Конверсия биогаза на содержащих катализаторах

Создание катализаторов для процессов углекислотной и пароуглекислотной конверсии биогаза. Подбор параметров процессов для получения синтез-газа с регулируемым соотношением Н2/СО. Определение условий проведения взаимодействия метана с углекислотным газом.

Рубрика Химия
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 01.11.2014
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

перевязкой раны;

мобилизацией перелома (неподвижная повязка);

оживляющими мероприятиями (искусственное дыхание, массаж сердца);

переноской пострадавшего.

Рекомендуется обеспечить предприятие аппаратом для искусственного дыхания с набором инструментов для раскрывания рта, вытягивания и удержания языка и т. д., а также носилками для переноски пострадавших [85].

5.5.1 Оказание первой помощи при поражении электрическим током

Прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением, вызывает в большинстве случаев непроизвольное судорожное сокращение мышц, вследствие чего пострадавший сам не может освободиться от действия электрического тока.

Если пострадавший остается в соприкосновении с токоведущими частями, необходимо прежде всего быстро освободить его от действия электрического тока. Первым действием должно быть быстрое отключение той части электроустановки, которой касается пострадавший. Если отключить достаточно быстро нельзя, необходимо принять меры к отделению пострадавшего от токоведущих частей, к которым он прикасается. При этом необходимо помнить, что без применения надлежащих мер предосторожности прикасаться к человеку, находящемуся под током опасно для жизни [86].

Меры первой помощи зависят от того состояния, в котором находится пострадавший после освобождения его от тока: если пострадавший в сознании, но до этого был в обморочном состоянии или продолжительное время находился под током, ему необходимо обеспечить полный покой до прибытия врача или срочно доставить в больницу; при отсутствии сознания, но сохранившемся дыхании, пострадавшего нужно уложить удобно и возможно ровнее, распустить и расстегнуть одежду, создать приток свежего воздуха, давать нюхать нашатырный спирт, обрызгивать пострадавшего водой, растирать и согревать его тело до прихода врача; если пострадавший не дышит, или дышит очень плохо (редко, судорожно, с всхлипыванием) и дыхание постепенно ухудшается, необходимо до прихода врача делать искусственное дыхание.

Ни в коем случае не следует зарывать пострадавшего в землю, так как это не только бесполезно, но и вредно.

5.5.2 Первая помощь при ранении

Всякая рана легко может быть загрязнена микроорганизмами, находящимися на ранящем предмете, на коже пострадавшего, а также на руках оказывающего помощь, на грязном перевязочном материале и т. д. Во избежание заражения столбняком особое значение следует уделять ранам, загрязненным землей. Срочное обращение к врачу и введение противостолбнячной сыворотки предупреждает это заболевание.

Для того, чтобы избежать засорения раны во время перевязки, оказывающий первую помощь при ранении должен чисто (с мылом) вымыть руки, а если по каким-либо причинам сделать это невозможно, следует пальцы смазать настойкой йода. Прикасаться к самой ране даже вымытыми руками не допускается.

При оказании первой помощи необходимо строго придерживаться следующих правил:

нельзя промывать рану водой или какими-либо лекарственными растворами, засыпать порошками и прикрывать мазями -- все это препятствует заживлению раны и вызывает тем самым последующее нагноение раны;

нельзя стирать с раны песок, землю и т. д., так как при этом можно еще глубже втереть в рану и, таким образом, легче вызвать ее заражение;

нельзя удалять из раны сгустки крови, так как этим можно вызвать сильное кровотечение;

нельзя заматывать рану изоляционной лентой.

Для оказания первой помощи при ранении следует вскрыть имеющийся в шкафчике (сумке) первой помощи индивидуальный пакет, наложить содержащийся в нем стерильный перевязочный материал на рану и завязать ее бинтом.

Индивидуальный пакет следует распечатывать так, чтобы не касаться руками той части повязки, которая должна быть наложена непосредственно на рану.

Если индивидуального пакета почему-либо, не окажется, то для перевязки следует использовать чистый (если возможно свежевыглаженный) носовой платок, чистую полотняную тряпочку и т. п. На то место тряпочки, которое приходится непосредственно на рану, желательно накапать несколько капель йода чтобы получить пятно размером больше раны, а затем наложить тряпочку на рану. Особенно важно применять настойку йода указанным образом при загрязненных ранах.

5.5.3 Первая помощь при кровотечениях

Для того, чтобы остановить кровотечение, необходимо: поднять раненую конечность вверх;

кровоточащую рану закрыть перевязочным материалом (из пакета), сложенным в комочек, и придавить ее сверху, не касаясь самой раны, и подержать в течение 4-5 минут;

если кровотечение остановилось, то, не снимая наложенного материала, поверх него положить еще одну подушечку из другого пакета или кусок ваты и забинтовать раненое место (с некоторым нажимом);

при сильном кровотечении, которое нельзя остановить повязкой, применяется сдавливание кровеносных сосудов, питающих раненую область, при помощи сгибания конечности в суставах, а также пальцами, жгутом, или закруткой;

при большом кровотечении необходимо срочно вызвать врача.

