Разработка системы локального мониторинга на предприятии по производству бензина с высоким октановым числом

 

Рисунок 1.9 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в сбросах сточных вод ГУКПП «Гродноводоканал» (водоприемник - р. Неман).

 

Рисунок 1.10 – Динамика среднегодовых концентраций загрязняющих веществ в сбросах сточных вод (водоприемник – р. Вилия)

 

Рисунок 1.11 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в сбросах сточных вод Щучинского РУП ЖКХ (водоприемник – р. Спушанка)

 

Рисунок 1.12 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в контрольных створах, расположенных выше/ниже сброса сточных вод в поверхностные водоемы бассейна р. Неман, 2009 г. (в долях ПДКр.х.)

 

В пределах бассейна р. Западный Буг локальный мониторинг сбросов  сточных вод осуществлялся на 7 предприятиях, расположенных в гг. Бресте, Кобрине, Пружанах, Малорите, Жабинке и Высоком. Нарушений допустимых концентраций основных загрязнителей в сточных водах не выявлено. Повышенное (до 2,1 ДК) содержание железа общего, отмеченное в мае-июне на КУМПП ЖКХ «Малоритское ЖКХ», было в значительной мере обусловлено природными факторами бассейна.

Наибольший объем нормативно-очищенных  сточных вод приходился на КУП ВКХ «Водоканал» г. Бреста.

 

Рисунок 1.13 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в сбросах сточных вод КУП ВКХ «Водоканал» г. Брест (водоприемник – р. Западный Буг)

 

Рисунок 1.14 – Среднегодовые концентрации азота аммонийного в сбросах сточных вод (водоприемник – р. Мухавец)

 

Рисунок 1.15– Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в контрольных створах, расположенных выше/ниже сброса сточных вод в водные объекты, 2009 г. (в долях ПДКр.х.)

 

В пределах бассейна р. Днепр  локальный мониторинг сбросов сточных  вод осуществлялся на 60 объектах, сбросы которых составляли более 85% суммарного объема сточных вод бассейна. Количество определений с превышениями нормативов содержания загрязняющих веществ в 2009 г., как и в 2008 г., составило 3% от общего числа определений.

 

Рисунок 1.16 – Структура выявленных превышений загрязняющих веществ в сбросах сточных вод (бассейн р. Днепр), 2009 г.

 

Контроль за сбросом сточных вод непосредственно в р. Днепр осуществлялся на 9 объектах, расположенных в гг. Орше, Шклове, Могилеве, Рогачеве, Жлобине, Речице и Лоеве. Наибольший объем сточных вод приходился на МГКУП «Горводоканал» г. Могилева.

 

Рисунок 1.17 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в сбросах сточных вод МГКУП «Горводоканал» г. Могилев (водоприемник – р. Днепр)

 

Локальный мониторинг сбросов  сточных вод в бассейне р. Сож осуществлялся на 20 объектах, расположенных в гг. Гомеле, Кричеве, Климовичах, Черикове, Чечерске, Добруше, Чаусах, Горках, Хотимске, Дрибине, Костюковичах, Мстиславле, Краснополье, Буда-Кошелеве. Наибольший объем нормативно-очищенных сточных вод приходится на КПУП «Гомельводоканал». В 2009 г. на данном объекте в сбросах сточных вод на выпуске в р. Уза снизилось содержание азота аммонийного в 1,7 раза, концентрации других контролируемых ингредиентов оставались на уровне 2008 г. (рис. 1.18).

 

Рисунок 1.18 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в сбросах сточных вод КПУП «Гомельводоканал» г. Гомель (водоприемник – р. Уза)

 

Анализ качества поверхностных  вод в контрольных створах  р. Днепр, расположенных выше/ниже выпуска сточных вод, показал, что сбросы сточных вод оказывали влияние на качество воды в реке. Наибольшую антропогенную нагрузку река испытывает ниже выпуска сточных вод г. Могилева.

 

Рисунок 1.19 – Динамика среднегодовых концентраций загрязняющих веществ в контрольных створах р. Днепр, расположенных выше/ниже сбросов сточных вод МГКУП «Горводоканал»

 

Рисунок 1.20 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в контрольных створах, расположенных выше/ниже сбросов сточных вод бассейна р. Днепр, 2009 г. (в долях ПДКр.х.)

