Загрязнение нефтью и нефтепродуктами

Загрязнение континентальных и океанических вод углеводородами является в настоящее время одним из основных видов загрязнения гидросферы. Ежегодно в Мировой океан сбрасывается 10 млн. тонн нефти. Аэрофотосъемкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.

Источников поступления нефти в моря и океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками. Большая часть нефти попадает в воду от двигателей внутреннего сгорания и промышленных предприятий.

Нефть является продуктом длительного распада и очень быстро покрывает поверхность воды нефтяной пленкой, которая препятствует доступу воздуха и света. В ряде случае толстый слой нефтепродуктов на водной поверхности может оказаться огнеопасным. Известны случаи загорания прудов отстойников на нефтеперерабатывающих заводах.

Во время выбросов нефти особенно страдают птицы, поскольку нефть пропитывает перья, лишая их как водоотталкивающих, так и теплоизоляционных свойств. Они оказываются неспособными ни плавать, ни поддерживать нужную температуру тела. Когда птицы пытаются выбраться из нефти, она облепляет их с ног до головы, лишая возможности видеть и отравляя весь организм.

Разливы нефти приводят к гибели морских млекопитающих. Морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики (которые выделяются наличием меха) погибают наиболее часто. Загрязненный нефтью мех начинает спутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Нефть, влияя на жировой слой тюлений и китообразных, усиливает расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию. Попавшая в организм нефть может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Если разлив нефти произошел неподалеку от города или иного населенного пункта, то отравляющий эффект усиливается, потому что нефть/нефтепродукты образуют опасные «коктейли» с иными загрязнителями человеческого происхождения. Так же пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти.

Как нефть, так и нефтяные смолы (гудрон) содержат некоторые канцерогенные вещества. Результаты нескольких исследований, проведенных на моллюсках в загрязненных водах, свидетельствуют о том, что у этих животных обнаруживается аномально большое число новообразований, сходных с раковыми опухолями человека.

Рыбы подвергаются воздействию разливов нефти в воде при употреблении загрязненной пищи и воды, а также при соприкосновении с нефтью во время движения икры. Гибель рыбы, исключая молодь, происходит обычно при серьезных разливах нефти. Однако сырая нефть и нефтепродукты отличаются разнообразием токсичного воздействия на разные виды рыб. Концентрация 0,5 миллионной доли нефти в воде способна привести к гибели форели. Почти летальный эффект нефть оказывает на сердце, изменяет дыхание, увеличивает печень, замедляет рост, разрушает плавники, приводит к различным биологическим и клеточным изменениям, влияет на поведение.

Кроме того, нефтепродукты в воде оказывают прямое токсическое действие на рыбу, резко ухудшают ее вкусовые качества.

После попадания нефти или нефтепродуктов в воду требуется определенное время для исчезновения их следов. Сюда надо включить и время, необходимое для повторного заселения загрязненной зоны теми же и в том же количестве организмами, которые обитали здесь ранее. Если выброс нефти не привел к полной гибели всех местных организмов, то оставшиеся, размножаясь, начинают заполнять свободное пространство, по мере того как исчезает нефть.

Другие статьи

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды
Значительный рост всех отраслей народного хозяйства требует перемещения большого количества грузов и пассажиров. Высокая маневренность, проходимость и приспособленность для работы в различных условиях делает автомобиль одним из основных средств перевозки грузов и пасса …

Нефтяное загрязнение

Нефтяное загрязнение водоемов

Выполнила: Курбангалеева К.Р.,

группа №292

Проверила: Яковлева А.В.

Казань, 2012

Введение

Нефтяное загрязнение

Загрязнение океанов и морей

Крупнейшие аварии

Загрязнение рек и озер

Методы борьбы с нефтяным загрязнением

Заключение

Список используемых материалов

Введение

Вода — важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д. Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.

Проблема загрязнения среды в настоящее время приобрела глобальное значение. В водоемы планеты ежегодно сбрасывается около 7003 км загрязненных вод. Погибают наиболее чувствительные организмы, разрушаются сбалансированные сообщества, ограничивается хозяйственное и рекреационное использование водоемов. Полное прекращение антропогенного загрязнения среды нереально, поэтому следует применять разумные меры ограничения поступления в водоемы токсикантов и загрязнителей, применять эффективную очистку вод.

