|
|
 |
 |
 |
 |
Технологические установки и другие производственные объекты переработки углеводородных систем являются источниками загрязнения водного бассейна не только нефтепродуктами, но и другими веществами и соединениями. Для выработки природоохранных мероприятий необходимо знать не только перечень основных
272
загрязняющих веществ, но и основные источники загрязнения.
Для определения основных источников загрязнения водных потоков необходимы исследования по определению химического состава и объемов сточных вод, образующихся на производственных объектах предприятия.
Основным источником загрязнения водного бассейна являются промышленные стоки. В табл. 3.24, 3.26, 3.27 приведены основные характеристики водных стоков с различных установок типового НПЗ топливно-нефтехимического профиля.
Во время хранения и переработки нефти и нефтепродуктов, промежуточных и побочных продуктов происходит неизбежное загрязнение используемой воды углеводородами, твердыми частицами металлов и другими компонентами. Основными источниками загрязнения воды нефтепродуктами являются неплотности в различных соединениях технологических цепочек, утечки из сальников насосов, технологические конденсаты, атмосферные осадки, контактирующие с проливами на технологических площадках.
В соответствии с принятыми в настоящее время стандартами сброс производственных сточных вод, содержащих нефть
Таблица 3.24
Усредненные объемы сточных вод,
поступающих на очистные сооружения типового НПЗ
| № п/п |
Объект |
Объем сточных вод |
| м3/год |
% от общего сброса |
| 1 |
АВТ-3 |
64927 |
1,2 |
| 2 |
ЭЛОУ-АВТ-6 |
235214 |
4,5 |
| 3 |
АТ-ВБ |
104032 |
2 |
| 4 |
Установка 24/5 |
534012 |
10,4 |
| 5 |
35/11-1000 |
27391 |
0,5 |
| 6 |
24/2000 |
17169 |
0,3 |
| 7 |
УОР |
10491 |
0,2 |
| 8 |
ГФУ-2 |
9012 |
0,1 |
| 9 |
Битумная установка |
47405 |
0,9 |
| 10 |
Г-43-107 |
1187292 |
23,1 |
| И |
Химводоочистка (ХВО) |
1627499 |
31,7 |
| 12 |
ЭЛОУ-2 |
284458 |
5,5 |
| 13 |
Установка очистки ТК и СЩС |
52751 |
1 |
273
и нефтепродукты, должен отвечать следующим нормативным показателям:
- - при сбросе в водоем рыбохозяйственного использования содержание нефтепродуктов нормируется не выше 0,05 мг/л;
- - при сбросе в систему городской хозбытовой канализации - не выше 4 мг/л (в перспективе - до 0,2 мг/л);
- - для морских сбросов - 25 мг/л.
Основным технологическим показателем качества сточных вод, сбрасываемых установками завода, является содержание в них нефтепродуктов.
Контроль за содержанием нефтепродуктов в сточной воде установок и цехов предприятия позволяет, наряду с другими факторами, оценить правильность ведения технологического процесса, своевременно выявлять нарушения технологии производства, находить такие повреждения, как пропуски конденсационно-холодильного оборудования и т.д. Существующими сетями наблюдений в представительных точках кроме нефтепродуктов определяется также содержание основных компонентов и примесей водных потоков. Отбор и хранение проб проводятся по ГОСТ. Методики, используемые для анализа водных потоков, представлены в табл. 3.25.
Усредненные данные по загрязнению промышленных стоков технологическими установками завода топливно-нефтехимического профиля приведены в табл. 3.26. Следует отметить, что, наряду с проблемой загрязнения нефтепродуктами, имеется проблема загрязнения водных потоков другими вредными компонентами, например, фенолом, сероводородом, хлоридами, взвещенньши веществами и др. Например, более половины вклада в общее загрязнение сточных вод фенолом вносят: установка очистки технологического конденсата и сернисто-щелочных стоков (УО ТК и СЩС) (-47%), установка Г-43-107 (-5%), установки ЭЛОУ и первичной переработки нефти (-3%), установка 24/5 (-1,8%). Наибольшее количество фенола на установках первичной переработки нефти поступает с водами дренажных емкостей колонн К-1 и К-2.
Одними из основных загрязнителей сточных вод сероводородом являются установки очистки ТК, СЩС и Г-43-107 (-80%), а также установки ЭЛОУ и первичной переработки нефти (-20%).