5.5.4 Первая помощь при переломах, вывихах, ушибах

При переломах и вывихах основная задача первой помощи -- дать поврежденной части тела самое удобное и спокойное положение. Это правило является обязательным не только для устранения болевых ощущений, но и для предупреждения ряда добавочных повреждений окружающих тканей. При переломах и вывихах конечностей необходимо поврежденную конечность укрепить шиной, фанерной пластинкой, палкой, картоном или другим подобным предметом. Поврежденную руку можно также подвесить при помощи бинта или косынки к шее и прибинтовать к туловищу.

При предполагаемом переломе черепа (бессознательное состояние после ушиба головы, кровотечение из ушей или рта) необходимо приложить к голове холодный предмет (грелку со льдом, или снегом, или холодной водой) или сделать холодную примочку. При подозреваемом переломе позвоночника необходимо пострадавшего осторожно положить на доску, не поднимая его, или повернуть пострадавшего на живот лицом вниз, следя при этом, чтоб туловище его не перегибалось во избежание повреждения спинного мозга. При переломе ребер, признаком которого является боль при дыхании, кашле, чихании и движениях, необходимо туго забинтовать грудь, или стянуть ее полотенцем во время выдоха. При наличии уверенности, что пострадавший получил только ушиб, а не перелом или вывих, к месту ушиба следует приложить холодный предмет (снег, лед, тряпку, смоченную холодной водой) и плотно забинтовать ушибленное место.

5.5.5 Оказание первой помощи при ожогах кислотами и щелочами

При попадании кислоты или щелочи на кожу, пораженные участки необходимо обильно промывать струей воды в течение 15-20 мин., а затем пораженную кислотой поверхность обмыть 5% раствором питьевой соды, а обожженное щелочью 3%-ным раствором борной кислоты или 3% раствором уксусной кислоты.

При попадании на слизистую оболочку глаз кислоты или щелочи необходимо глаза промыть обильной струей воды в течение 15-20 мин., затем промыть 2% раствором питьевой соды, а при поражений глаз щелочью -- 2% раствором борной кислоты.

При ожогах полости рта щелочами необходимо полоскание 3% раствором уксусной кислоты или 2% раствором борной кислоты при ожогах кислотой -- 50% раствором питьевой соды.

При попадании кислоты в дыхательные пути необходимо дышать распыленным при помощи пульверизатора 10% раствором питьевой соды, при попадании щелочи -- распыленным 3% раствором уксусной кислоты.

5.5.6 Оказание первой помощи при тепловых ожогах

При ожоге огнем, паром, горячими предметами не следует смачивать обожженное место водой и ни в коем случае нельзя вскрывать образовавшиеся пузыри и перевязывать ожог бинтом.

При ожоге 1 степени (краснота)обожженное место обрабатывают ватой, смоченной этиловым спиртом.

При ожоге 2 степени (пузыри) обожженное место обрабатывают спиртом, 3% раствором марганцовки или 5% раствором танина.

При ожоге 3 степени (разрушение кожной ткани) накрывают рану стерильной повязкой и вызывают врача.

5.5.7 Первая доврачебная помощь при поражении фреоном или аммиаком

При отравлении парами аммиака или фреона пострадавший должен быть выведен на свежий воздух или в чистое теплое помещение. При необходимости немедленно применять искусственное дыхание.

Необходимо освободить пострадавшего от стесняющих дыхание одежд, сменить загрязненную одежду и предоставить ему полный покой. Произвести ингаляцию теплым паром, содержащим 1-2% раствора лимонной кислоты (из чайника через бумажную трубку).

Давать пить крепкий сладкий чай, кофе, лимонад или 3% раствор молочной кислоты. Рекомендуется во всех случаях отравления вдыхание кислорода в течение 30-45 мин., согревание пострадавшего (обложить грелками).

В случае глубокого сна и возможного снижения болевой чувствительности следует соблюдать осторожность, чтобы не вызвать ожогов.

При наличии явления раздражения необходимо полоскание носа, глотки 2% раствором соды или водой.

Независимо от состояния пострадавшего, он должен быть направлен к врачу.

В случае явлений удушья, кашля пострадавший должен транспортироваться в лежачем положении.

При попадании аммиака или фреона в глаза необходимо произвести обильное промывание глаз струей чистой воды. Затем следует, до осмотра врачом, одеть темные защитные очки. Не забинтовывать глаза и не накладывать на них повязку.

При попадании на кожу аммиака, вызывающего ожог, или фреона, вызывающего обморожение, необходимо сперва направить на пораженную поверхность мощную струю чистой воды.

Затем пораженную конечность окунуть в теплую воду (35-40°С) на 5-10 минут, или в случае поражения большей поверхности тела, сделать общую ванну.

