Автореферат Утегенова


 

УДК 665.63                                                                         На правах рукописи

 

 

 

 

 

 

 

УТЕГЕНОВ МАКАР МЕНДЫГАЛИЕВИЧ

 

 

 

 

Повышение экологической безопасности первичной подготовки нефтегазового сырья

 

 

 

 

 

25.00.36 – Геоэкология

 

 

 

 

 

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

 доктора технических наук

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Республика Казахстан

Алматы, 2007

 

 

 

Работа выполнена в Центральной лаборатории сертификационных испытаний строительных материалов

/ЦеЛСИМ/

 

 

 

Научный консультант:                        доктор технических наук

                                                                   Естемесов З.А.                  

 

 

 

Официальные оппоненты:                  доктор технических наук

            Сериков Ф.Т

 

                                 доктор технических наук

            Заурбек А.К

                           

                                                                   доктор технических наук

                   Жараспаев М.Т.

 

 

Ведущая организация:                          Атырауский институт нефти и газа

 

Защита состоится «29» июня 2007 г  в 1400  часов на заседании диссертационного  совета Д 14.15.07 при Казахском национальном техническом университете им. К.И. Сатпаева по адресу: 050013, г. Алматы, ул. Сатпаева, 22 конференц-зал (НК), 1 этаж, факс 8(3272)92-64-37

 

 

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского нацио- нального технического университета им. К.И. Сатпаева по адресу: 050013,

г. Алматы, ул. Сатпаева, 22

 

 

 

Автореферат разослан «___»  ______________ 2007 г.

 

 

Ученый секретарь                                                             О.А. Сарыбаев

диссертационного совета

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

      Актуальность проблемы. XXI век знаменуется увеличением добычи и потребления нефти – главного энергетического сырья, сопровождающимся нарастанием экологических проблем. В настоящее время производство нефти достигло более 76777 млн. барр/день, в том числе в Саудовской Аравии – 9817 млн. барр/день, России – 8543 млн. барр/день, Китае – 3396 млн. барр./день, Казахстане – 1106 млн. барр/день. Более 50 млн. т. нефти в год, а в перспективе 150 млн. т/год добывается в Казахстане. Следует особо подчеркнуть, что нефтегазовая отрасль в Казахстане диктует экономику, политику и бюджет.

     Интенсивное загрязнение окружающей среды при добыче, переработке и транспортировке нефтегазового сырья и антропогенное его влияние на окружающую среду являются одними из главных проблем страны. Актуальность решения этой проблемы, как неотложной задачи, особо отмечена в «Экологическом кодексе РК» от 9 января 2007 г. (№ 212-III).

     Известно загрязнение окружающей среды выбросами и отходами нефтегазовой промышленности при добыче, первичной подготовке, транспортировке и переработке углеводородного сырья. Причем, экологические проблемы, связанные с добычей, транспортировкой и переработкой нефтегазового сырья, достаточно отражены в работах А.П. Хаустова и М.М. Редины, Ф.Т. Серикова (добыча), А. Нысангалиева (транспортировка) и А.А. Абросимова (переработка). В то же время, экологические проблемы первичной подготовки нефтегазового сырья находятся вне поля зрения экологов, специалистов и ученых, что обусловлено развитием, в основном, направления исследований по добыче и переработке углеводородных материалов.

     Между тем, анализ литературных данных показывает, что окружающая среда при первичной подготовке нефтегазовых материалов достаточно мощно загрязняется газообразными, жидкими и твердыми отходами.

     Несмотря на то, что в последние годы уделяется серьезное внимание экологической деятельности углеводородных компаний и началась экологизация производств, этих усилий явно недостаточно для предотвращения эколого-экономического ущерба, причиняемого ими окружающей среде. Известно, что обострение экологических проблем на предприятиях  первичной подготовки нефтегазовых систем обусловлено:

     - использованием устаревших технологических процессов, не отвечающих современным требованиям экологизации производства;

     - несовершенством некоторых современных технологий например, выбросы на факелах, закачка отработанных щелочных растворов, (обогащенных кислородом, меркаптанами и другими загрязнителями) в    пласт и т.д.

     - выбросами в большом количестве загрязняющих веществ, возрастающих из-за  интенсификации добычи углеводородных материалов;

     -  сточными водами, содержащими токсичные и ядовитые вещества;

     - твердыми отходами в виде нефтешламов, АСПО, замазученного грунта и др.;

     - аварийными ситуациями на предприятиях по тем или иным причинам;

     - несовершенством охраны труда, природозащитных мероприятий.