Нефтяное загрязнение

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.

Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. Это затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. Около 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 кв. км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет.


Нефтяное загрязнение угрожает прежде всего морским и прибрежным экосистемам. Основные его причины следующие:

1) аварии нефтеналивных судов (танкеров) в результате столкновений, пожаров или крушений;

2) утечка нефти из береговых резервуаров;

3) промывание грузовых емкостей танкеров в море.

Каждый год такие происшествия приводят к попаданию в мировой океан примерно 10 млн. т сырой нефти.

Нефть не смешивается с водой, но ее выбрасывание на берег губит водоросли, моллюсков, ракообразных и других литоральных животных. Морские млекопитающие страдают от нефтяного загрязнения из-за того, что их мех покрывается нефтью. Однако самыми явными жертвами становятся рыбоядные птицы: нефть пропитывает и склеивает перья, делая невозможным полет и ухудшая теплоизоляцию тела, а это грозит гибелью от переохлаждения; параллельно снижается плавучесть, и в воде птица тонет; наконец, попытки чистить перья приводят к заглатыванию углеводородов и отравлению. Фитопланктон от нефтяного загрязнения, по-видимому, особо не страдает, хотя темная пленка на поверхности моря снижает освещенность толщи воды, и интенсивность фотосинтеза временно ослабевает.

В долгосрочной перспективе ущерб для экосистем от разливов нефти минимален. Восстановление идет быстрее, если дать нефти диспергироваться естественным путем.

Бактериальное разложение углеводородов, которому способствует разрушение сплошной пленки ветром и волнами, в условиях теплого и умеренного климата завершается через 3-4 года. В условиях холодного климата, например у берегов Аляски, где в 1989 г. произошло крушение танкера «Exxon Valdez», отрицательный эффект сохраняется дольше из-за пониженной бактериальной активности. Применение поверхностно-активных диспергирующих агентов ускоряет процесс, но сами эти вещества часто усугубляют экологический ущерб, поскольку токсичны и с трудом поддаются биоразложению.

Результаты исследований показали, что малозаметные, но постоянные утечки нефтепродуктов, например с прибрежных перерабатывающих предприятий и терминалов, опаснее для морских и литоральных экосистем, чем получающие широкую огласку крупные аварии.

Нефть и нефтепродукты как загрязнители окружающей среды

Основными источниками загрязнений нефтью и нефтепродуктами являются добывающие предприятия, элементы системы перекачки и транспортировки нефти и нефтепродуктов, нефтяные терминалы и нефтебазы, хранилища нефтепродуктов ТЭЦ, котельных промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также котельных топливно-энергетических комплексов и систем коммунального хозяйства городов и населенных пунктов, железнодорожный транспорт (нефтеналивные железнодорожные цистерны), речные и морские нефтеналивные танкеры, автозаправочные комплексы и станции компаний, автопредприятий и другие объекты. Объемы отходов нефтепродуктов и нефтяных загрязнений, скопившиеся на отдельных объектах, составляют десятки и сотни тысяч кубометров.

Экологическая опасность предприятий трубопроводного транспорта углеводородов связана с некоторыми свойствами перекачиваемого продукта. Нефть и нефтепродукты легко воспламенятся; имеют низкую температуру вспышки; способны накапливать электрические заряды; образуют с серой пирофорные соединения, способные самовозгараться при попадании на воздух; углеводородные газы взрывоопасны и токсичны; тяжелее воздуха в 3÷4 раза и способны скапливаться в пониженных местах (котлованах, колодцах, приямках, оврагах и т.п.) и продолжительное время удерживаться там.

При попадании в водный объект нефти и нефтепродуктов погибает часть фауны в зоне распространения нефтяного пятна, загрязняются его берега. Тяжесть последствий при разливе нефтопродуктов определяется соотношением между размерами водоема и количеством попавшей в него нефти. Последствия такого воздействия могут ощущаться длительное время.

Часть компонентов испаряется с поверхности, другая – растворяется в воде, а оставшаяся оседает на дно, что приводит к отравлению флоры и фауны на больших участках. Известно, что один литр нефти способен испортить миллион литров воды настолько сильно, что она становится непригодной для жизни живых организмов и хозяйственного потребления. Содержание только 0,2÷0,4 мг/л нефти придает воде специфический запах, который не исчезает даже при ее хлорировании и фильтровании.