Основными источниками хлоридов в сточной воде являются стоки установок химводоочистки (ХВО) (-36%) и солесодержащие стоки ЭЛОУ (-12%). Следует отметить, что содержание хлоридов в сбросных водах ХВО значительно увеличивается в периоды регенерации катионита. Наибольшее содержание ионов аммония
274
Таблица 3.25
Аттестованные методики анализа сточных вод, переработанные
в соответствии с действующими нормативно-техническими документами
| № п/п |
Название методики |
Суть метода |
Используемый метод |
Ω |
Диапазон измеряемых концентраций |
До-
ку-
мент |
| 1 |
Взвешенные вещества (мех. примеси) |
Метод заключается в фильтрации через мембранный фильтр определенного объема анализируемой воды, промывке осадка растворителем, высушивании осадка |
Гравиметрический |
5 |
5-500 мг/дм3 |
А |
| 2 |
Растворенные вещества (сухой остаток) |
Метод заключается в выпаривании определенного объема профильтрованной воды, высушивании и взвешивании осадка |
Гравиметрический |
5 |
100-50000 мг/дм3 |
А |
| 3 |
Химическое потребление кислорода (ХПК). Бихроматный метод |
Метод основан на окислении органических веществ избытком бихромата калия в кислой среде при кипячении в присутствии сульфата серебра. Избыток бихромата определяют титрованием раствором соли Мора |
Окислительно восстанови тельное титрование |
20 |
5-200 мг О2/дм3 |
А |
| 4 |
Биохимическое потребление кислорода (ВПК). Метод разбавления |
Метод основан на определении количества растворенного кислорода до и после периода инкубации. Содержание кислорода определяют иодометрическим титрованием |
Окислительно восстанови тельное титрование |
15 |
6-500 мг О2/дм3 |
А |
275
Продолжение табл. 3.25
| № п/п |
Название методики |
Суть метода |
Используемый метод |
Ω |
Диапазон измеряемых концентраций |
До-
ку-
мент |
| 5 |
Нефтепродукты. Определение методом инфракрасной спектрофотометрии |
Метод заключается в экстракции эмульгированных и растворенных нефтепродуктов из воды ССЦ; хроматографическом отделении их от других классов органических соединений, количественном определении методом инфракрасной спектрофотометрии |
Инфракрасная спектрофотометрия |
25 |
0,01-100 мг/дм3 |
А |
| 6 |
Фенолы. Колориметрическое определение летучих с паром фенолов |
Метод основан на отгоне летучих с паром фенолов из пробы с последующим фотоколориметрическим определением их в полученном дистилляте |
Фотоколориметрия |
25 |
Более 0,05 мг/дм3 |
А |
| 7 |
Аммонийные ионы и аммиак. Фотометрический метод определения с реактивом Несслера. |
Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет соединения - йодистого меркураммония - при взаимодействии иона аммония с реактивом Несслера с последующим фотоколориметрическим определением |
Фотоколориметрия |
10 |
0,1-5 мг/дм3 |
А |
| 8 |
Сульфаты. Турбидиметрическое определение |
Метод основан на турбидиметрическом определении сульфат-иона в виде суспензии сульфата бария, стабилизированной глицерином |
Турбидиметрическое определение |
10 |
15-6000 мг/дм3 |
А |
| 9 |
Хлориды. Меркуриметрическое определение |
Метод основан на образовании малодиссоциированного хлорида ртути(II) при взаимодействии хлорид-иона с |
Осадительное титрование |