После ванны осушить кожу прикладыванием хорошо впитывающим воду полотенцем (растирание недопустимо).

Наложить после этого на поврежденный участок кожи мазевую повязку или смазать его мазью Вишневского, или пеницилиновой мазью. При отсутствии мази использовать сливочное (несоленое) масло или подсолнечное масло [100].

6. Экологическая часть

Связи с увеличением количества промышленных предприятий перед главами всех стран встал вопрос о проблемах экологии. Все различные катаклизмы, уменьшение объемов пресной воды, опустынивания плодородных земель все это в той или иной степени связано с промышленным сектором. В связи с этим Казахстан по достижению независимости с первых дней уделяет особое внимание охране окружающей среды. Об этом свидетельствует то, что одним из приоритетных направлений в Стратегии развития Республики Казахстан является "Переход на безопасное и устойчивое развитие".

6.1 Стратегия Казахстана по охране окружающей среды

В долгосрочной стратегии "Экология и природные ресурсы - 2030" был объяснен тот факт, что экономический и социальный успех страны во многом зависит от грамотной политики по охране окружающей среды.

Для достижения поставленных задач и предотвращения ухудшения ситуации в экологическом секторе страны, были выбраны 4 приоритетных направления: создание безопасной среды обитания, сбалансированное использование природных ресурсов, сохранение биологической вариативности и обучение защите экологии. В данной Стратегии предусмотрены 4 этапа развития: 1998-2000 гг., 2001-2010 гг.; 2011-2020 гг. и 2021-2030 гг. Для каждого этапа были выбраны приоритетные направления и задачи, которые должны быть приведены в исполнение в течение данных периодов, наряду с региональными и международными программами по охране экологии.

Помимо государственной программы "Казахстан - 2030". Так же был издан закон в 1997-ом году "Об охране окружающей среды" от 15.07.1997 №160-1. В данном законе были приняты ряд правил, которые защищали окружающую среду от воздействия производства. Данный закон определял правовые, экономические и социальные основы охраны окружающей среды в интересах настоящего и будущих поколений и направлен на обеспечение экологической безопасности, предотвращение вредного воздействия хозяйственной и иной деятельности на естественные экологические системы, сохранения биологического разнообразия окружающей среды и организацию рационального природопользования. За тем спустя 10 лет был принят кодекс Республики Казахстан от 09.01.2007 №212-3 "Экологический кодекс Республики Казахстан". В данном кодексе в разделе 4 "Экологический контроль" где были изменены требования предъявляемые предприятиям. В законе от 1997 года необходимо было проводить ежегодную проверку под руководством инспектора по охране окружающей среды, получить лицензию на открытие своего частного бизнеса в отрасли химической промышленности было очень тяжело, так как окончательную точку в данном вопросе ставил инспектор по надзору окружающей среды.

В статье 130 главы 14 раздела 4 экологического кодекса от 2007 года были приняты следующий ряд правил:

1) При проведении производственного экологического контроля природопользователь имеет право осуществлять производственный экологический контроль в объеме, минимально необходимом для слежения за соблюдением экологического законодательства Республики Казахстан;

2) разрабатывать программу производственного экологического контроля в соответствии с принятыми требованиями с учетом своих технических и финансовых возможностей;

3) самостоятельно определять организационную структуру службы производственного экологического контроля и ответственность персонала за его проведение;

4) на добровольной основе проводить расширенный производственный экологический контроль.

При этом природопользователь обязан:

1) разрабатывать программу производственного экологического контроля и согласовывать ее с уполномоченным органом в области охраны окружающей среды;

2) реализовывать условия программы производственного экологического контроля и документировать результаты;

3) следовать процедурным требованиям и обеспечивать качество получаемых данных;

4) систематически оценивать результаты производственного экологического контроля и принимать необходимые меры по устранению выявленных несоответствий требованиям экологического законодательства Республики Казахстан;

5) систематически оценивать результаты производственного экологического контроля и принимать необходимые меры по устранению выявленных несоответствий требованиям экологического законодательства Республики Казахстан;

6) безотлагательно сообщать в уполномоченный орган в области охраны окружающей среды о фактах нарушений экологического законодательства Республики Казахстан, установленных в процессе производственного экологического контроля;

7) соблюдать технику безопасности;

8) обеспечивать доступ государственных экологических инспекторов к исходной информации для подтверждения качества и объективности осуществляемого производственного экологического контроля;

9) обеспечивать доступ общественности к программам производственного экологического контроля и отчетным данным по производственному экологическому контролю;

10) по требованию государственных экологических инспекторов представить документацию, результаты анализов и иные материалы производственного экологического контроля, необходимые для осуществления государственного экологического контроля.