      Необходимо отметить, что экологические проблемы, связанные с добычей, подготовкой, транспортировкой, переработкой и реализацией нефти и газа в настоящее время являются одними из составляющих вопросов национальной безопасности.

     На основании анализа обострения экологических проблем в нефтегазовой промышленности можно констатировать, что одной из их причин является слабая обеспеченность научно-практических и инженерных основ экологически безопасного ведения работ в соответствии современными требованиями к эффективных малоотходным технологиям первичной подготовки нефтегазового сырья. Поэтому изучение геоэкологических особенностей воздействия поллютантов, выделяемых при первичной подготовке нефти, на окружающую среду, на примере Жанажольского газоперерабатывающего завода, будет способствовать совершенствованию его технологических процессов, утилизации и уменьшению воздействия его загрязняющих веществ на окружающую среду.

     Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Центральной лаборатории сертификационных испытаний строительных материалов (ЦеЛСИМ, г. Алматы), посвященных геоэкологическим проблемам нефтегазовой промышленности. При получении отдельных экспериментальных  данных и внедрении разработанной технологии по вторичной очистке пластовых вод и отработанных щелочных растворов привлекали инженерно-технических специалистов ЖГПЗ.

     Объектом исследования являются компоненты геотехнической системы – элементы экотопа, пластовые воды, отработанные щелочные растворы ЖГПЗ, а предметом исследований – мониторинг состояния элементов экотопа с совершенствованием технологии очистки пластовых вод и разработкой технологии очистки отработанных щелочных растворов, а также выявление особенностей взаимодействия последних с составляющими пласта.

     Идея работы состоит в обеспечении экологической безопасности первичной подготовки нефтегазового сырья путем усовершенствования технологии очистки пластовых и сточных вод и разработки технологии очистки отработанного щелочного раствора методом регенерации и нейтрализации.

     Целью работы является повышение экологической безопасности окружающей среды при первичной подготовке нефтегазовых материалов путем совершенствования степени очистки пластовых вод и разработки технологии очистки отработанного щелочного раствора, изучение взаимодействия составляющих пласта с соприкасаемыми с ними очищенными пластовыми водами и отработанным щелочным раствором.

     В соответствии с идеей и целью работы поставлены и решены следующие задачи:

-    экологический     мониторинг     природных     условий     территории     и анализ  технологических     процессов подготовки нефтегазового сырья;

-  оценка антропогенного влияния аэрополлютантов на окружающую среду;

-  повышение эффективности технологических процессов  очистки сточных вод и отработанного щелочного раствора для увеличения экологической безопасности  их утилизации;

 - химические превращения составляющих пластовой воды и отработанного щелочного раствора в процессах их  продвижения в пласт.

     Методы исследования включают анализ современного состояния экологической безопасности производства первичной подготовки нефтегазового сырья, мониторинговые, физико–химические и физико–механические исследования, математическую обработку результатов, методы эколого-экономического анализа и промышленное внедрение.

     Основные положения, выносимые на защиту:

     - количественная и качественная зависимость аэрополлютантов от вида источников их выбросов, позволяющая установить лимитирующие показатели их вредности, приоритетный перечень вредных веществ для предприятия и классификацию источников выбросов, использование которых позволяет выбрать оптимальное направление экологизации производства первичной подготовки нефтегазового сырья, прогнозировать степень загрязнения поллютантами окружающей среды, качественно оценить уровень платежей за загрязнение природы и эффективно планировать внедрение передовых технологий подготовки нефтегазового сырья и природоохранных мероприятий;

     -  зависимость распространения загрязняющих веществ в атмосфере от дальности факельной установки, позволяющая прогнозировать их рассеяние от времени года, погоды, скорости ветра и его направления, а также от вида и интенсивности осадков;

      - усовершенствованная технология глубокой очистки пластовых вод и новая технология очистки отработанных щелочных растворов, обеспечивающие закачку их в пласт без существенного экологического ущерба окружающей среде;

     - зависимость степени химических превращений первичных агрессивных составляющих сточных вод от взаимодействия с породами пласта и качества этих вод, позволяющая обеспечить необходимую их чистоту и концентрацию, препятствующие закупориванию скважин продуктами их трансформации.