10 |
5-50000 мг/дм3 |
А |
276
Окончание табл. 3.25
| № п/п |
Название методики |
Суть метода |
Используемый метод |
Ω |
Диапазон измеряемых концентраций |
До-
ку-
мент |
| |
|
с ионами ртути. Точку эквивалентности определяют в присутствии индикатора дифенилкарбазида в азотнокислой среде при рН=2,5±0,1. |
|
|
|
|
| 10 |
Активная реакция сточных вод (рН) |
Метод основан на использовании лабораторного рН-метра со стеклянным электродом |
Потенциометрическое определение |
0,1 ед. РН |
1-19 ед.рН |
Б |
| 11 |
Щелочность |
Метод основан на титровании воды раствором сильной кислоты в присутствии индикатора метилоранжа. |
Кислотно-основное титрование |
10 |
Более 0,1 мг-экв/дм3 |
Б |
| 12 |
Определение сульфид- и гидросульфид-ионов |
Метод основан на осаждении этих ионов солями кадмия; последующем взаимодействии отфильтрованного осадка сернистого кадмия с раствором иода и титровании избытка иода тиосульфатом натрия |
Окислительно-восстановительное титрование |
15 |
Более 0,1 мг/дм3 |
Б |
| А - |
Методическое руководство по анализу сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. БашНИИ НП. Уфа, 1992 г. Издание третье, переработанное, аттестованное. |
| Б - |
Методическое руководство по анализу сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. БашНИИ НП. Уфа, 1977 |
| Ω - |
Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств, ±δн, %. |
277
Таблица 3.26
Усредненные данные по загрязненности стоков
технологических установок предприятия топливно-нефтехимического профиля
по сравнению с речной водой
| Объект |
Определяемые ингредиенты |
| Т |
рH |
H2S |
Сl- |
SO42- |
Щобш |
Жобш |
Са2+ |
Mg2+ |
NН4+ |
NO2- |
NO3- |
Фенол |
Fe3+ |
н/пр |
а |
б |
в |
| °С |
мг/дм3 |
мг-экв/дм3 |
мг/дм3 |
% |
| Речная вода |
10 |
7,6 |
отс. |
100 |
73 |
3,8 |
4,99 |
3,64 |
1,35 |
2 |
0,2 |
9,7 |
отс. |
0,2 |
0,19 |
2 |
562 |
68 |
| АВТ-3 (сточная) |
25 |
7,35 |
2,0 |
607 |
177 |
3,4 |
8,06 |
3,26 |
4,8 |
21 |
0,41 |
0,81 |
0,73 |
2,1 |
860 |
23 |
1600 |
51 |
| АВТ-3 Е-1 |
21 |
6,6 |
26 |
33 |
0,25 |
2,0 |
0,44 |
0,26 |
0,18 |
35 |
отс. |
0,25 |
1,93 |
0,2 |
43 |
отс. |
72 |
отс. |
| АВТ Е-2 |
18 |
3,9 |
48 |
23 |
1,5 |
4,0 |
0,5 |
0,31 |
0,19 |
29 |
0,35 |
0,6 |
5,9 |
0,4 |
52 |
отс. |
84 |
отс. |
| АВТ-6 (сточная) |
25 |
9,9 |
отс. |
273 |
78 |
5,6 |
1,7 |
1,3 |
0,4 |
4 |
0,41 |
19,0 |
отс. |
2,3 |
60 |
19 |
770 |
36 |
| АВТ-6 Е-1 |
26 |
5,5 |
61 |
18,6 |
28 |
0,02 |
0,43 |
0,28 |
0,15 |
3 |
отс. |
отс. |
1,3 |
0,2 |
90 |
отс. |
8 |
отс. |
| АВТ-6 Е-3 |
30 |
2,2 |
189 |
64 |
270 |
отс. |
2,69 |
1,7 |
1,0 |
4 |
отс. |
отс. |
3,0 |
60 |
58 |
отс. |
712 |
20 |
| ЭЛОУ-6 Е-18 |
40 |
5,8 |
9,0 |
1086 |
117 |
0,3 |
10,8 |
8,6 |
2,2 |
3 |
0,14 |
отс. |
0,65 |
3,0 |
40 |
9 |
2300 |
58 |
| АТ-ВБ (сточная) |
24 |
7,8 |
отс. |
637 |
221 |
4,2 |
10,2 |
6,7 |
3,5 |
45 |
0,53 |
1,8 |
0,33 |
3,6 |
200 |
38 |
1780 |
86 |
| 24/5 (сточная) |
24 |
7,8 |
отс. |
334 |
201 |
3,5 |
6,3 |
4,4 |
1,9 |
29 |
0,62 |
2,5 |
0,28 |
1,8 |
60 |
108 |
1160 |
77 |
| 35/11-1000 (ст.) |
33 |
9,5 |
отс. |
531 |
184 |
4,4 |
2,3 |
1,3 |
1,0 |
29 |
0,2 |
отс. |
0,03 |
1,4 |
51 |
936 |
1632 |
88 |
| 24/2000 (ст.) |