6.2 Анализ современного состояния окружающей среды в зоне действия производства

В настоящее время в основных нефтегазодобывающих регионах Казахстана сложилась тяжелая экологическая ситуация. Крупные нефтегазовые предприятия воздействуют на все компоненты окружающей среды -- воздух, воду, почву, растительный и животный мир. Технологические цепочки поставки потребителям газа и нефти включают: бурение нефтяных и газовых скважин, добычу нефти и газа, подготовку и переработку нефти, газа и газового конденсата и транспорт их на значительные расстояния. Каждое из этих звеньев влияет на экологическую ситуацию регионов, а в случае аварийных ситуаций может явиться причиной крупных экологических катастроф.

Нефтегазовый комплекс (НГК) в целом относится к числу отраслей народного хозяйства, характеризуемых исключительно высокой экологической опасностью. На многих объектах НГК имеют место постоянные и периодические поступления в окружающую среду нефти в результате аварий на трубопроводах, а также выбросы агрессивных и токсичных газовых смесей, распространение газовых облаков на значительные расстояния с трудно предсказуемыми экологическими последствиями.

6.2.1 Загрязнение атмосферного воздуха

В нефтегазовом комплексе по источникам загрязнения атмосферы можно выделить пять подотраслей: бурение, добычу, переработку, транспорт и хранение нефти и газа, конденсата и продуктов переработки.

К технологическим объектам, способным выделять в атмосферу загрязняющие вещества, относятся: буровые установки, нефтяные и газовые промыслы, установки сбора и подготовки газа, конденсата и нефти, газо- и нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), нефтехимические комбинаты, компрессорные станции, магистральные газо- и нефтепроводы, станции подземного хранения газа, газораспределительные станции, энергетические установки, морские платформы, механические и ремонтные заводыи другое.

При добыче и транспорте нефти, конденсата и газа -- объекты бурения разведочных и эксплуатационных скважин, разработки газовых, конденсатных и нефтяных скважин, компрессоры, дизели, газо- и нефтеперекачивающие агрегаты, технологическиепечи и прочее.

При переработке нефти и газа,получении полуфабрикатов и переработке их в готовую продукцию-- установки низкотемпературной сепарации, очистки газа от влаги, агрессивных компонентов, сероводорода, установки разделения попутных газов, газоотбензинивающие, фракционирования и стабилизации конденсата; установки получения широкой фракции легких углеводородов, моторных топлив, гелия, сажи, серы и других продуктов.

При эксплуатации энергетических установок -- теплообменники, испарители, холодильники, конденсаторы, рибойлеры, котельные, электростанции и так далее.

Углеводороды попадают в атмосферу при хранении и транспорте нефти и газа, проведении ремонтных работ технологического оборудования, подготовке к ремонту и пуску после ремонта технологических установок и оборудования, при эксплуатации технологического оборудования.

При бурении скважин в атмосферу могут попадать технологические выбросы углеводородов из-за негерметичности пробуренных скважин, нарушения технологии вскрытия продуктивного пласта, тампонажа скважин, некачественных муфтовых соединений, обсадных труб. При длительных испытаниях пробуренных скважин возможны выбросы в атмосферу большого количества газа.

При добыче углеводороды попадают в атмосферу в результате негерметичности цементного стакана обсадки скважин, аварий, низкой надежности технологического и вспомогательного оборудования запорно-регулирующей арматуры, коррозии газосборных коллекторов.

При промысловой подготовке газа углеводороды попадают в атмосферу при нарушении технологии эксплуатации скважин и технологических установок, продувке аппаратов, ремонте промысловых сооружений, в результате негерметичности аппаратуры, арматуры и контрольно-измерительных приборов (КИП).

На газоперерабатывающих заводах (ГПЗ) выбросы углеводородов в атмосферу происходят при нарушении технологии процессов на установках очистки и осушки газа, стабилизации конденсата, получения серы, производства технологического углерода, а также при утечках через неплотности.

При хранении газа и конденсата выбросы углеводородов в атмосферу происходят при остановке компрессоров для их профилактического осмотра и ремонта; стравливании газа в системе его осушки и очистки для удаления твердых и жидких примесей; продувке газопроводов с той же целью; продувке скважин при очистке забоев от грязи и жидкостей после ввода их в эксплуатацию (после бурения или капитального ремонта); нарушении герметичности оборудования и вследствие этого утечки через запорно-регулирующую и фонтанную арматуру.

При транспорте газа и нефти утечки углеводородов происходят вследствие негерметичности трубопроводов и запорных устройств в случае проведения ремонтных работ и продувок. Большие выбросы углеводородов в атмосферу имеют место при авариях на компрессорных станциях и газопроводах, а также возможных утечках газа через свищи -- отверстия, образовавшиеся в трубах.

6.2.2 Загрязнение окружающей среды твердыми отходами

Твёрдые отходы предприятий нефтегазового комплекса состоят из различных органических и неорганических веществ. Накопление значительных масс твёрдых отходов объективно обусловлено существующим уровнем технологии переработки сырья и недостаточностью его комплексного использования.

