Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

Не менее опасное воздействие на природу, чем оксиды углерода, азота и серы, оказывают выбросы ТЭС в виде диоксида углерода, вызывая так называемый парниковый эффект. В настоящее время в результате сжигания органических горючих ископаемых на ТЭС в атмосферу Земли ежегодно поступает около 20 млрд т углекислого газа. Содержание его в атмосфере уже сегодня превышает уровень 40-х гг. на 15 -20 %. В результате усиливается процесс поглощения биосферой инфракрасного излучения Солнца и тем самым потепле­ ния климата Земли. Парниковый эффект может привести к значи­ тельному изменению атмосферной циркуляции, таянию льдов, за­ топлению материков и другим глобальным социальным и экономи­ ческим потрясениям;

3) газовые выбросы промышленных предприятий. Больше всег загрязняют окружающую среду металлургическая, топливно-энер­ гетическая, нефтехимическая и химическая промышленности. Эти загрязнения весьма разнообразны, и их состав зависит от качества сырья и технологии переработки.

Загрязнения в атмосфере (как и в гидро- и литосфере) распреде­ ляются неравномерно и имеют локальный характер. Так, загрязне­ ния в воздушной среде распределены: над промышленными комп­ лексами - 80%, над городами - 12,9 и над сельской местностью - 1 %. Такой характер распределения выбросов в атмосферу обусловлен излишней концентрацией производственных объектов в некоторых городах, плохой техникой и технологией. В качестве примера при­ ведены данные о количестве выбросов вредных газов в атмосферу (в тысячах т в год) в некоторых городах в 1988 г.:

В местах сильного очагового загрязнения атмосферы при небла­ гоприятных погодных условиях в результате взаимодействия загряз­ нений и кислорода воздуха под действием ультрафиолетовых лучей может образоваться токсичный туман - «фотохимический смог». При

640

этом наблюдается синергетический эф ф ект-два загрязняющих ком­ понента в результате реакции образуют более ядовитые вещества, например:

hv

Оксиды азота+ углеводороды — » пероксиацетилнитрат+ озон

Оба полученных вещества (озон - сильный окислитель) вызыва­ ют слезоточение и затруднение дыхания у человека, крайне ядови­ ты для растений и приводят к их гибели. Так, в декабре 1952 г. за 5 дней лондонского смога погибло более 4 000 человек. В августе 1989 г. над Омском создалось газовое облако толщиной до 1 км из-за небла­ гоприятных погодных условий (+ 30 °С, безветрие).

Загрязнение гидросферы. Исключительно сильное отрицатель­ ное влияние на природу оказывают также жидкие или растворимые в воде загрязнители, попадающие в виде промышленных, коммуналь­ ных и дождевых стоков в реки, моря и океаны. Объем сточных вод, сбрасываемых в водоемы мира, ежегодно составляет = 1 500 км3. Как правило, для нейтрализации стоков требуется их 5-12-кратное раз­ бавление пресной водой. Следовательно, при современных темпах развития производства и непрерывно растущем водопотреблении (5 - 6 % в год) в самом ближайшем будущем человечество полностью исчерпает запасы пресных вод на Земле. К наиболее крупным заг­ рязнителям водоемов относятся химическая, нефтехимическая, неф­ теперерабатывающая, нефтяная, целлюлозно-бумажная, металлур­ гическая и некоторые другие отрасли промышленности, а также сель­ ское хозяйство (например, для целей орошения). Со сточными вода­ ми НПЗ в водоемы попадают соленая вода ЭЛОУ, ловушечная нефть, нефтешламы, нефтепродукты, химические реагенты, кислые гудро­ ны, отработанные щелочные растворы и т.д. С талыми и дождевыми стоками в водоемы сбрасывается в огромных количествах практи­ чески вся гамма производимых в мире неорганических и органичес­ ких веществ: нефть и нефтепродукты, минеральные удобрения, ядо­ химикаты, тяжелые металлы, радиоактивные, биологически актив­ ные и другие загрязнители. В мировой океан ежегодно попадает в том числе более 15 млн т нефти и нефтепродуктов, 200 тыс. т свинца, 5 тыс. т ртути; 1 т нефти образует на поверхности воды пленку диа­ метром около 12 км. Нефтяная пленка существенно ухудшает газо­ обмен и испарение на границе атмосфера - гидросфера, в результа­ те гибнут планктон, водная флора, рыбы, морские животные и т.д. В

последние годы участились аварии морских транспортных судов, га­ зовых и нефтяных скважин, неф те-, газо- и продуктопроводов, же­ лезнодорожных поездов, на промышленных предприятиях. Состояние гидросферы катастрофически ухудшается. Обостряется проблема во­ доснабжения населенных пунктов и городов (например, фенольное загрязнение питьевой воды в количествах, в десятки и сотни раз пре­ вышающих предельно допустимые концентрации и массовое отрав­ ление миллионного населения г. Уфы в марте -апреле 1990 г.). Заг­ рязнение многих рек и водоемов достигает опасного критического со­ стояния. Ухудшению экологического состояния рек способствует так­ же строительство ГЭС на равнинных реках.

