Загрязнение и охрана окружающей среды при добыче и переработке нефти

Реферат

Экологические проблемы, имеющие в настоящее время глобальный социальный характер, наиболее ярко проявились в нефтеперерабатывающей отрасли, где огромная энергонасыщенность предприятий, образование и выбросы вредных веществ создают не только техногенную нагрузку на окружающую среду, но и общественно-политическую напряженность в обществе. Постоянно интенсифицируются технологии, вследствие чего такие параметры как температура, давление, содержание опасных веществ, достигают критических величин. Растут единичные мощности аппаратов, количество находящихся в них опасных веществ. Многие виды продукции нефтеперерабатывающих заводов с передовой технологией, обеспечивающей комплексную переработку сырья и состоящей из сотен позиций взрывоопасны и пожароопасны или токсичны. Перечисленные особенности современных объектов нефтепереработки обусловливают их потенциальную экологическую опасность. Экономическая целесообразность расположения нефтеперерабатывающих предприятий приводит к повсеместному созданию индустриальных комплексов в местах проживания населения.

Углеводородные системы — нефть, продукты ее переработки и газоконденсаты оказывают отрицательное воздействие на воздух, воду и почву. Предприятия топливно-энергетического комплекса (ТЭК) России, в том числе — по добыче и переработке нефти, несмотря на снижение объемов производства, остаются крупнейшим в промышленности источником загрязнителей окружающей среды. На их долю приходится около 48% выбросов вредных веществ в атмосферу, 27% сброса загрязненных сточных вод, свыше 30% твердых отходов и до 70% общего объема парниковых газов. При этом, загрязняя окружающую природную среду, предприятия ТЭК несут существенные финансовые потери. Количество нефтепродуктов в водных объектах густонаселенных городов превышает предельно допустимую концентрацию в 9-15 раз, в сельской местности тысячи гектаров земли, частично или полностью, исключаются из хозяйственного оборота.

Решение проблемы очистки почвенного покрова от загрязнений нефтью и продуктами, его трансформации в настоящее время относится к числу приоритетных. К сожалению, у специалистов отсутствуют аттестованные методики определения содержания нефти и продуктов ее превращений, нормативы допустимого содержания нефти и нефтепродуктов в почвах разных типов, в том числе, остаточного содержания их после проведения рекультивационных работ на почвах различного хозяйственного назначения. Это обусловливает многочисленные проблемы во взаимоотношениях между предприятиями и природоохранными органами, затрудняет планирование и проведение рекультивационных мероприятий, приемку земель.

8 стр., 3917 слов

По геологии «Происхождение нефти»

... — например , битуминозные пески и битумы. Значение проблемы происхождения нефти Нефтеобразование - стадийный, длительный процесс образования нефти из органического вещества осадочных пород (остатков древних живых организмов), согласно ... о нефтяных и газовых месторождениях мира, он создал свою магматическую гипотезу происхождения нефти, по которой в мантии Земли при высоких температуре и давлении ...

Существует серьезная проблема загрязнения водного бассейна, начиная от небольших водоемов и рек и заканчивая великими реками и Мировым океаном. Кроме того, существует отдельная проблема загрязнения грунтовых вод. Со сточными водами нефтеперерабатывающих предприятий в водоемы поступает значительное количество нефтепродуктов, сульфидов, хлоридов, соединений азота, фенолов, солей тяжелых металлов, взвешенных веществ и др. Природные катастрофы — землетрясения, цунами и т.д. сопровождаются разрушением нефтебаз, портовых нефтехранилищ и гибелью судов.

Одной из основных экологических проблем на предприятиях топливно-

энергетического комплекса являются аварии на нефтепроводах, в связи с их

износом, старением, а также при перевозках нефти и нефтепродуктов

различными видами транспорта. Большой вред в последние годы причиняют

также аварии на трубопроводах, связанные с несанкционированными

врезками в нефте- и продуктопроводы.

Химический состав нефти, свойства ее компонентов

Нефть относится к группе горных осадочных пород вместе с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. Она обладает одним важным свойством — способностью гореть и выделять тепловую энергию. Среди других горючих ископаемых она имеет наивысшую теплотворную способность. Например, для подогрева котельной или другой установки требуется нефти значительно меньше по весу, чем каменного угля.

Главную часть нефти составляют углеводороды различные по своему составу, строению и свойствам, которые могут находиться в газообразном, жидком и твердом состоянии. В зависимости от строения молекул они подразделяются на три класса — парафиновые, нафтеновые и ароматические. Но значительную часть нефти составляют углеводороды смешанного строения, содержащие структурные элементы всех трех упомянутых классов. Строение молекул определяет их химические и физические свойства.

Парафиновые углеводороды в нефти могут быть представлены газами, жидкостями и твердыми кристаллическими веществами. Они по-разному влияют на свойства нефти: газы понижают вязкость и повышают упругость паров; жидкие парафины хорошо растворяются в нефти только при повышенных температурах, образуя гомогенный раствор; твердые парафины также хорошо растворяются в нефти образуя истинные молекулярные растворы. Парафиновые УВ (за исключением церезинов) легко кристаллизуются в виде пластинок и пластинчатых лент.