     Научная новизна заключается в следующем:

  1. Установлена зависимость аэрополлютантов от вида источников их выброса, отличающаяся от известной тем, что она впервые использована для установления лимитирующих показателей их вредности, приоритетного перечня  вредных веществ для предприятия первичной подготовки нефтегазового сырья и классификации источников выбросов загрязняющих веществ на основе коэффициента и индекса их токсичности.
  2. Усовершенствованная технология очистки сточных вод и новая технология отработанного щелочного раствора  от известных отличаются тем, что:

                используется вторичная очистка пластовых вод;

               • применяются  регенерация и нейтрализация отработанных щелочных

растворов;

               • полученная водная смесь состоит из глубоко очищенных пластовых вод, отработанного щелочного раствора и питьевой воды, имеющая рН около 7 и обладающая пассивными свойствами по отношению к породам пласта;

  1. Выявлена закономерность снижения агрессивности сточных вод путем их очистки и разбавления питьевой водой, способствующих уменьшению количества продуктов трансформации от их взаимодействия с породами пласта и, тем самым, предотвращающих закупоривание скважин и автокаталитические взаимодействия в пласте, отличающаяся от существующей переработки вод тем, что последние за счет химических превращений способны закупоривать скважины и развивать нежелательные химико-биологические реакции в пласте.

     Практическая ценность и реализация работы в:

     -  усовершенствовании технологии очистки сточных вод и разработке новой технологии очистки отработанного щелочного раствора, способствующих  закачке их в пласт без экологического ущерба окружающей среде;

    -   установлении     эколого-экономического     ущерба,     причиняемого предприятиями     первичной     подготовки     нефтегазового    сырья экоситеме;

    -   разработке природоохранных мероприятий для снижения негативного влияния поллютантов ЖГПЗ;

    - внедрении полученных результатов на ЖГПЗ с фактическим экономическим эффектом 300 млн. тг/год.

          Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

     - сходимостью экспериментальных, расчетных данных и промышленных результатов внедрения;

     - сходимостью физико-химических данных, полученных различными методами анализа;

     -      положительной оценкой и апробацией научно-исследовательских результатов работы с участием  в различных конференциях  и печати;

     -      внедрением разработанной технологии в производство.

          Научная значимость работы заключается: в установлении количественной и качественной зависимости выбросов загрязняющих веществ от вида источников их выброса, выявление которой позволило определить лимитирующие показатели их вредности, приоритетный перечень загрязняющих веществ и классификацию источников выбросов; в усовершенствовании технологии очистки сточных вод и разработки технологии очистки отработанного щелочного раствора,  способствующих закачке их в пласт;  в получении водной смеси путем смешивания

пластовых вод, отработанного щелочного раствора и питьевой воды, позволяющей обеспечить закачку её в пласт за счет уменьшения образования продуктов их трансформации.

     Личный вклад автора заключается в:

     - анализе  современного  экологического  состояния  нефтегазовой промышленности,    постановке    цели   и   задач    исследований;

     - формулировке актуальности проблемы, научных положений, научной новизны, практической ценности;

     - опубликовании    необходимых    научных    статей   в  печати  и  участии в научных  конференциях;    

     - разработке, совершенствовании и внедрении технологии по повышению очистки сточных вод и отработанного щелочного раствора;

     - идентификации продуктов взаимодействия закачиваемых в пласт сточных вод с породой.

     Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывали на семинаре ЦеЛСИМ (2000-2007г.г.), техническом совете ОАО «СНПС-Актобемунайгаз» (2000-2007г.г.) и Министерства нефти и газа КНР (2004-2006гг), на Международных и Республиканских научно-технических конференциях: «Труды Восьмой Международной конференции КазНТУ» (Алматы, 2006г.), «Труды научно-практической конференции, посвященной 100-летию А.Ж. Машанова (Алматы, 2006г.), «Труды Международной конференции по нефти и газу» (Россия, 2005, КНР, 2006г.). Казахстанской международной конференции «Новая техника и технологии нефте- и газопереработки в республике Казахстан. Результаты работы неоднократно экспонировались на Республиканских и Международных выставках новых технологий газопереработки   г. Алматы (2003-2007 г.г.).

     Публикация. Основное содержание диссертации опубликовано в 30 научных трудах, из них 5 индивидуальных и 12 в изданиях (5 различных названий), перечень которых утвержден Комитетом МОН  РК.

     Структура и объем диссертации.  Диссертация  состоит из введения, шести разделов,   списка использованных   источников из 245  наименований, изложена на 282 страницах компьютерного набора, содержит 81  таблицу, 78 рисунков и 2 приложения по практической реализации и внедрению результатов работы.