Один грамм нефти убивает все живое в 1 м3 воды. Одна капля нефти образует на поверхности воды пятно диаметром 150 см являющееся существенной преградой для газообмена между воздухом и водой. Попадая на пойму, нефтепродукты загрязняют нерестилища, что особенно опасно для рек, славящихся ценными породами рыб. Нефтяные масла могут распространяться на расстояние более 300 км от источника, образуют пленку, изолирующую и затрудняющую газообмен. Уменьшается проникновение света, необходимого для фотосинтеза, а также снижается скорость переноса кислорода и углекислого газа через пленку. Пленка нефти обладает большой подвижностью, стойка к окислению. Средние фракции нефти образуют взвешенную водную эмульсию, а тяжелые (например, мазут) оседают на дно водоемов, вызывая токсическое поражение придонной фауны.

Наряду с загрязнением нефтепродуктами рек и морей может происходить загрязнение подземных вод, состав и физические свойства которых ухудшаются по сравнению с подземными водами данного района, не затронутого антропогенным влиянием. Загрязнение подземных вод нефтепродуктами не только ухудшает качество воды, делая ее непригодной для питьевых и других целей, но также может привести к взрывам и пожарам.

Попадание нефти и нефтепродуктов в почву приводит к снижению биологической продуктивности ее и фитомассы растительного покрова. Характер и степень влияния нефти и нефтепродуктов определяются видовым составом растительного покрова, временем года и другими факторами. Наиболее токсичными являются углеводороды с температурой кипения в пределах от 150 до 275 °С, т.е. нафтеновые и керосиновые фракции. Углеводороды с меньшей температурой кипения оказываются низкотоксичными поскольку испаряются с поверхности растений, не успевая проникнуть через растительную ткань.

В отличие от районов с относительно умеренным климатом, загрязнение нефтью и нефтепродуктами на Крайнем Севере характеризуется более серьезными последствиями. Низкие температуры воздуха и почвы, сильные ветры, небольшая продолжительность летнего теплого периода, во время которого активизируются биологические процессы, обусловливают чрезвычайно сложный режим функционирования наземного растительного покрова. Поэтому всякое нарушение этого режима может привести к необратимым процессам. Период самовосстановления растительного покрова после загрязнения нефтью для северных условий составляет от 10 до 15 лет.

Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 511;

Загрязнение нефтепродуктами

Нефтепродукты представляют собой смесь углеводородов, различающихся размером молекул. Также к нефтепродуктам относят отдельные химические вещества, которые могут быть получены при переработке нефти и сопутствующего газа. Среди нефтепродуктов выделяют виды топлива, такие как дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, бензин и керосин, а также некоторые другие вещества, которые могут использоваться в качестве топлива, растворители, смазочные материалы, сырье для химической промышленности. Продуктами нефтепереработки также являются асфальт, парафин, вазелин, гудрон, мазут и пластмассы. Нефтепродукты получают в процессе перегонки нефти, когда, в зависимости от температуры, от нефти отделяются молекулы углеводородов, имеющие определенный вес и размер, переходя в пар.

Источники загрязнения

Особенно важную роль играют источники получения газообразных парафинов в странах, где отсутствуют сколько-нибудь значительные нефтяные месторождения, но имеются большие запасы ископаемых углей и крупные гидрогенизационные установки. Так как эти условия существуют в Германии, необходимо несколько подробнее рассмотреть указанные процессы.

ФРГ. До 1953 года промышленность органического синтеза ФРГ базировалась почти исключительно на углехимии. Развитие производства синтетических материалов заставило западногерманскую химическую промышленность исследовать новые источники получения алифатических и ароматических соединений, которые уже не могли быть получены в достаточном количестве из углехимического сырья.

Образование насыщенных циклических углеводородов нефти протекало, видимо, двумя путями. Один из этих путей не сопровождался слишком глубокими преобразованиями молекул нефтематеринского вещества. В результате из органических соединений, содержащих функциональные, благодаря процессам перераспределения водорода, образовались насыщенные углеводороды, имеющие так называемый «реликтовый характер», т.е. образовались водороды, сохранившие характерные черты строения веществ. Действительно, источники получения таких родов, как холестан, лупан, фриделан, гаммацеран и т.д., достаточно сами по себе ясны, и химизм образования этих соединений особой сложности не представляет. Наиболее яркий реликтового происхождения нефтяных углеводородов отметить среди углеводородов алифатического ряда, где семейство алканов изопреноидного типа состава изготавливалось из непредельного спирта – фитола.