Нафтеновые (циклановае, или алициклические) УВ имеют циклическое строение (С/СпНзп), а именно состоят из нескольких групп – CH2 -, соединенных между собой в кольчатую систему. В нефти содержатся преимущественно нафтены, состоящие из пяти или шести групп СН2. Все связи углерода и водорода здесь насыщены, поэтому нафтеновые нефти обладают устойчивыми свойствами. По сравнению с парафинами, нафтены имеют более высокую плотность и меньшую упругость паров и имеют лучшую растворяющую способность.

Ароматические УВ (арены) представлены формулой СnНn, наиболее бедны водородом. Молекула имеет вид кольца с ненасыщенными связями углерода. Простейшим представителем данного класса углеводородов является бензол С6Н6, состоящий из шести групп СН.

Для ароматических УВ характерны большая растворяемость, более высокая плотность и температура кипения.

Свойства нефти определяют направление ее переработки и влияют на продукты, получаемых из нефти, поэтому существуют различные виды классификации, которые отражают химическую природу нефти и определяют возможные направления переработки.

Перечислим важнейшие показатели качества: фракционный состав, плотность, содержание воды, хлористых солей, механических примесей и серы. Также определяют технологические показатели нефти. К ним можно отнести: давление насыщенных паров, вязкость, содержание парафинов, температура застывание и вспышки, содержание асфальтенов и смол. (Иногда определяют кислотность, молекулярную массу, объемную долю газа, массовую долю тяжелых металлов).

Некоторые показатели качества нефти могут определяться согласно договоренности между поставщиком и покупателем.

Нефтепродукты и нарушение экосистем

Согласно статистическим данным в настоящее время известно более 10 млн. химических веществ (по некоторым оценкам около 15 млн.), из которых 53500 представляют потенциальную опасность для человека, флоры и фауны. Среди множества химических веществ выделяют те, которые производятся в крупных масштабах (более 1000 кг/год) и которые представляют особую опасность для различных экосистем. Эту группу веществ называют приоритетными загрязняющими веществами окружающей природной среды .

Странами ООН, участвующими в мероприятиях по улучшению и охране окружающей среды, согласован общий перечень наиболее важных (приоритетных) веществ, загрязняющих биосферу. К их числу относят соединения тяжелых металлов, пестициды, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), хлорорганические соединения (ХОС), фенолы, детергенты, нитраты и нефтепродукты.

Запасы сырой нефти и ее добыча распределены по территориям разных стран неравномерно (таблица 1.), что обусловливает необходимость транспортировки ее из одних стран в другие. В этих условиях все большее значение приобретает вопрос повышения эффективности международной транспортной сети и транснациональных перевозок.

Таблица 1- Ежегодная добыча сырой нефти в некоторых странах

Страна

Добыча, млн. баррелей

Страна

Добыча, млн. баррелей

Саудовская Аравия

3039

Великобритания

961

США

2364

ОАЭ

809

Россия

2183

Кувейт

752

Иран

1341

Канада

664

Китай

1141

Египет

337

Норвегия

1126

Индия

235

Венесуэла

1079

Дания

75

Мексика

1042

Италия

37

Транспортировка половины добываемой на мировом шельфе нефти обеспечивается танкерным флотом и оценивается в 1,5 млрд. тонн в год. Танкеры являются самыми большими судами. Размеры (длина) некоторых из них соизмеримы с высотой нью-йоркского небоскреба (Эмпайер стейт билдинг), а гребной винт имеет высоту трехэтажного дома. Известно, что 0,03% транспортируемой танкерами нефти и нефтепродуктов, теряется по различным причинам. Разлитая нефть покрывает поверхность моря, растворяется в толще его вод, оседает на дно и, как правило, выплескивается на берег.

Неизбежным спутником любых танкерных операций были и продолжают оставаться аварии. Несмотря на явную тенденцию к снижению аварийности нефтеналивного танкерного флота, аварии танкеров до сих пор остаются одним из основных источников экологического риска.

Классификация нарушенных экосистем

Нарушение экосистем, по действующему субъекту можно разделить на две группы: совершенные без участия человека – естественные, или антропогенные — при воздействии на ландшафты в результате техногенной или иной деятельности. Как естественные, так и антропогенные влияния, различаются по масштабам действия, характеру действующего агента или объектам действия. При антропогенном действии фактор может быть идентичен естественному или не встречаться в природе. Классификация нарушений ландшафтов приведена в таблице 2.

Зачастую при рассмотрении техногенного воздействия на окружающую среду практически о любых негативных действиях на окружающую среду говорят как о глобальном, в крайнем случае региональном, не задумываясь о критериях такой оценки. Таким критерием может быть площадь территории, подверженной нарушениям, способность действующего фактора к миграции, концентрации и превращениям. Основным критерием, по-видимому, должен служить масштаб негативного воздействия, к которым применимы правила 1% и 10 %.

Таблица 2 — Классификация нарушений экосистем

Факторы

Проявление

Масштабы нарушения

Глобальное

Региональное

Локальное (местное)

Вид нарушения

Естественное

Антропогенное

Нарушающие факторы

Физические

Химические

Биологические

Временной характер действия

Кратковременные

Долговременные

Регулярные (циклические)

Нерегулярные

Тип действия

Прямое

Опосредованное

Объект действия

Атмосфера

Гидросфера

Литосфера

Биота

Сила воздействия

Разрушающее

Угнетающее

Стационарный

Передвижной