Часть твёрдых отходов газовой отрасли представлена нефтешламами, мазутами, отработанными маслами, почвой и бытовым мусором со значительными примесями нефтепродуктов. Эти отходы относят к третьему и четвертому классам опасности. Часть из них перерабатывается, часть вывозится в места организованного захоронения и на санкционированные свалки.

В процессе разработки нефтегазовых месторождений почва загрязняется нефтью, нефтепродуктами, различными химическими веществами и высокоминерализованными сточными водами. Микроорганизмы, развивающиеся в почве, разлагают органические остатки, включая нефтепродукты, и способствуют образованию органических кислот, которые вступают в химические реакции с частицами минеральных пород.

Обычно загрязнения нефтью и нефтепродуктами приводят к значительным изменениям физико-химических свойств почв. Так, разрушение слабых почвенных структур и диспергирование почвенных частиц сопровождается снижением водопроницаемости почв. За счёт загрязнения нефтью в почве резко возрастает соотношение между углеродом и азотом, что ухудшает азотный режим и нарушает корневое питание растений. Кроме того, нефть, попадая на поверхность земли и впиваясь в грунт, сильно загрязняет почву и подземные воды, в результате чего плодородный слой земли в течение длительного времени не восстанавливается. Почва самоочищается очень медленно, путём биологического разложения нефти.

К числу главных источников загрязнения поверхности относятся выбуренный шлам, буровые и тампонажные растворы с добавками химических реагентов. Каждый открытый земляной котлован, как правило, содержит до 55 м3 бурового шлама и 200 м3 раствора, в составе которого до 20 м3 нефти и 1 м3 реагентов.

В среднем в зоне месторождений и трасс нефтепроводов на каждый квадратный километр приходится 0,02 т разлитой нефти в год. В зоне крупных НПЗ концентрации нефтепродуктов в почве до глубины 0,5 м составляют 6--25 фоновых значений даже на расстоянии 1 км.

К числу химических соединений, загрязняющих почву, относятся и канцерогенные вещества, такие как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). В эту группу входят до 200 реагентов, в том числе бенз(а)пирен и другие. Основные источники загрязнения почвы канцерогенами -- выхлопные газы автотранспорта, предприятий НГК, тепловых электростанций. В почву канцерогены поступают из атмосферы вместе с крупно- и среднедисперсными пылевыми и сажевыми частицами, при утечке нефтепродуктов, особенно отработанных смазочных материалов.

Интенсивность канцерогенного загрязнения зависит от мощности источников загрязнения, удаленности от него исследуемой территории, направления ветра и других факторов.

6.2.3 Загрязнение водоемов и почвы сточными водами

Нефть и нефтепродукты относятся к числу наиболее распространённых и опасных загрязняющих веществ природных вод. Помимо углеводородов в нефтях находятся кислород-, серу- и азотсодержащие соединения.

Источники нефтяного загрязнения разнообразны: промышленные стоки, аварии судов, прорывы нефти на буровых установках и другое. Существенный, хотя и редко упоминаемый источник поступления нефти в природные воды -- естественное просачивание её по трещинам в горных породах. Это явление неоднократно наблюдалось, например, в Мексиканском заливе, в бассейне Каспийского моря и других районах.

Поступившая в воду нефть образует слой вначале на поверхности, при этом лёгкие углеводороды начинают испаряться. Постепенно нефть вовлекается в турбулентное движение вод, смешиваясь с ними, и через некоторое время большая часть нефти сосредотачивается в водных массах. Содержание растворённых нефтепродуктов в воде может достигать 10 мг/л. Между тем предельно-допустимые концентрации (ПДК) нефтепродуктов в рекреационных водоёмах составляет 0,3 мг/л, а в рыбохозяйственных -- лишь 0,05 мг/л. Вначале в водный раствор переходят жирные, карбоновые и нафтеновые кислоты, а также фенолы, крезолы. Через несколько суток после поступления нефтепродуктов в воду в результате химического и биохимического разложения образуются другие растворимые соединения -- окисленные углеводороды, токсичность которых значительно выше, чем у неокисленных.

Сбрасываемые в природные водоёмы промышленные и бытовые стоки часто содержат значительные количества металлов. Токсичность металлов, наиболее опасных с точки зрения возможного воздействия на окружающую среду, убывает в следующем порядке:

Hg > Сu >Pb > Cd > Сг > Zn > Ni

Взаимодействуя с содержащимися в воде и в донных отложениях органическими веществами, металлы могут образовывать органоминеральные комплексные соединения, зачастую обладающие чрезвычайно высокой устойчивостью.

Таким образом, металлы, попадающие со стоками в водоёмы, накапливаются в донных илах и выводятся из кругооборота веществ в природе. Поэтому проблема утилизации и эффективного использования этих веществ имеет большую экологическую значимость.