Результаты спектрального определения элементарного состава механических примесей, выделенных из различных бензинов, позволяют установить основные источники загрязнения бензинов.

Рассмотрим, какое влияние может оказать применение альтернативных топлив на содержание токсичных компонентов в отработавших газах автомобиля. При использовании синтетических жидких продуктов из угля, сланцев и природных битумов содержание вредных веществ в отработавших газах двигателя будет на уровне нефтяных аналогов. Экологические последствия применения топлив, как правило, оцениваются по удельным выбросам СО, и NO*. Однако для более объективной оценки этих топлив необходимо принимать во внимание все источники загрязнения окружающей среды, что в ряде случаев может изменить картину. Например, при использовании спиртовых топлив наряду со снижением выбросов СО и NO* отмечается повышенный выброс альдегидов и углеводородов.

Для уменьшения загрязнения нефтепродуктов продуктами коррозии все резервуары, трубопроводы и арматура складов и баз должны быть изготовлены из коррозионно-устойчивых материалов и иметь антикоррозионное покрытие. Для увеличения эффективности фильтрования и уменьшения загрязнения топлив и масел все резервуары должны быть оборудованы воздушными фильтрами на дыхательных устройствах, отстойниками и устройствами для слива воды и грязи, плавающими топливозаборниками и другой вспомогательной арматурой. Топлива в перспективной схеме целесообразно выдавать из расходных резервуаров закрытым способом через сепараторы для отделения нерастворенной воды и фильтры с тонкостью фильтрации 5 мкм. Дыхательные клапаны автотопливозаправщиков должны быть оборудованы воздушными фильтрами. Технику заправлять необходимо закрытым способом через фильтры с тонкостью фильтрации 5 мкм. Перспективная схема фильтрования должна быть применена в первую очередь для авиационных топлив, в дальнейшем ее необходимо распространить для бензинов, дизельных топлив и некоторых других продуктов.

Большое значение для предотвращения загрязнения нефтепродуктов имеет своевременная зачистка резервуаров, трубопроводов, цистерн, танкеров и других технических средств, поскольку она значительно повышает чистоту хранимых нефтепродуктов. Порядок зачистки резервуаров определен соответствующими инструкциями и руководствами. Резервуары зачищают в порядке планового обслуживания, а также при подготовке к ремонту и консервации, подготовке к заполнению нефтепродуктом более высокого сорта по сравнению с ранее хранившимся, после полного освобождения при наличии в них загрязненных остатков или продуктов коррозии. Работы по зачистке резервуаров выполняются бригадой из трех человек: оператора, шофера-моториста, кочегара-слесаря. К работам по зачистке резервуаров допускаются лица, сдавшие зачеты по правилам техники безопасности.

Особое внимание необходимо уделять предотвращению загрязнения нефтепродуктов при транспортировании танкерами.

При нагревании нефтепродуктов в резервуарах и при понижении атмосферного давления происходит расширение жидкой фазы и паровоздушной смеси и при определенном перепаде давления паровоздушная смесь выходит в атмосферу! В этом цикле загрязнения нефтепродуктов не происходит. Загрязнение пылью наблюдается при «вдохе» резервуара, когда температура продукта понизится или повысится атмосферное давление. В этом случае загрязненный воздух (если отсутствует фильтрация) поступает внутрь резервуара.

Нефтепродукты загрязняются в результате попадания пыли и грязи из атмосферы, плохой зачистки емкостей и других технических средств, в результате процессов коррозии и окисления. Следовательно, загрязнение топлив и масел можно уменьшить ограничением или устранением этих процессов. Для предотвращения загрязнения нефтепродуктов из атмосферы их прием, выдачу, перекачку необходимо вести таким образом, чтобы в резервуары попадал воздух, лишенный этих примесей. Больше всего воздуха.

Со времени получения до применения нефтепродукты многократно перекачиваются, перевозятся различными видами транспорта, иногда длительное время хранятся в различных условиях на складах, базах, автозаправочных станциях (АЗС). При хранении, транспортировании и перекачке нефтепродукты контактируют с внешней средой: воздухом, влагой и техническими средствами (резервуарами, насосами, трубопроводами и др.) – и неизбежно загрязняются.

