Экологические проблемы эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий

Перспективными представляются использование  гудронов с высоким содержанием кислоты в качестве сульфирующего агента для производства сульфонатных присадок и их переработка с целью получения диоксида серы, высокосернистых коксов, битумов и некоторых других продуктов. Так, при переработке кислых гудронов в диоксид серы с целью получения серной кислоты к ним обычно добавляют жидкие производственные отходы – растворы отработанной серной кислоты, выход которых в стране составляет более 350 тыс. т/год. Термическое расщепление смеси кислых гудронов и отработанной серной кислоты проводят в печах сжигания при 800-12000ºС. В этих условиях происходит образование диоксида серы и полное сжигание органических веществ.

Органическая часть кислых гудронов включает различные сернистые соединения, смолы, твердые асфальтобетонные вещества - асфальтены, карбены, карбоиды и другие компоненты нефтепродуктов, что позволяет перерабатывать их в битумы, широко используемые в качестве дорожно-строительных материалов. С целью получения гомогенной битумной массы пере работку кислых гудронов ведут в смеси с прямогонными гудронами (смолистые массы, получающиеся после отгона от нефти топливных и масляных фракций).

Способность кислых гудронов легко  разлагаться при температуре -3500ºС с образованием диоксида серы и высокосернистого кокса используют в промышленности для получения этих продуктов [1].

Твердые примеси, присутствующие в  перерабатываемых и вспомогательных  материалах на заводах нефтеперерабатывающей  промышленности, приводят к образованию  такого распространенного вида отходов, как нефтяные шламы, выход которых составляют около 7 кг /т перерабатываемой нефти, что приводит к скоплению огромных количеств этих отходов. Такие шламы представляют собой тяжелые нефтяные остатки, содержащие в среднем 10-56% нефтепродуктов, 30-85% воды и 1,3-46% твердых примесей. При хранении в шламонакопителях отходы расслаиваются с образованием верхнего слоя, в основном состоящего из водной эмульсии нефтепродуктов, среднего слоя, включающего загрязненную нефтепродуктами и взвешенными частицами воду, и нижнего слоя, около 3/4 которого приходится на влажную твердую фазу, пропитанную нефтепродуктами.

Рациональное использование шламов требует понижения устойчивости эмульсий и суспензий. В частности, при обезвоживании и сушке  этих отходов возможен возврат их в производство с целью последующей пере работки в целевые продукты. При использовании нефтяных шламов для получения горючего газа вода, равномерно распределенная в нефтепродуктах и тесно с ними связанная, служит активной химической средой. Промышленная реализация процесса газификации требует больших капитальных затрат, что сдерживает его широкое применение.

Самым распространенным способом утилизации и обезвреживания нефтяных шламов является их сжигание в печах различной конструкции (камерных, кипящего слоя, барабанных и  др.). Для сжигания таких отходов, содержащих не более 20% твердых примесей, широко используются печи кипящего слоя. При сжигании нефтяных шламов, содержащих до 70% примесей, большое распространение получили вращающиеся печи барабанного типа, позволяющие сжигать отходы различного гранулометрического состава. Производительность установки составляет 1,3-3,0 т / ч нефтяных шламов, что в 2-4 раза превышает производительность установки с печью кипящего слоя.

Разработан ряд технологий переработки нефтешламов, основными  направлениями которых явились: обработка стойких ловушечных эмульсий с повышенным содержанием механических примесей, позволяющая выделять из нефтяной фазы механические примеси; разжижение и предварительная очистка многолетних отложившихся нефтешламов, замазученного грунта от твердых включений и травяного мусора; переработка высоковязких нефтешламов по комбинированной технологии с использованием пресс-фильтров непрерывного действия; разработка технологии применения выделенных на пресс-фильтрах концентрированных остатков в качестве сырья для получения сверхлегкого керамзита и керамзит-бетона, а также технологии применения воды, выделенной в процессе переработки шламов, для закачки в нефтяные пласты при разработке нефтяных месторождений [2].