19 |
7,7 |
отс. |
273 |
142 |
3,3 |
5,4 |
4,4 |
1,0 |
35 |
0,18 |
1,9 |
0,13 |
3,6 |
30 |
40 |
904 |
77 |
| Цех №5 (сбросная вода) |
17 |
7,4 |
отс. |
114 |
56 |
4,9 |
6,7 |
4,8 |
1,9 |
1 |
0,34 |
30 |
отс. |
0,9 |
7 |
1 |
772 |
60 |
| УОР (сточная) |
27 |
9,6 |
отс. |
99 |
61 |
7,3 |
1,7 |
1,2 |
0,5 |
64 |
0,09 |
отс. |
отс. |
1,6 |
14 |
12 |
376 |
52 |
| ГФУ-2 (сточная) |
21 |
7,8 |
отс. |
212 |
93 |
3,2 |
5,0 |
3,6 |
1,4 |
4 |
1,5 |
отс. |
отс. |
0,2 |
18 |
отс. |
668 |
77 |
| Битумная (сточная) |
32 |
9,6 |
отс. |
137 |
88 |
6,0 |
1,7 |
1,2 |
0,5 |
2 |
2,1 |
отс. |
0,7 |
3,7 |
400 |
84 |
738 |
67 |
| Г-43-107 (ст.) |
29 |
8,7 |
1,2 |
250 |
132 |
3,6 |
3,6 |
1,7 |
1,9 |
12 |
1,1 |
отс. |
0,36 |
0,7 |
720 |
56 |
960 |
81 |
| ЭЛОУ-2 |
34 |
7,8 |
отс. |
320 |
123 |
2,5 |
5,2 |
3,8 |
1,4 |
28 |
0,06 |
отс. |
0,3 |
1,3 |
1500 |
191 |
1070 |
74 |
| УО ТК и СЩС |
39 |
8,8 |
140 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2227 |
- |
- |
75 |
- |
- |
43 |
1752 |
79 |
а - взвешенные вещества; б - растворимые вещества; в - зольность; н/пр - нефтепродукты
278
наблюдается в воде установки очистки ТК и СЩС (табл. 3.26). Как видно из представленных выше данных, УО ТК и СЩС является одним из основных источников загрязнения водного бассейна. Установка очистки ТК и СЩС необходима для обезвреживания технологического конденсата (ТК) и сернисто-щелочных стоков (СЩС) установок каталитического крекинга (Г-43-107).
Таким образом, основными загрязнителями, присутствующими в сточных водах нефтеперерабатывающих заводов, являются нефтепродукты, взвешенные вещества, соли, органические соединения, фенолы, аммонийный азот, растворенный сероводород. В табл. 3.27 представлены усредненные данные по загрязнению сточных вод нескольких НПЗ.
Объем и качество потребляемой в технологическом процессе воды и состав отводимых в открытые водоемы сточных вод зависят от технологии производства, вида выпускаемой продукции, уровня технического оснащения предприятия и внутри- и внезаводских очистных сооружений и установок. Особенностью предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической 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.
Технологические установки по видам процесса можно разбить на следующие группы: разделение, очистка и вторичные процессы. Далее приведены данные о распределении потоков сточных вод по группам технологических установок (в % от общего количества
Таблица 3.27
Усредненные данные по загрязнению сточных вод
| Загрязнитель сточных вод |
Концентрация, мг/дм3 |
| После очистки на НПЗ |
Норма для биоочистки |
Норма для водоемов |
| Нефтепродукты |
7,9 |
до 4 |
до 0,05 |
| Сероводород |
3,2 |
отс. |
отс. |
| Фенол |
1,3 |
0,1 |
до 0,01 |
| Хлориды |
540 |
до 340 |
до 300 |
| Сульфаты |
146 |
- |
до 100 |
| Взвешенные вещества |
7,9 |
- |
- |
| ХПК |
130 |
- |
до 15 |
| БПК5 |
64 |
- |
до 3 |
| Аммонийный азот |
52 |
до 30 |
до 0,39 |
279
сточных вод) в процессах: разделения - 42,3; очистки - 29,0; вторичных - 26,7; эксплуатации вспомогательных установок и энергосистем - 2,0.
В зависимости от источников образования сточные воды подразделяют на следующие группы.