Основные источники и причины загрязнения нефтепродуктов

При хранении нефти и тяжелых нефтепродуктов иногда применяют специальные методы, предотвращающие выпадение отложений на дно резервуара. Один из методов заключается в механическом перемешивании. Перемешивание осуществляют обычно пропеллерными, турбинными, винтовыми мешалками. Иногда, особенно за рубежом, применяют мешалки специальных типов. В процессе работы мешалки создается вихревой поток, взмучивающий накопившийся осадок. После длительной работы осадок распределяется равномерно по всему продукту, а затем удаляется вместе с ним. Для предотвращения образования осадков применяют и специальные размывочные машины, с помощью которых в процессе подачи размывается осадок на дне резервуаров. Для предотвращения выпадения на дно резервуаров осадков, парафина и смолистых веществ применяют специальные присадки, которые не позволяют коагулировать мелким частицам в более крупные. Но эти методы не решают принципиальной задачи предотвращения загрязнения нефтепродуктов. Присутствующие в нефти и тяжелых нефтепродуктах загрязнения остаются в их составе и следуют дальше по пути применения. Бесспорно, одними из самых эффективных физических методов предотвращения накопления загрязнений в нефтепродуктах являются фильтрация, центрифугирование и предварительный отстой. Химические методы предотвращения загрязнения нефтепродуктов сводятся к введению антиокислительных и антикоррозионных присадок, а также к подбору соответствующего химического состава, топлив и масел.

Загрязнения нефтепродуктов

Парафин низкотемпературной гидрогенизации. При каталитической гидрогенизации смолы швелевания бурых углей на стационарном сульфидном никель-вольфрамовом катализаторе под давлением водорода 300 ат происходит деструктивная гидрогенизация кислородных и сернистых компонентов смолы. При этом битумы, смолы и другие высокомолекулярные сернистые и кислородные соединения превращаются в углеводороды. Эти реакции необходимо проводить при более мягких температурных условиях, в противном случае, возможно, что в результате термического разложения асфальтены и смолы будут отлагаться на катализаторе еще до того, как произойдет их восстановительное разложение. Это создает опасность необратимого загрязнения катализатора и постепенного падения его активности.

Следует иметь в виду, что по мере углубления отбора солярового дестиллата при вакуумной перегонке мазута коксуемость дестиллата увеличивается; кроме того, в нем повышается концентрация соединений, понижающих активность катализатора. Загрязняя катализатор, эти металлы оказывают неблагоприятное влияние на его свойства. С увеличением загрязнения катализатора примесями уменьшается выход бензина, и повышаются выход кокса и количество водорода в газах крекинга.

При вакуумной перегонке мазутов и гудронов часть содержащих металл соединений сырья попадает в соляровый дистиллят. По мере накопления металлов на поверхности катализатора активность и избирательность его ухудшаются, выход бензина падает, а легких газов и кокса возрастает; плотность крекинг-газов при этом уменьшается из-за образования повышенных количеств водорода и метана. Поэтому нередко о степени загрязнения катализатора судят на основании анализов легкой, метан-водородной части крекинг-газов.

Молибденовые катализаторы, особенно переведенные в сульфидную форму, весьма активны в реакциях гидрогенолиза сернистых соединений. Катализатор загружают в реактор в окисной форме, которая переводится в сульфидную под действием сырья или циркулирующего газа. Поэтому активность первоначально возрастает, а затем стабилизируется. Скорость падения активности катализатора после достижения стабильного уровня определяется скоростью загрязнения катализатора. Последняя, в свою очередь, зависит от скорости полноты гидрирования коксообразующих компонентов, присутствующих в исходном сырье или образующихся из промежуточных продуктов реакции, особенно если процесс проводится в условиях, затрудняющих протекание реакций гидрирования.