6.3 Нормирование загрязняющих веществ

Анализ воздуха, содержащего загрязнения, представляет собой довольно сложную задачу, так как, с одной стороны, приходится анализировать сложную по составу многокомпонентную смесь, а с другой -- провести избирательное определение содержания вредных веществ при их концентрации в воздухе на уровне ПДК и ниже; кроме того, время определения не должно быть длительным, по ныне действующему ГОСТу длительность отбора проб не должна превышать 30 мин.

Независимо от метода определения загрязнений в атмосфере традиционная схема анализа состоит из следующих операций:

--отбор проб воздуха и концентрирование микропримесей вредных веществ;

-- подготовка проб к анализу;

-- анализ микропримесей;

-- обработка результатов анализа.

В таблице 5 приведены ПДК некоторых веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов. Поступающие в реки, озёра, водохранилища и моря загрязняющие вещества вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем, несмотря на способность водоёмов к самоочищению, основным фактором которого является биохимический распад органических веществ под действием микроорганизмов.

Таблица 5 ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов

Вещество

ПДК, мг/м3

максимальная разовая

среднесуточная

Азота (IV) оксид

0,085

0,040

Аммиак

0,020

0,040

Бензин

5,000

1,500

Метанол

1,000

0,500

Серы (IV) оксид

0,500

0,050

Сероводород

0,008

0,008

Углерода оксид

5,000

3,000

Фенол

0,010

0,030

Хлор

0,100

0,030

В таблице 6 сведены пороговые концентрации нефти, нефтепродуктов, фенолов и сернистых соединений в воде объектов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования.

Таблица 6 Пороговые концентрации загрязняющих веществ в воде

Вещество

Пороговые концентрации (мг/л), влияющие на:

ПДК в воде водоемов (мг/л)

органолептические свойства воды

Санитарный режим водоема

Организм животных

Хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования

Рыбохозяйственного водопользования

Нефть сернистая

0,1

3

-

0,1*

0,05*

Вещество

Пороговые концентрации (мг/л), влияющие на:

ПДК в воде водоемов (мг/л)

органолептические свойства воды

Санитарный режим водоема

органолептические свойства воды

Санитарный режим водоема

Нефть прочая

0,3

3

300

0,3*

То же

Мазут

0,3

3

-

0,3*

-

Бензин

0,1

-

-

0,1*

-

Керосин

0,1

-

-

0,1*

-

Нафтеновые кислоты

0,3

100

200

0,3*

-

Масло соляровое

-

-

-

-

0,01*

Бензол

5,0

25

0,5

0,5**

0,05*

Толуол

0,5

25

200

0,5*

0,5*

Ксилолы

0,05

1

0,1

0,05*

0,05*

Стирол

0,14

10

1000

0,1*

0,1*

Этилен

0,5

10

1,5

0,5*

-

Пропилен

0,5

10

1,5

0,5*

-

Фенол

1,0

-

10

0,001*

0,001*

Фенолы сланцевые:

одноатомные

нелетучие

0,025

0,14

0,1

1,0

77

1400

0,025*

0,14*

-

Сульфиды

0,1

нет

-

нет***

нет*

Меркаптаны

0,001

нет

-

0,001**

-

Примечания:

* нормируется по органолептическому признаку вредного действия

** нормируется по санитарно-токсикологическому признаку действия (на организм)

*** нормируется по влиянию на санитарный режим водоема

Загрязнённость почвы органическими веществами, в частности углеводородами нефти и газа, оценивается первой группой исследований по комплексному показателю "санитарное число", представляющему собой соотношение количества почвенного белкового и органического азота. Показатели загрязнённости почвы по санитарному числу приведены ниже (таблица 7).

Таблица 7 Показатели загрязненности почвы

Характеристика почвы

Санитарное число

чистая

0,98-1,00

Слабо загрязненная

0,85-0,98

Загрязненная

0,70-0,80

Сильно загрязенная

0,70

По степени опасности вещества, загрязняющие почву, подразделяют на три класса:

ѕ высокоопасные

ѕ умеренно опасные

ѕ малоопасные

Класс опасности определяют не менее чем по трём показателям, в соответствии с ГОСТ 17.4.1.02--83 "Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения".

6.4 Мероприятия по охране почв

Выбор метода обезвреживания в основном зависит от количества содержащихся в шламе нефтепродуктов. Все методы переработки шламов можно разделить на недеструктивные и деструктивные.

Недеструктивные методы:

-- контролируемая открытая выгрузка;

-- захоронение, требующее тщательного обезвоживания;

-- применение маслянистых шламов в сельском хозяйстве на заброшенных землях, причем время от времени необходимы затраты на аэробную обработку;

-- внесение шлама в качестве органического удобрения, допустимого при выращивании некоторых культур (обусловливает, как и в некоторых из упомянутых выше способах, ограничение концентрации тяжелых металлов и даже полиароматических углеводородов).