 

Наибольшую техногенную  нагрузку не только среди рек бассейна р. Днепр, но и республики в целом, испытывает р. Свислочь ниже выпуска  сточных вод Минской очистной станции УП «Минскводоканал».

 

Рисунок 1.21 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в сбросах сточных вод МОС УП «Минскводоканал» (водоприемник – р. Свислочь)

 

Рисунок 1.22 – Динамика среднегодовых концентраций загрязняющих веществ в контрольных створах р. Свислочь, расположенных выше/ниже сброса сточных вод МОС УП «Минскводоканал»

 

В пределах бассейна р. Припять  контроль за сбросами сточных вод  осуществлялся на 15 объектах, расположенных в гг. Мозыре, Пинске, Березе, Белоозерске, Лунинце, Иванове, Ганцевичах, Дрогичине, Солигорске, Слуцке, Копыле, Клецке, Любани. Как и в 2007-2008 гг., повышенное содержание загрязняющих веществ было зарегистрировано в сбросах сточных вод КУП «Копыльское ЖКХ» и РУП «Любанское ЖКХ».

Основными загрязняющими  веществами оставались – БПК5, азот аммонийный, взвешенные вещества и  фосфор фосфатный (рис. 1.23).

 

Рисунок 1.23 – Структура выявленных превышений в сбросах сточных вод (бассейн р. Припять), 2009 г.

 

В 2009 г. качество очистки  сточных вод оставалось стабильным на очистных сооружениях жилищно-коммунального  хозяйства в гг. Слуцке, Ганцевичах, Иванове. Прослеживается устойчивая тенденция  к снижению содержания нефтепродуктов и азота аммонийного в сбросах  сточных вод КУП «Солигорскводоканал» (рис. 1.24).

 

Рисунок 1.24 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в сбросах сточных вод КУП «Солигорскводоканал» (водоприемник – р. Морочь)

 

Рисунок 1.25 – Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в контрольных створах, расположенных выше/ниже сброса сточных вод в водные объекты, 2009 г. (в долях ПДКр.х.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Характеристика промышленного  объекта как источника воздействия  на окружающую среду

1. Характеристика производства.

 

 Автомобильные бензины получают путем переработки нефти, газового конденсата, природного газа, угля, торфа и горючих сланцев, а также синтезом из окиси углерода и водорода.

Основным сырьем для производства автомобильных бензинов является нефть: около 25% нефти, добываемой в мире, перерабатывают в бензин.

Современные автобензины готовят смешением компонентов, получаемых путем прямой перегонки, каталитического риформинга и каталитического крекинга, изомеризации, алкилирования, полимеризации и других процессов переработки нефти и газа. Качество компонентов, используемых для приготовления тех или иных марок товарных автомобильных бензинов, существенно различается и зависит от технологических возможностей предприятия. Товарные бензины одной и той же марки, но выработанные на различных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ), имеют неодинаковый компонентный и фракционный составы, что связано с различием технологических процессов и перерабатываемого на них сырья на каждом конкретном нефтеперерабатывающем предприятии. Даже бензины одной марки, выработанные конкретным заводом в разное время, могут отличаться по компонентному составу в связи с проведением регламентных работ на отдельных технологических установках, изменением состава сырья и программы завода по выпуску продукции.

Однако во всех случаях  должна соблюдаться технология получения  товарных бензинов на данном предприятии, что является обязательным требованием  стандартов и технических условий  на автомобильные бензины.

Основными технологическими процессами производства автомобильных  бензинов является каталитический риформинг и каталитический крекинг. Несмотря на ограничения по содержанию ароматических углеводородов, процесс каталитического риформинга по-прежнему остается определяющим процессом производства бензинов, так как он является основным источником высокооктановых компонентов, а также водорода для установок гидроочистки.                                                                    

Назначение процесса каталитического риформинга: предназначен для производства из прямогонных бензиновых фракций высокоароматизированных бензиновых дистиллятов, используемых в качестве высокооктанового компонента автобензинов или для выделения из них индивидуальных ароматических углеводородов: бензола, толуола, ксилолов.

Важное достоинство процесса – образование дешевого водородосодержащего  газа, необходимого для гидрогенизационных процессов.