Суммарный температурный коэффициент скорости реакции гидрирования положительный. С повышением температуры жесткость гидроочистки возрастает пропорционально, приводя к снижению содержания серы, азота, кислорода и металлов в очищенном потоке. Расход водорода увеличивается, иногда достигает максимума, а затем может снижаться вследствие протекания реакций дегидрирования. Однако при повышении температуры до области, в которой возможно протекание нерегулируемых реакций гидрокрекинга, расход водорода возрастает до чрезвычайно больших величин. Образование кокса на катализаторе обнаруживает отчетливую зависимость от температуры процесса. Поэтому температуру необходимо всегда поддерживать, возможно, низкой, насколько это совместимо с требуемым качеством продукта, чтобы свести до минимума скорость загрязнения катализатора. Если стремятся предотвратить интенсивное протекание гидрокрекинга, то температуру процесса поддерживают в пределах 260–415° С. В области температур 400–455° С реакции гидрокрекинга становятся преобладающими.

Высокая начальная гидрирующая активность большинства свежих катализаторов уменьшается по мере отработки катализатора и стабилизируется на приблизительно постоянном уровне. Но некоторые катализаторы в начальный период работы переходят в сульфидную форму, и активность их возрастает. Скорость падения активности после достижения стабильного уровня определяется скоростью загрязнения катализатора, которая в свою очередь зависит от полноты гидрирования коксообразующих компонентов. Эти коксообразующие компоненты могут присутствовать в исходном сырье или могут образоваться из промежуточных продуктов реакции, если процесс проводится в условиях, затрудняющих протекание гидрирования.

Почти любая нефтяная фракция, находящаяся при температуре крекинга в газообразном или жидком состоянии, может подвергаться воздействию катализаторов крекинга. Иногда с целью уменьшения содержания непредельных углеводородов и понижения молекулярного веса переработке подвергается даже бензин. Керосины, легкие и тяжелые газойли, кипящие в интервале температур 200–500°, являются обычным сырьем каталитического крекинга. На установках с псевдосжиженным или движущимся слоем катализатора иногда перерабатывают тяжелые нефтяные остатки, однако из-за высокого коксообразования и возможности загрязнения катализатора растворенными в остатке металлами такой процесс экономически маловыгоден.

Суммарный температурный коэффициент скорости реакции гидрирования положительный. С повышением температуры жесткость гидроочистки возрастает пропорционально, приводя к снижению содержания серы, азота, кислорода и металлов в очищенном потоке. Расход водорода увеличивается, иногда достигает максимума, а затем может снижаться вследствие протекания реакций дегидрирования. Однако при повышении температуры до области, в которой возможно протекание нерегулируемых реакций гидрокрекинга, расход водорода возрастает до чрезвычайно больших величин. Образование кокса на катализаторе обнаруживает отчетливую зависимость от температуры процесса. Поэтому температуру необходимо всегда поддерживать возможно, низкой, насколько это совместимо с требуемым качеством продукта, чтобы свести до минимума скорость загрязнения катализатора. Если стремятся предотвратить интенсивное протекание гидрокрекинга, то температуру процесса поддерживают в пределах 260–415° С. В области температур 400–455° С реакции гидрокрекинга становятся преобладающими.

Высокая начальная гидрирующая активность большинства свежих катализаторов уменьшается по мере отработки катализатора и стабилизируется на приблизительно постоянном уровне. Но некоторые катализаторы в начальный период работы переходят в сульфидную форму, и активность их возрастает. Скорость падения активности после достижения стабильного уровня определяется скоростью загрязнения катализатора, которая в свою очередь зависит от полноты гидрирования коксообразующих компонентов. Эти коксообразующие компоненты могут присутствовать в исходном сырье или могут образоваться из промежуточных продуктов реакции, если процесс проводится в условиях, затрудняющих протекание гидрирования.

По сравнению с почти постоянным выходом дебутанизированного бензина с концом кипения 204 °С имели место колебания выходов легкого и тяжелого бензинов. Однако это не является результатом загрязнения катализатора и последующего восстановления активности катализатора после регенерации.

Причины и источники загрязнения нефтепродуктов механическими примесями

Со времени получения до применения нефтепродукты многократно перекачиваются, перевозятся различными видами транспорта, иногда длительное время хранятся в различных условиях на складах, базах, автозаправочных станциях. При хранении, транспортировании и перекачке нефтепродукты контактируют с внешней средой: воздухом, влагой и техническими средствами – и неизбежно загрязняются.

