: нейтрализацию, консервацию, захоронение и утилизацию выбросов. Следует отметить, что строительство высоких и сверхвысоких труб не уменьшает выброс вредных веществ в атмосферу и степень их распространения, а обеспечивает снижение приземной концентрации вредных примесей.

Основными методами защиты воздушного бассейна от выбросов диоксида серы с дымовыми газами являются:

  • усреднение состава перерабатываемых нефтей и, соответственно, остаточных фракций, используемых в качестве нефтезаводского топлива;
  • использование малосернистых остаточных топлив;
  • увеличение доли газа в топливе;
  • очистка топливных газов. Известные методы сероочистки составляют две основные группы:
  • мокрые способы (с использование абсорбентов, суспензий);
  • сухие способы (хемосорбция, адсорбция, катализ).

Наиболее распространенным способом мокрой очистки промышленных газов от диоксида серы является использование растворов и суспензий соединений щелочных, щелочно-земельных металлов, алюминия, органических веществ (сульфит-бисульфитные методы).

При использовании 9,5-10% раствора гидроксида натрия для повышения поглотительной способности добавляют 0,05-0,08% перманганата калия. В случае очистки газов с помощью растворов соды происходит накопление тиосульфата натрия. Чтобы этого избежать, в раствор добавляют 1-3% органических соединений (спиртов, альдегидов). В таком растворе скорость образования тиосульфата в 8-9 раз ниже.

Опробован промышленный абсорбционный метод очистки газов от диоксида серы с использованием сульфита натрия.

Очистка отходящих газов от кислых примесей возможна также с использованием аммиачного метода. В газовую смесь впрыскивают аммиак, который, взаимодействуя с кислыми веществами, образует соединения аммония. Собранная на электрофильтре твердая фаза направляется на регенерацию аммиака, благодаря чему расход аммиака в процессе невелик.

Сероводорода улавливают абсорбентом, содержащим гидроксид железа (III) (Fe(OH)3) с последующей регенерацией насыщенного абсорбента воздухом с образованием смеси элементной серы и Fe(OH)3 с последующим ее разделением. Для снижения расхода реагентов смесь элементной серы и Fe(OH)3 обрабатывают углеводородным конденсатом при 110-120°С. Образующийся углеводородный раствор серы отделяют от Fe(OH)3. Fe(OH)3 подают на первоначальную стадию очистки, а из углеводородного раствора охлаждением выделяют элементную серу, после чего углеводородный конденсат возвращают в цикл.

Общую очистку газов от сероводорода и диоксида серы проводят в псевдоожиженном слое хемосорбента. Хемосорбент получают смешением 10-70% цемента с известняком или доломитом (90-30%) и водой с последующим затвердеванием смеси. Полученный продукт дробят. Для очистки используют фракцию 0,7-2 мм.


В связи с вовлечением в переработку тяжелых нефтей и в большей степени с ужесточением экологических требований по ограничению содержания серы в нефтепродуктах и серосодержащих газовых выбросах в атмосферу современные НПЗ становятся крупными производителями серы.

Согласно оценке Европейской организации по охране окружающей среды за последние пять лет доля серы в перерабатываемой нефти увеличилась на 23%.

Понятия и определения в области экологии.