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

  

       В первом разделе анализируется современное состояние нефтедобычи, технологий первичной подготовки нефтегазового сырья и экологических проблем  нефтегазовой промышленности.

В настоящее время многие ученые СНГ и Кахастана активно занимаются технологической и эколого-экономической проблемами нефтегазовой отрасли. В трудах А.А. Абишева, А.К. Мановяна, Р.А. Алшанова, Б.Т. Жумагулова, У.А. Акшолакова, Г.Ж. Жолтаева, Я.Г. Соркина, В.М. Музина, А.Н. Нысангалиева, Ф.Т. Серикова, С.Л. Давыдова, А.И. Владимирова, С.В. Мещрякова, А.А. Абросимова, С.С. Омарова, В.К. Бишимбаева, М.С. Дуамбекова, К.Д. Дукенбаева, В.Н. Уманца, М.Б. Тлебаева, А Курманкожаева С.С. Нуркеева, М.Б. Нурпеисовой, Н. Жалгасулы, З.А. Естемесова, И.И. Мазура, А.И. Радионова, А.П. Хаустова и др. отражены технологические, эколого-экономические и антропогенные проблемы нефтегазовой промышленности.

Как известно, мировое потребление энергии, в особенности в развитых странах, в настоящее время из года в год нарастает в повышенном темпе. Это привело к глобализации мирового хозяйства путем расширения и сближения торговых, инновационных и информационных связей между компаниями, блоками, странами и континентами, с одной стороны, и обострению современных международных отношений, доведенных, в некоторых случаях, до вооруженных конфликтов, нарастанию экологической проблемы в региональном и мировом масштабе.

Такие глобальные изменения в международных отношениях и ухудшение экологии планеты, прежде всего, связаны с добычей, транспортировкой, подготовкой, переработкой и реализацией нефти и газа – главных энергетических сырьевых материалов. Следовательно, с повышением потребления нефтегазового сырья будут нарастать экологические проблемы окружающей среды.

Установлено, что мировое потребление энергии в 1990 г. составляло 346 квадрильон БТЕ,  1999 г. – 381,8 квадрильон БТЕ, а  2010 г. и  2020 г.   прогнозируют соответственно – 489,7 и 607,1 квадрильон БТЕ.

Установлено, что мировые запасы нефти в настоящее время составляют 870 – 1010 млрд.т, из них на Ближнем и Среднем Востоке сосредоточено 60%, Америке – 15%, странах СНГ и Китае – 12%, Африке – 8%, остальных странах – 5%.

Республика Казахстан является одной из крупных нефтегазодобывающих стран, входящих в первую десятку государств мира по запасам нефти, 62% территории Казахстана являются нефтегазоносными районами. В настоящее время в республике открыто более 200 нефтегазовых месторождений. По прогнозным данным в Казахстане запасы нефти на суше оцениваются в 7,8 млрд.т, а на секторе Каспийского шельфа – 13 млрд.т. Объем добычи нефти с газоконденсатом  к 2015г. может превысить 100 млн. т в год. Считается, что по перспективным запасам нефти Казахстан занимает второе место в мире после Саудовской Аравии, а по объему разведанных запасов нефти- тринадцатое место (2,095 млрд.т), газа и конденсата – пятнадцатое место (соответственно 2 трлн.м3 и 0,7 млрд.т) и – двадцать восьмое место по уровню добычи нефти.

Основными компаниями по добыче, транспортировке, подготовке и переработке углеводородов в Казахстане являются «Казмунайгаз», «Актобемунайгаз», «Китайская национальная нефтяная компания» (CNPC), «Бритишгаз», «Тенгизшевройл», «ЛукОйл» и др.

Следует отметить, что добыча, транспортировка, подготовка и переработка углеводородных систем в Казахстане играют ключевую роль и является бюджетообразующей отраслью.        

Среди технологических операций первичная подготовка углеводородных систем занимает ведущее положение как по трудоемкости и материалоемкости, так и по техногенному воздействию на окружающую среду, поскольку на этой стадии из углеводородных систем извлекаются нежелательные примеси. Например, в нефтях этими примесями являются пластовая вода с растворенными в ней солями, газы легколетучие и неорганические , механические вещества (песок, глина, известняк и др.).

Установлено, что на каждую тонну добытой нефти приходится 50-100 м3 попутного газа, 200-300 л воды. В сырой нефти содержание воды достигает 5%, солей – 1,5%, механических примесей – 0,5%. Иногда, в нефти содержание растворенных в них солей достигает 2000 мг/л. Особенно много в нефти присутствует хлоридов.