Загрязнения литосферы. В результате хозяйственной деятель­ ности человека происходит непрерывное сокращение площадей зе­ мель, пригодных для сельскохозяйственного использования, а так­ же их загрязнение промышленными и бытовыми отходами. Годовой объем таких отходов в мире составляет —3,5 млрд т, из них 2 млрд т - в сельском хозяйстве, 1 млрд т - в промышленности и 0,5 млрд т - коммунальный мусор. Из извлекаемых ежегодно из недр около 100 млрд т горных пород 98 % составляют отходы (в виде отвалов, терриконов), занимающие огромные площади плодородных земель. Вблизи городов образуются свалки бытовых и промышленных отхо­ дов, содержащие весьма токсичные загрязнения (соли тяжелых ме­ таллов, ртуть, лаки, краски, полимеры, резинотехнические отходы, от­ работанные масла и катализаторы и т.д.), которые, разлагаясь, отрав­ ляют воздух и подземные воды. В нашей стране такие отходы практи­ чески не утилизируются, сжигается лишь около 3 % (в Японии - 70 %).

В районах интенсивной добычи нефти в ряде случаев наблюда­ ются существенное оседание поверхности земли (например, в Мек­ сике на 7 м), засоление почвенных вод и другие вредные воздействия. В значительном сокращении земельных ресурсов повинны также индустриально-городское и транспортное (автомобильное, железно­ дорожное, трубопроводное) строительство, а также строительство водохранилищ, эрозия, засоление, заболачивание, опустынивание и другие негативные результаты хозяйственной деятельности человека.

Из вышеприведенного краткого обзора следует вывод о том, что уже сегодня, а не в далекой перспективе, возникла и продолжает уси­ ливаться глобальная экологическая опасность перед всем человече­ ством. Это обстоятельство —следствие нашей безответственности,

642

бесхозяйственности, некомпетентности и низкой экологической куль­ туры. Беспечное отношение к окружающей среде приводит к увели­ чению заболеваемости, генетическим отклонениям, климатическим изменениям, ухудшению плодородия почвы, исчезновению запасов питьевой воды, гибели животных и материальных ценностей и др.

Экологизация химической технологии. Наиболее традиционно применяемый сегодня подход при организации борьбы против заг­ рязнения окружающей среды - строительство очистных сооружений. Однако это целесообразно лишь для приспособления существующих производств к новым требованиям экологии, поскольку приводит к значительному увеличению капитальных и эксплуатационных зат­ рат и мало снижает реальные отходы. Главным направлением реше­ ния проблемы экологической безопасности следует считать эколо­ гизацию химических производств, то есть создание экологически чистых безотходных, точнее, малоотходных технологических про­ изводств, в которых наиболее рационально и комплексно использу­ ются все компоненты сырья и энергии и не нарушаются нормальное функционирование окружающей среды и природное равновесие.

Можно выделить следующие основные направления в осуществ­ лении экологически чистых технологических процессов, в том числе нефтехимических:

1) комплексное использование и глубокая переработка сырья. Производство должно быть как можно менее ресурсоемким (ресур­ сосберегающие технологии), осуществляться с минимумом затрат сырья и реагентов на единицу продукции. Образующиеся полуфаб­ рикаты должны передаваться в качестве сырья другим производствам и полностью перерабатываться. Пример такого подхода - техноло­ гия глубокой переработки нефти;

2) оптимальное использование энергии и топлива. Производство должно осуществляться при минимальных затратах энергии и топ­ лива на единицу продукции (энергосберегающие технологии) и, сле­ довательно, тепловые загрязнения окружающей среды также мини­ мальны. Энергосбережению способствуют: укрупнение и энерготех­ нологическое комбинирование процессов; переход на непрерывные технологии; совершенствование процессов разделения; применение активных и селективных катализаторов, позволяющих проводить процессы при пониженных температурах и давлениях; рациональ­ ная организация и оптимизация тепловых схем и схем рекуперации