Деструктивные методывключают:

-- сжигание на месте или вместе с бытовыми отходами, что требует обезвоживания;

-- включение в цемент при его производстве влажным путем;

-- аэробная обработка, применяемая только в отношении излишков биологического ила в больших количествах.

В настоящее время известно о применении следующих методов (и их комбинаций) обезвреживания и переработки нефтяных шламов:

-- сжигание нефтяных шламов в виде водных эмульсий и утилизация выделяющегося тепла и газов;

-- обезвоживание или сушка нефтяных шламов с возвратом нефтепродуктов в производство, а сточных вод в оборотную циркуляцию с последующим захоронением твердых остатков;

-- отверждение нефтяных шламов специальными консолидирующими составами с последующим использованием их в других отраслях народного хозяйства, либо захоронением на специальных полигонах;

-- переработка нефтяных шламов на газ и парогаз, а также в нефтепродукты;

-- использование нефтяных шламов как сырья (компоненты других отраслей народного хозяйства);

-- физико-химическое разделение нефтяного шлама (растворители, деэмульгаторы, ПАВ и др.) на составляющие фазы с их последующим использованием.

Термические методы обезвреживания нефтяных шламов.Наиболее эффективным, хотя и не всегда экономически рентабельным, считается термический метод обезвреживания

шлама. Обработка шлама при больших температурах (до 500 °С) позволяет полностью освободиться от органических соединений до образования твердых отходов.

Наибольшее распространение получили следующие способы сжигания нефтешламов:

-- во вращающихся барабанных печах;

-- в печах с кипящим слоем теплоносителя;

-- в топке с использованием распылительных форсунок;

-- в топке с барботажными горелками.

В последние годы проводились опытно-промышленные испытания сжигания нефтяных шламов в плазме. Этот метод позволяет уничтожить токсичные примеси в шламах и получить полностью обезвреженную твердую фазу.

Основной недостаток термических методов состоит в том, что при сжигании шламов химические соединения, содержащие хлор, превращаются в токсичные диоксины, которые вместе с выбросами их печей попадают в атмосферу.

Механическое разделение шлама. В основе механических процессов очистки лежат перемешивание и физическое разделение.

Широкое распространение по разделению нефтешлама за рубежом получили фильтры, гидроциклоны, центрифуги и сепараторы.

Применение нефтешлама в качестве сырья является одним из рациональных способов его использования, т.к. при этом достигается определенный экологический и экономический эффект. При производстве продукции не требуется специального оборудования и дополнительной энергии. Отрицательный аспект -- необходимость и сложность транспортировки шлама к месту потребления.

Одной из наиболее широких областей применения нефтешламов является дорожное строительство, где они используются как добавка к связующим, повышающая качество асфальтобетонной смеси.

6.5 Мероприятия по охране атмосферы

Пылеосадительные камеры-- наиболее простые устройства для улавливания пыли, предназначены для предварительной очистки газов с улавливанием грубодисперсных частиц размерами от 50 до 500 мкм. Взвешенная в потоке газа пыль осаждается под действием силы тяжести.

Инерционные пылеуловители. В этих аппаратах резко изменяется направление газового потока, при этом частицы пыли по инерции сохраняют направление своего движении, ударяясь о поверхность, теряют скорость и осаждаются под действием силы тяжести в бункере.

В тех случаях, когда допустимо увлажнение очищаемого газа, применяются мокрые (гидравлические) пылеуловители. В этих аппаратах запыленный газ контактирует с жидкостью или орошаемыми ею поверхностями. Простейшей конструкцией является промывная башня, в которой имеется насадка из колец Рашига, орошаемая водой или другой жидкостью. Газ подается в низ аппарата и после очистки выводится сверху.

Недостатком насадочных промывателей при обработке запыленных газов является частая забивка насадки.

В последнее время для очистки газа стали широко применять скоростные газопромыватели, в которых под влиянием движущегося с большой скоростью газового потока происходит раздробление, распыление капелек жидкости, за счет чего увеличивается поверхность их соприкосновения. Образование капель небольшого размера, высокая турбулизация потока способствуют улавливанию в аппаратах частиц субмикронных размеров.

6.6 Мероприятия по очистке сточных вод

Процеживание. В начале комплекса очистных сооружений сточные воды процеживают через решётки и сита для задержания крупных примесей. Решётки представляют собой металлическую раму, внутри которой установлен ряд параллельных стержней. Расстояние между стержнями 8--16 мм. Очистку решёток от задержанных отбросов производят с помощью механизмов. Снятые отбросы по транспортёру отправляют в дробилку и в измельчённом виде подают на переработку совместно с осадками очистной станции.

Отстаивание. Для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей под действием силы тяжести и для разделения несмешивающихся жидкостей с различной плотностью в песколовках, нефтеловушках, отстойниках различных конструкций осуществляют отстаивание.