Очевидно, что эти нежелательные примеси при первичной подготовке нефти выбрасываются (организованное или неорганизованное) в окружающую среду.

В связи с этим в нефтедобывающих регионах Казахстана сложилась неблагополучная экологическая ситуация из-за нефтяных загрязнений, которые наносят существенный вред здоровью населения этих регионов. Интенсивно загрязняются воздушный бассейн, грунтовые воды, разрушается и уничтожается почвенная оболочка, гибнут животные, птицы, рыбы. Основными причинами таких загрязнений являются аварийные и технологические выбросы из скважин, потери нефти из магистральных нефтепроводов при ее транспортировке. Наряду с ними, существенный вред причиняют многочисленные нефтяные озера так называемых амбарных нефтей, образующихся в результате различных аварий в процессе добычи или трубопроводного транспорта нефти. Площадь, занимаемая самым большим нефтяным озером, достигает до 70 га, а глубина до 2,5 м. На предприятиях нефтегазовой отрасли ежегодно скапливаются десятки тысяч тонн нефтеотходов, по своим свойствам идентичные амбарной нефти.

Показано, что техногенные отходы от первичной подготовки нефтегазового сырья бывают летучие, жидкие и твердые. Летучие, в первую очередь, оказывают антропогенное влияние на атмосферу, а затем лито – и гидросферу. Жидкие преимущественно воздействуют на гидросферу, после – на лито – и атмосферу.

Установлено, что главными газообразными загрязнителями являются: углеводороды, сероводороды, диоксид углерода, оксиды углерода, азота и серы, сажа, меркаптаны; жидкими – нейтральные нефтесодержащие, солесодержащие, сернистощелочные, кислые и сероводородсодержащие сточные воды; твердыми – замазученный грунт, асфальтосмолопарафиновые отложения, нефтешламы и др.; а также тяжелые металлы, встречающиеся во всех видах поллютантов.

Необходимо особо подчеркнуть, что эти поллютанты пагубно действуют также на элементы биоценоза (флору, фауну и человека), здания и сооружения.

Выявлено, что мировые общие выбросы загрязняющих веществ предприятиями нефтегазовой промышленности в окружающую среду достигают 233 млрд.т /год, из них СО составляет 121 млрд.т, NOx – 25 млрд.т, CnHm – 14,5 млрд.т, SO3 – 53 млрд.т, взвешенные вещества – 19 млрд.т.

Показано, что только в технологических процессах глубокого обезвоживания и обессоливания предприятие с мощностью 15-16 тыс.т перерабатываемой нефти образует 26-30 т нефтешламов, в составе которых имеются 30% углеводородов, 30-50% воды. Установлено, что на предприятиях выделяется около 7-10 кг нефтешламов на 1 т переработанной нефти, а выбросы углеводородов достигают 5,36 кг/т.

Техногенные эмиссии в гидросферу от предприятий нефтегазовой промышленности осуществляются со сточными водами. Показано, что взвешенные вещества в нефтесодержащих водах достигают 100…300 мг/л, нефтепродукты – 1000…8000 мг/л, БПК – 150…300 мгО2/л, ХПК – 300…500 мгО2/л, а сернистощелочные сточные – 300 мг/л; 8000…14000 мг/л; сульфиды – 30 000…50 000 мг/л; 65 000…95 000 мгО2/л и 100 000…150 000 мгО2/л.

Из сказанного вытекает настоятельная необходимость комплексного мониторингового исследования придопользования предприятия первичной подготовки нефтегазового сырья, способов повышения степени очистки сточных вод и продуктов взаимодействия пород с составляющими сточных вод.

Во втором разделе приведены результаты экологического мониторинга природных условий территории ЖГПЗ.

ЖГПЗ расположен на подуральском плато, сложенном мощной толщей отложений мезозоя. Последняя представлена преимущественно глиной, песком и мергелем. Плато имеет различные отметки над уровнем моря. Например, нефтегазовое месторождение Кенкияк расположено на отметке 350-270м над уровнем моря, а Жанажол – 160…230 м.

Район расположения ЖГПЗ отличается ярко выраженной континентальностью: холодная суровая зима, жаркое лето, резкий переход от зимы к лету, и наоборот, короткий весенний период. Территория характеризуется повторяемостью приземных и приподнятых температурных инверсий, это приводит к высокой концентрации загрязнения до 40-50% в приземном слое.