Эксплуатируемые в настоящее  время процессы риформинга по технологическим особенностям регенерации катализатора разделяют на три типа:

полурегенеративные – стационарный слой катализатора с периодической его регенерацией и длительными межрегенерационными циклами.

циклические – стационарный слой катализатора и его непрерывная регенерация с использованием резервного реактора.

регенеративные – движущийся слой катализатора и его непрерывная регенерация.

Каталитический риформинг осуществляется на установках Л-35-11/1000; ЛК-6У, ЛЧ-35-11/1000 (для работы при пониженном давлении); Л-35-11/600; Л-35-5; Л-35-11/300; ЛГ-35-11/300. Наилучшими показателями характеризуются установки риформинга мощностью 1,0 млн. т./год – ЛЧ-35-11/1000. Преобладающий тип технологии – полурегенеративный. Однако все большее распространение получает технологическая схема с движущимся слоем катализатора и его непрерывной

 

 

 

 

регенерацией фирм UOP и JFP. Высокая селективность используемых полиметаллических катализаторов и их непрерывная регенерация позволяет проводить процесс в жестком режиме при избыточном давлении в реакторе порядка 0,8-0,9 МПа, что способствует увеличению выхода риформата с октановым числом 100 по исследовательскому методу до 82%.

Качество сырья риформинга определяется его фракционным и химическим составом.

Фракционный состав сырья  выбирается в зависимости от целевого назначения процесса. Если процесс  проводится с целью получения  индивидуальных ароматических углеводородов, то для получения бензола, толуола и ксилолов используют соответственно фракции, содержащие углеводороды С6 (62-85°С), С7 (85-105°С) и C8 (105-140°С). Если риформинг проводится с целью получения высокооктанового бензина, то сырьем обычно служит фракция 85-180°С соответствующая углеводородам С7-С10.

С увеличением молекулярной массы сырья и, следовательно, его  средней температуры кипения выход риформата постепенно возрастает, что особенно заметно при жестких условиях процесса (495°С). Только при риформинге фракций 120-140°С и 140-180°С выход риформата практически одинаков. Аналогичная зависимость от фракционного состава и молекулярной массы сырьевой фракции наблюдается по выходу ароматических углеводородов и по октановому числу риформата.

Фракционный состав сырья  риформинга оказывает также существенное влияние на закоксовывание катализатора процесса.

При риформинге головных фракций бензина, выкипающих до 85°С, образуются бензол и преимущественно продукты гидрокрекинга.

Известно, что температура  кипения ароматических углеводородов  на 10-15°С выше, чем соответствующих им по числу углеродных атомов парафиновых и нафтеновых. Поэтому, хотя концевые фракции бензинa ароматизируются легче и глубже, температура конца кипения сырья риформинга должна быть соответственно ниже.

Важное значение в процессах риформинга имеет химический состав сырья. Как правило, с увеличением содержания суммы нафтеновых и ароматических углеводородов в сырье выход риформата и водорода возрастают.

Сернистые соединения в сырье  риформинга оказывают чрезвычайно сильные дезактивирующее действие на катализатор. Для биметаллических катализаторов их содержание не должно превышать 10-4% мас. Ограничено также и содержание азота 0,5•10-4% мас. и влаги 4•10-4% мас.

Основным современным  способом подготовки сырья для риформинга на нефтеперерабатывающих предприятиях является процесс гидроочистки. Его цель – удаление из сырья серо-, азот-, килород-, галоген- и металлосодержащих соединений, а также олефиновых углеводородов и воды. Это повышает глубину и селективность процесса риформинга, срок службы катализатора и качество продукта.

В процессе каталитического  риформинга важную роль играют температура, давление и объемная скорость подачи сырья. Влияние этих параметров принципиально то же, что и при каталитическом крекинге, но особое значение имеет выбор рабочего давления, так как оно в значительной мере определяет технологию и результаты процесса. Целесообразно повышать температуру от первого реактора к последнему: в результате снижается роль реакции гидрокрекинга в первых реакторах. Кроме того, общая глубина ароматизации зависит от правильного распределения катализатора между реакторами. Соотношение это обычно составляет 1 : 2-3 : 4-6; чем больше парафиновых углеводородов в сырье, тем больше катализатора приходится размещать в последнем реакторе.