Фильтрование нефтесодержащих сточных вод применяют после отстоя сточных вод в отстойниках или после биологической очистки для удаления соответственно эмульгированных нефтепродуктов и суспендированных частиц.

При очистке нефтесодержащих сточных вод процессы фильтрования подразделяют на следующие группы:

-- фильтрование через пористые зернистые материалы, обладающие адгезионными свойствами (кварцевый песок, керамзит, антрацит, котельные и металлические шлаки и др.);

-- фильтрование через волокнистые и эластичные материалы, обладающие сорбционными свойствами и высокой нефтеёмкостью (нетканые синтетические материалы, пенополиуретан и др.);

-- фильтрование через пористые зернистые и волокнистые материалы для укрупнения эмульгированных частиц нефтепродуктов (коалесцирующие фильтры).

Очистка сточных вод от диспергированных частиц нефти, нефтепродуктов и механических примесей, осуществляемая в сепараторах, центрифугах и гидроциклонах, основана на использовании центробежной силы, которую можно получить вращением ротора (барабана), содержащего разделяемую смесь -- эмульсию/суспензию, или вращением разделяемого потока. В жидкостных центробежных сепараторах и центрифугах вращающимся является ротор, в гидроциклонах -- поток жидкости.

Флотация. Очистка сточных вод методом флотации заключается в извлечении нерастворённых примесей с помощью тонко диспергированного в сточной воде воздуха. Флотационные установки используют для удаления из сточных вод масел, нефтепродуктов, жиров, смол, ПАВ и других органических веществ, гидроксидов, твёрдых частиц полимеров, волокнистых материалов, а также для разделения иловых смесей. При этом можно удалять более мелкие капли веществ, что не удаётся при гравитационном отстое.

Заключение

Идея дипломной работы заключается в использовании новой технологиии переработки как сжигаемых попутных газов, проблема утилизации которых актуальна для Казахстана в настоящее время, так и огромных запасов природного газа, а также парникового газа - диоксида углерода с получением ценных нефтехимических продуктов. Претворение идеи на практике даст шанс улучшения экологической ситуации в местах нефте- и газодобычи.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Получение биогаза метатенков и сельскохозяйственных биогазовых установок. Биогаз, получаемый на полигонах ТБО. Системы хранения биогаза. Состав биогаза. Подготовка биогаза к использованию. Основные направления и мировые лидеры использования биогаза.

    реферат [1,2 M], добавлен 20.02.2010

  • Технологическая схема производства аммиака и получения синтез-газа. Эксергетический анализ основных стадий паровоздушной конверсии метана. Термодинамический анализ процесса горения в трубчатой печи. Определение эксергетического КПД шахтного реактора.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 05.11.2012

  • Этапы первичной переработки природного газа, его состав и принципиальная схема паровоздушной конверсии метана. Схема химических превращений, физико-химические основы, термодинамика и кинетика процесса, сущность и преимущество каталитической конверсии.

    курсовая работа [1011,5 K], добавлен 11.03.2009

  • Способы получения синтез-газа, газификация каменного угля. Новые инженерные решения в газификации угля. Конверсия метана в синтез-газ. Синтез Фишера-Тропша. Аппаратурно-техническое оформление процесса. Продукты, получаемые на основе синтез-газа.

    дипломная работа [3,5 M], добавлен 04.01.2009

  • Метан — бесцветный газ без запаха, первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов; получение и химические свойства. Процесс высокотемпературной конверсии метана для производства метанола; определение углеродного эквивалента исходного газа.

    курсовая работа [87,3 K], добавлен 12.12.2012

  • Конверсия метана природного газа с водяным паром — основной промышленный способ производства водорода. Виды каталитических конверсий. Схема устройства трубчатого контактного аппарата. Принципиальная технологическая схема конверсии метана природного газа.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 20.11.2012

  • Определение степени конверсии мезитилена. Дегидрирование н-бутана, схема реактора. Графическая зависимость перепада температур на входе и выходе от степени конверсии. Количественный анализ процесса пиролиза изопентана с образованием метана и изобутилена.

    курсовая работа [415,3 K], добавлен 24.01.2009

  • Рассмотрение основных лабораторных и промышленных методов получения хлора. Анализ кинетики плазмохимических процессов, определение основных механизмов конверсии. Изучение процесса получения хлора методом окислительной деструкции HCl в условиях плазмы.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 02.11.2014

  • Реакция процесса конверсии оксида углерода водяным паром. Температурный режим на каждой стадии конверсии. Свойства применяемых катализаторов. Схемы установки конверсии. Реакторы идеального вытеснения. Изменение температуры в адиабатическом реакторе.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 17.10.2012

  • Описание синтез-газа – смеси оксида углерода с водородом в различных соотношениях. Капитальные и эксплуатационные затраты на его производство. Парциальное окисление метана и условия синтеза. Автотермический риформинг метана или нефти (АТР, ATR).

    презентация [1,3 M], добавлен 12.08.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.