Установлено, что абсолютный минимум температуры достигает  - 470С, а абсолютный максимум -  + 42…430С. Переход температуры воздуха через 00С наблюдается весной в конце марта. Согласно данным метеостанции территория расположения ЖГПЗ характеризуется следующими показателями: относительная влажность зимой достигает 77-84%, а летом – 42…50%; выпадение осадков – 170…246 мм; продолжительность безморозного периода составляет 179 – 180 дней; снежный покров появляется в ноябре – декабре, приобретая устойчивость – в ноябре-декабре, разрушение устойчивости – март, сход снежного покрова – апрель: глубина промерзания грунтов достигает 1,7 м; первая заморозка почвы наблюдается в ноябре, а последняя – марте. Установлено, что параметры ветров на территории создают благоприятные условия для интенсивного рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере. Среднее число дней с сильным ветром (более 15 м/с) составляет 66. Необходимо отметить, что на рассматриваемой территории наиболее часто повторяющимися являются пыльные бури, туманы, метели и грозы.

ОАО «СНПС – Актобемунайгаз» является одним из крупнейших нефтегазодобывающих предприятий и по объемам добычи в Казахстане занимает четвертое место. В настоящее время ЖГПЗ подготавливает более 5 млн. т нефти в год и 1574 млн. м3 газа в год.

Все технологические процессы ЖГПЗ по назначению можно сгруппировать в общую химическую технологию по:

- сепарации нефти, где осуществляется первичное отделение сырой нефти от попутного газа;

- подготовке нефти, где осуществляется ее обезвоживание и обессоливание;

- глубокой дегазации нефти, где осуществляется вторичное отделение оставшегося газа от нефти;

- демеркаптанизации нефти, где осуществляется очистка ее от сероводорода, нафтеновых кислот и меркаптанов;

- подготовке газа к получению серы, где осуществляется очистка товарного газа от сероводорода и меркаптанов с получением сероводородосодержащего кислого газа, перерабатываемого на установке получения серы.

Кроме основных технологических процессов по первичной подготовке нефтегазового сырья, имеется более десяти важных вспомогательных технологических процессов, включающих:

-  технологии очистки пластовых вод и отработанного щелочного раствора;

-    различные компрессорные установки высокого и низкого давления;

- резервуарные парки хранения исходной сырой нефти, подготовленные нефть и газ, исходные и отработанные щелочные растворы, исходные и очищенные механические и пластовые воды, различные химические реагенты и многие другие;

-   технологии очистки и осушки газа;

-   технологии отбензинования нефтяного газа;

-  технологии сжатия и перекачивания природных и нефтяных газов в систему транспортировки газа.

В процессах переработки нефти и газа выделяются различные поллютанты.

Динамика объемов нефти и газа, выработки серы приведена на рисунке 1 (а, б, в).Как видно из этих рисунков, подготовка нефти по плану 2006 года должна достигать 5,790 млн., газа – 1977,25 млн. м3 и серы – 28 тысяч тонн что превышает по сравнению с 2000 г. в 2,5 раза по нефти, 5,6 раза по газу и 4,2 раза по сере. В то же время, количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу растет с 11833,6 т (2000 г.) до 96409,4 (2006 г.) то есть в 8,2 раза.

Интенсивный рост выбросов прежде всего обусловлен вводом второй очереди комплекса № 2 с повышенной производительностью нефтегазовых материалов по сравнению с комплексом № 1. Причем среди поллютантов выбросы занимают ведущее положение. В соответствии с рисунком 1(д) за 1 квартал 2006 г. их выбросы в окружающую среду достигли 25138,8 т, что составляет 91,5% от общего количества поллютантов. Второе место занимает хранение серы – 1875 т (или 6,8%).Анализ выбросов аэрополлютантов в окружающую среду показывает, что выделяющиеся из технологических процессов аэрополлютанты по количеству распределяются следующим образом: сернистый ангидрид – 49%; оксид углерода – 30%; углероды – 17%; оксид азота  - 3%; прочие, включая сажу и сероводород – 1% рисунок 1( ж).

      

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С увеличением выбросов, сбора и хранения поллютантов соответственно за эти годы выросли платежи. В соответсвии с рисунком 1(з) за 2000 г. ставки за выбросы составляли 277,44 тенге, а платежи за загрязнение окружающей среды – 62391,256 тг, уже за 2006 г. – соответственно 977 тенге и 1254191,6 тг. На рисунке 1 (е) показана структура платежей за загрязнение окружающей среды за первый квартал 2006 г. В соответствии с этим рисунком 98% платежей приходится за выбросы оксидов серы, углерода и азота.