Очистка почвы от нефтепродуктов представляет собой сложную проблему как при проектировании, так и  при эксплуатации. Результаты научно-исследовательских работ в этой области противоречивы и указывают на необходимость высоких капитальных и эксплуатационных затрат для ее решения. При обезвреживании загрязненных грунтов различными методами полностью выделить нефтепродукты не удается. Оставшаяся фаза после обработки содержит 3-5% нефтепродуктов, вследствие чего ее нельзя сбрасывать в отвал. Кроме того, для выделения нефтепродуктов часто требуется сложное дорогостоящее оборудование. Выделенные из почвы нефтепродукты зачастую непригодны для повторного использования, так как в них высоко содержание механических примесей и окисленных веществ. Наиболее распространенный метод - сжигание, однако и он не позволяет полностью утилизировать почвенные отходы из-за несовершенства при меняемого оборудования; кроме того, при сжигании атмосфера загрязняется токсичными продуктами сгорания.

В сложившейся ситуации наиболее эффективным методом обезвреживания попавших в сточную воду и почву  нефтепродуктов являются биотехнологии, которые основаны на окислении нефтепродуктов микроорганизмами, способными использовать нефтепродукты как источник энергии. Таким образом, осуществляется биологический круговорот: расщепление углеводородов, загрязняющих почву, микроорганизмами, то есть их минерализация с последующей гумификацией. Созданная система биоокисления, адаптированная к конкретному нефтебазовому хозяйству, способствует восстановлению нарушенного экологического равновесия. Однако ключевым моментом при выборе способа очистки и необходимого оборудования является экологический мониторинг окружающей среды, включая комплексный анализ загрязнений от технологических установок производства. Поэтому поиск новых технологий защиты литосферы от углеводородного загрязнения является жизненно необходимым.

4 Правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства в области нефтепереработки

В настоящее время  для защиты среды обитания в каждой стране разрабатывается природоохранное  законодательство, в котором присутствует раздел международного права и правовой охраны природы внутри государства, содержащий юридические основы сохранения природных ресурсов и среды существования жизни [16].

Организация Объединенных Наций (ООН) в декларации Конвенции  по окружающей среде и развитию (г. Рио-де-Жанейро, июнь 1992 г.) юридически закрепила два основных принципа правового подхода к охране природы:

1. Государствам следует  ввести эффективное законодательство в области охраны окружающей среды. Нормы, связанные с охраной окружающей среды, выдвигаемые задачи и приоритеты должны отражать реальную ситуацию в областях охраны окружающей среды и ее развития, в которой они будут реализовываться.

2. Государство должно разработать национальное законодательство, касающееся ответственности за загрязнение окружающей среды и нанесение другого экологического ущерба и компенсации тем, кто пострадал от этого [26].

Правовые, экономические  и социальные основы обеспечения  безопасной эксплуатации опасных производственных объектов определены федеральным законом  “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” [26] (в дальнейшем Федеральный закон). Закон направлен на предупреждение аварий на опасных производственных объектах и обеспечение готовности организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты, к локализации и ликвидации последствий аварийных ситуаций. Положения Федерального закона распространяются на все организации, осуществляющие деятельность в области промышленной промышленности безопасности опасных производственных объектов на территории РФ, независимо от их организационно-правовых норм и форм собственности.

Необходимость принятия данного закона в значительной степени  определилась после крупных аварий в начале 90-х годов с человеческими  жертвами и ущербом для окружающей среды на опасных промышленных объектах (химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих и др.).

Экологический Кодекс Республики Башкортостан [24]определяет, что охрана окружающей среды, рациональное использование природных ресурсов, обеспечение экологической безопасности жизнедеятельности человека - неотъемлемое условие устойчивого экономического и социального развития Республики Башкортостан. С этой целью Республика Башкортостан осуществляет на своей территории деятельность, направленную на сохранение безопасной для существования живой и неживой природы окружающей среды, защиту жизни и здоровья населения от отрицательного воздействия, обусловленного загрязнением окружающей среды, достижение гармоничного взаимодействия общества и природы, охрану, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

В статье 44 Экологического Кодекса Республики Башкортостан установлены  требования в области охраны окружающей среды при размещении, проектировании, строительстве, реконструкции, вводе  в эксплуатацию и эксплуатации объектов переработки нефти. При размещении, проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию и эксплуатации объектов переработки нефти должны предусматриваться эффективные меры по очистке и обезвреживанию отходов производства и сбора нефтяного (попутного) газа и минерализованной воды, рекультивации нарушенных и загрязненных земель, снижению негативного воздействия на окружающую среду, а также по возмещению вреда окружающей среде, причиненного в процессе строительства и эксплуатации указанных объектов. Строительство и эксплуатация объектов переработки нефти допускаются при наличии проектов восстановления загрязненных земель в зонах временного и (или) постоянного отвода земель, положительных заключений государственной экологической экспертизы и иных установленных законодательством государственных экспертиз, финансовых гарантий реализации таких проектов.