1. Нейтральные нефтесодержащие сточные воды. К ним относятся сточные воды, получающиеся при конденсации, охлаждении и водной промывке нефтепродуктов (кроме вод барометрических конденсаторов АВТ), после очистки аппаратуры, смыва полов помещений, от охлаждения втулок сальников насосов, дренажные воды из лотков технологических аппаратов, а также ливневые воды с площадок технологических установок.
2. Солесодержащие сточные воды (стоки ЭЛОУ) с высоким содержанием эмульгированной нефти и большой концентрацией растворенных солей (в основном хлористого натрия). Они поступают от электрообессоливающих установок и сырьевых потоков. К ним относятся дождевые воды с территории указанных объектов. Содержание солей в водах этой группы зависит главным образом от качества нефтей, поступающих на переработку.
3. Сернисто-щелочные сточные воды получаются при защелачивании светлых нефтепродуктов и сжиженных газов.
Таблица 3.28
Характерные нормы расхода охлаждающей воды
и отведения сточных вод для НПЗ без учета ТЭЦ
| Профиль завода |
Расход воды, м3/т |
Количество сточных вод, выпускаемых в водоем, м3/т |
| оборотной |
свежей |
потери воды |
загрязненных |
условно чистых |
всего |
| Топливного профиля с неглубокой схемой переработки нефти |
16,80 |
1,31 |
0,79 |
1,12 |
|
1,12 |
| То же, с глубокой схемой переработки |
39,60 |
1,90 |
0,76 |
1,14 |
- |
1,14 |
| Топливно-масляного профиля с неглубокой схемой переработки нефти |
41,20 |
2,71 |
1,10 |
1,22 |
0,39 |
1,61 |
| То же, с глубокой схемой переработки |
68,50 |
4,98 |
2,00 |
2,52 |
0,44 |
2,96 |
280
Таблица 3.29
Характеристики сточных вод типового НПЗ
| Виды сточных вод |
Концентрация веществ, мг/л |
БПКполн., мгО2/л |
ХПК, мгО2/л |
рH |
| Фенол |
Взвешенные вещества |
Нефте-
продукты |
Сульфиды |
Сухой остаток |
| Нефтесодержащие нейтральные |
- |
100-300 |
1000-8000 |
- |
700-1500 |
150-300 |
300-500 |
7,2-7,5 |
| Солесодержащие (стоки ЭЛОУ) |
10-20 |
300-800 |
1000-10000 |
30000-40000 |
30000-40000 |
800-1500 |
2000-5000 |
7,2-8,0 |
| Сернисто-щелочные |
6000-12000 |
300 |
8000-14000 |
30000-50000 |
- |
65000-95000 |
100000-150000 |
13-14 |
| Кислые |
- |
- |
2500 |
- |
- |
- |
- |
2-4 |
| Сероводородсодержащие |
4-5 |
300-400 |
10000-15000 |
300-500 |
- |
2500-3500 |
- |
5-6 |
4. Кислые сточные воды с установок регенерации серной кислоты образуются в результате неплотностей соединений в аппаратуре, потерь кислоты из-за коррозии аппаратуры.
5. Сероводородсодержащие сточные воды поступают в основном от барометрических конденсаторов смешения установок АВТ, каталитического крекинга, замедленного коксования, гидроочистки и гидрокрекинга.
О значительной экологической нагрузке, оказываемой процессами нефтепереработки на гидросферу, свидетельствуют данные табл. 3.28. Характеристики сточных вод типового завода топливно-нефтехимического профиля приведены в табл. 3.29.
Таким образом, одним из важнейших аспектов защиты экологической чистоты гидросферы предприятий нефтеперерабатывающей промышленности является вопрос совершенствования структуры водопотребления и водосброса.
- Укажите цели и задачи мониторинга водного бассейна типового завода топливно-нефтехимического профиля.
- Какие индексы используются для оценки загрязнения водного бассейна?
- Какие классификации сточных вод заводов известны?
281
- Назовите источники загрязнения сточных вод нефтью и нефтепродуктами.
- Укажите источники сбросов фенолов.
- Какие источники хлоридов и аммонийного азота вам известны?
- Какие нормативы установлены на допустимое содержание нефти и нефтепродуктов в водоемах различного назначения?
282
|
 |
 |
 |
 |
|