Из сказанного следует, что подразделения ЖГПЗ требуют дальнейшего усовершенствования технологических процессов первичной подготовки нефти и газа для снижения выбросов загрязнителей в окружающую среду.            

В третьем разделе рассматриваются особенности мониторинга загрязнения экотопа при первичной подготовке нефтегазового сырья.

Организованные источники выброса. В таблице 1 приведен сравнительный анализ оценки загрязнения атмосферы в зависимости от вида источника, из которого видно,что;

1.Эффект суммации или «суммарная» опасность загрязнения в сочетаниях SO2, NO2, и СО колеблется в пределах 133,6-13968,5 мг/м3; что значительно превышает норматив ( ≤ 1). Из полученных данных видно, что требования охраны  окружающей среды не соблюдаются от 100 до 13968 раз. Выявлено, что наибольшей «суммарной» опасностью загрязнения обладают источники блоков регенерации ДЭГа и котельных, соответственно достигая 13968 и 7557 мг/м3, а затем источники подогрева нефти (УПМ) – 4025 мг/м3,  источники печей дожига ЦПГ И ПС-1 – 2631,7 мг/м3, а наименьшей – источники компрессоров и вентиляционных систем технологических процессов (133-322 мг/м3);

Таблица 1 – Оценка загрязнения атмосферы различными источниками ЖГПЗ

 

Наименование источника

Эффект суммации - Сэс, мг/м3

Кратность интенсивности загрязнения – γi

Удельный максимальный секундный выброс

– ρi, г/с·м

Коэффициент токсичности

- Г1, (m·м3)/(год.мг)

Относительная токсичность

– Г2, %

Индекс суммарной токсичности

- Г3, (m·м3)/(год.мг)

SO2

CО

NO2

SO2

СО

NO2

Печи дожига ЦПГ и ПС-1

2631,7

11,6

2,4

3333,6

2588

1729,7

43,5

33,8

22,6

7651,1

Компрессоры 10 КГН:

УПГ-2

 

ГЛКС

 

 

304,7

 

 

71,7

 

 

0,98

 

 

5560

 

 

191,8

 

 

1442,3

 

 

77,3

 

 

2,7

 

 

20,1

 

 

7194,1

 

306

 

57

 

0,98

 

5560

 

35,7

 

1257,6

 

81,2

 

0,52

 

18,4

 

6853,3

Котельные

7557

8,3

0,42

188,6

157,2

2220

7,35

6,1

86,5

2565,8

Венсистема насоса

ЦПГ и ПС

154,7

2,7

0,001

842,8

6,9

222

78,6

0,64

20,7

1071,9

Газокомпрессорный цех (ГКЦ)

322,4

127

4,08

0,62

154

333

0,001

31,6

68,3

487,6

Блоки регенерации ДЭГа

13968,5

600

2,2

210,7

1,9

22,3

48,5

0,5

51,1

434,9

Печи подогрева нефти (УПН) (средние значение)

402,2

640

0,03

56,6

16,5

14,8

64,1

18,7

16,8

88,2

Установка по осушке газа (УОГ)

8,8

0,3

0,01

0,6

14,8

0,5

3,8

93,1

3,1

15,9

Венсистема

 

ГЛКС

133,6

80

0,002

0,6

0,04

1,1

34,5

2,3

63,2

1,74

 

источников загрязнения наибольшую кратность интенсивности загрязнения имеют печи подогрева нефти (УПН) и блоки регенерации ДЭГа (600-640), наименьшую – котельные, компрессоры установки по осушке газа (УОГ) и вентистема насоса ЦПГ и ПС (соответственно 8,3, 7,1, 0,3, 2,7), а загрязняющие источники других технологических процессов занимают промежуточное положение (80-127);

     3. Сравнительный анализ данных о удельном максимальном секундном выброс (ρi) показывает, что наибольший показатель по этой характеристике имеют источники газокомпрессорного цеха (ГКЦ), блоков регенерации ДЭГа и печей дожига ЦПГ и ПС-1 (2,2-4,1 г/с·м), наименьший – источники вентсистем ГЛКС (0,002 г/с·м), вентсистем насоса ЦПГ и ПС (0,001 г/с·м), установки по сушке газа (УОГ) и печей подогрева нефти (УПН) – соответственно 0,01-0,03 г/с·м. Следует отметить, что на показатель удельного максимального секундного выброса существенное влияние оказывает, после концентрации выброса загрязнителя, высота выброса: чем выше высота трубы, тем меньше его показатель.