Основные источники и причины загрязнения нефтепродуктов:

При нагревании нефтепродуктов в резервуарах и при понижении атмосферного давления происходит расширение жидкой фазы и паровоздушной смеси и при определенном перепаде давления паровоздушная смесь выходит в атмосферу! В этом цикле загрязнения нефтепродуктов не происходит. Загрязнение пылью наблюдается при «вдохе» резервуара, когда температура продукта понизится или повысится атмосферное давление. В этом случае загрязненный воздух поступает внутрь резервуара.

Предотвращение загрязнения нефтепродуктов

Нефтепродукты загрязняются в результате попадания пыли и грязи из атмосферы, плохой зачистки емкостей и других технических средств, в результате процессов коррозии и окисления. Следовательно, загрязнение топлив и масел можно уменьшить ограничением или устранением этих процессов. Для предотвращения загрязнения нефтепродуктов из атмосферы их прием, выдачу, перекачку необходимо вести таким образом, чтобы в резервуары попадал воздух, лишенный этих примесей. Больше всего воздуха

Особое внимание необходимо уделять предотвращению загрязнения нефтепродуктов при транспортировании танкерами.

Большое значение для предотвращения загрязнения нефтепродуктов имеет своевременная зачистка резервуаров, трубопроводов, цистерн, танкеров и других технических средств, поскольку она значительно повышает чистоту хранимых нефтепродуктов. Порядок зачистки резервуаров определен соответствующими инструкциями и руководствами. Резервуары зачищают в порядке планового обслуживания, а также при подготовке к ремонту и консервации, подготовке к заполнению нефтепродуктом более высокого сорта по сравнению с ранее хранившимся, после полного освобождения при наличии в них загрязненных остатков или продуктов коррозии. Работы по зачистке резервуаров выполняются бригадой из трех человек: оператора, шофера-моториста, кочегара-слесаря. К работам по зачистке резервуаров допускаются лица, сдавшие зачеты по правилам техники безопасности.

При хранении нефти и тяжелых нефтепродуктов иногда применяют специальные методы, предотвращающие выпадение отложений на дно резервуара. Один из методов заключается в механическом перемешивании.

Перемешивание осуществляют обычно пропеллерными, турбинными, винтовыми мешалками. Иногда, особенно за рубежом, применяют мешалки специальных типов. В процессе работы мешалки создается вихревой поток, взмучивающий накопившийся осадок. После длительной работы осадок распределяется равномерно по всему продукту, а затем удаляется вместе с ним. Для предотвращения образования осадков применяют и специальные размывочные машины, с помощью которых в процессе подачи размывается осадок на дне резервуаров. Для предотвращения выпадения на дно резервуаров осадков, парафина и смолистых веществ применяют специальные присадки, которые не позволяют коагулировать мелким частицам в более крупные. Но эти методы не решают принципиальной задачи предотвращения загрязнения нефтепродуктов. Присутствующие в нефти и тяжелых нефтепродуктах загрязнения остаются в их составе и следуют дальше по пути применения. Бесспорно, одними из самых эффективных физических методов предотвращения накопления загрязнений в нефтепродуктах являются фильтрация, центрифугирование и предварительный отстой. Химические методы предотвращения загрязнения нефтепродуктов сводятся к введению антиокислительных и антикоррозионных присадок, а также к подбору соответствующего химического состава, топлив и масел.

Для уменьшения загрязнения нефтепродуктов продуктами коррозии все резервуары, трубопроводы и арматура складов и баз должны быть изготовлены из коррозионно-устойчивых материалов и иметь антикоррозионное покрытие. Для увеличения эффективности фильтрования и уменьшения загрязнения топлив и масел все резервуары должны быть оборудованы воздушными фильтрами на дыхательных устройствах, отстойниками и устройствами для слива воды и грязи, плавающими топливозаборниками и другой вспомогательной арматурой. Топлива в перспективной схеме целесообразно выдавать из расходных резервуаров закрытым способом через сепараторы для отделения нерастворенной воды и фильтры с тонкостью фильтрации 5 мкм. Дыхательные клапаны автотопливозаправщиков должны быть оборудованы воздушными фильтрами. Технику заправлять необходимо закрытым способом через фильтры с тонкостью фильтрации 5 мкм. Перспективная схема фильтрования должна быть применена в первую очередь для авиационных топлив, в дальнейшем ее необходимо распространить для бензинов, дизельных топлив и некоторых других продуктов.

Добавить комментарий

Закрыть меню