Положение о порядке  осуществления государственного контроля за рациональным использованием нефти  и нефтепродуктов в Российской Федерации (далее - Положение) [19] разработано на основании постановления Правительства Российской Федерации от 1 июня 1992 года N 371 "О неотложных мерах по энергосбережению в области добычи, производства, транспортировки и использования нефти, газа и нефтепродуктов" [19] и в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 30 мая 1993 года N 504 "Об утверждении Положения о Министерстве топлива и энергетики Российской Федерации" [20]. Государственный контроль осуществляется с целью усиления работы по рациональному и экономному использованию нефти и нефтепродуктов при их приеме, хранении, отпуске, транспортировке и использовании, а также вовлечения в оборот крупных резервов экономии этих ресурсов. Положение устанавливает порядок осуществления государственного контроля за рациональным использованием нефти, нефтяного сырья и нефтепродуктов, сохранением их качества во всех сферах экономики и хозяйствования Российской Федерации, регламентирует последовательность подготовки, проведения и оформления результатов проверок и обследований. Действие Положения распространяется на организации, являющиеся юридическими лицами по законодательству Российской Федерации независимо от подчиненности и форм собственности (далее - организации), выполняющие операции с нефтью, нефтяным сырьем и нефтепродуктами. Государственный контроль осуществляется по следующим основным направлениям:

- соблюдение законодательных  и нормативно-правовых актов,  связанных с решением вопросов  экономии и рационального использования  нефти и нефтепродуктов, сохранением их качества;

- выполнение порядка  и условий лицензионной деятельности  с нефтепродуктами, участие в  этой работе;

- участие в организации  и проведении работы по сбору  и рациональному использованию  отработанных нефтепродуктов [16].

Организация государственного контроля возлагается на Государственную  инспекцию по контролю за рациональным использованием нефти и нефтепродуктов (далее именуется Госнефтеинспекция  России). Госнефтеинспекция России в своей деятельности руководствуется Конституцией Российской Федерации, законами Российской Федерации, указами и распоряжениями Президента Российской Федерации, постановлениями и распоряжениями Правительства Российской Федерации, законами, иными правовыми нормативными актами органов государственной власти субъектов Российской Федерации, приказами Министерства топлива и энергетики Российской Федерации, а также настоящим Положением. Госнефтеинспекция России состоит из Управления государственной нефтеинспекции Министерства топлива и энергетики Российской Федерации (далее - Управление) и государственных нефтеинспекций субъектов Российской Федерации (далее - региональные нефтеинспекции), положения о которых утверждаются Министерством топлива и энергетики Российской Федерации по согласованию с органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации. Управление координирует, осуществляет методическое руководство и организует работу региональных нефтеинспекций. В этих целях:

- разрабатывает планы  проведения обязательных комплексных  и целевых проверок в регионах по вопросам своей компетенции;

- проводит обобщение  и анализ материалов проверок  и подготавливает на их основе  предложения по повышению эффективности  использования нефти и нефтепродуктов;

- разрабатывает нормативно-методическую  документацию по вопросам контроля за рациональным использованием нефтепродуктов;

- проводит работу по  профессиональной подготовке и  переподготовке кадров региональных  нефтеинспекций, изучает опыт их  деятельности и разрабатывает  рекомендации по его практическому  применению, согласовывает кандидатуры руководителей региональных нефтеинспекций;

- обеспечивает координацию  работ по вопросам лицензирования  деятельности с нефтепродуктами,  сохранением их качества, сбору  и рациональному использованию  отработанных масел. По срокам проведения для решения конкретных задач в данной области по усмотрению органов Госнефтеинспекции России или по инициативе соответствующих органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации проверки могут быть плановыми (периодическими), внеплановыми (внеочередными) и повторными [16].