     4. Значение коэффициента токсичности (Г1), необходимого для оценки значимости среднегодовых выбросов, находится в широких пределах: по SO2 – 0,6…5560(т·м3)/(год.мг); по СО – 0,04…2588(т·м3)/(год.мг); по NO2 – 1,1…2220(т·м3)/(год.мг). Следовательно, по концентрации выбросов приоритетными являются диоксид серы, затем СО и  NO2.

     5. Значение коэффициента токсичности (Г1), необходимого для оценки значимости среднегодовых выбросов, находится в широких пределах: по SO2 – 0,6…5560(т·м3)/(год.мг); по СО – 0,04…2588(т·м3)/(год.мг); по NO2 – 1,1…2220(т·м3)/(год.мг). Следовательно, по концентрации выбросов приоритетными являются диоксид серы, затем СО и  NO2.

     Простой подсчет показывает, что общая сумма коэффициента токсичности составляет, (т·м3)/(год.мг): по SO2 -15754,1; по СО – 3166,8; по NO2 – 7743,3. В сумме по количеству SO2 + СО + NO2 = 26664,2(т·м3)/(год.мг), в процентном отношении: SO2 – 55; СО – 17; NO2 – 28.

 

Таблица 2 – Экологическая оценка неорганизованных источников  ЖГПЗ

Граница

Эффект суммации – Сэс,  мг/м3

Кратность интенсивности загрязнения – γi

Удельный максимальный секундный выброс – ρi, г/с·м

Коэффициент токсичности – Г1,

(т·м3)/(год.мг)

Относительная токсичность – Г2, %

Индекс суммарной токсичности Г3,

(т·м3)/(год.мг)

SO2

NO2

SO2

NO2

 

Северная

3,5

2,5

0,3

1,9

7,1

21

79

9,0

Восточная

0,6

0,4

1,05

1,2

2,4

33,3

66,7

3,6

Южная

1

0,8

0,65

2,6

2,4

52

48

5,0

Западная

2,85

2,6

1,5

6

4,1

60

40

10,1

Резервуарный парк

3,7

2,2

1,4

5,8

22,3

20,6

79,4

28,1

Центр пром.

площадки

7,5

2,2

1,4

5,8

85,9

6,3

93,7

91,7

 

6. Как известно, среди различных показателей  эколого-технических характеристик  нефтегазовых предприятий в наибольшей степени их отражает показатель индекса суммарной токсичности (Г3), которым можно классифицировать источники выбросов вредных веществ и выявить по их экологической опасности приоритет технологических процессов.

      По индексу суммарной токсичности источники загрязнения можно выделить в следующей последовательности: (т·м3)/(год.мг): 1) печи дожига ЦПГ и ПС – 7651,1; 2) компрессора 10 КГН –7194,1 и 6853,3;

3) котельные –2665,8; 4) венсистема насоса ЦПГ и ПС–1071,9; 5) источники газокомпрессорного цеха (ГКЦ) – 487,6; 6) блоки регенерации ДЭГа – 434,9; 7) печи подогрева нефти – 88,2; 8) установка по осушке газа (УОГ) – 15,9; 9) венсистема ГЛКС – 1,74.

      Неорганизованные источники выброса. К ним относятся территории производственных цехов завода и резервуарные парки для нефтехранения. 

В таблице 2 приведены результаты экологической оценки неорганизованных источников ЖГПЗ.

     Установлено, что неорганизованное распространение загрязняющих веществ в пределах завода значительно меньше организованного их распространения. Наибольшее неорганизованное распространение наблюдается у серосодержащих оксидов (H2S и SO2) – 0,04…0,15 мг/м3, наименьшее - азотосодержащих оксидов – 0,09-0,1 мг/м3.

     Анализ экологической оценки неорганизованных источников ЖГПЗ показывает следующее:

     1.Эффект суммации по SO2+NO2 на территории завода находится в пределах 0,6-7,5 мг/м3. При этом нормативное требование по эффекту суммации удовлетворятся (меньше единицы). Восточная и южная сторона (соответственно 0,6 и 1,0 мг/м3). «Суммарная» опасность загрязнения –    наибольшая у Центра (7,5 мг/м3), а затем последовательно у Резервуарного парка (3,7 мг/м3), северной (3,5 мг/м3) и западной (2,85 мг/м3) части завода.

      Таким образом, на территории завода самыми безопасными местами по показателю эффекта суммации являются его восточная и южная части, а опасными – Центр и Резервуарный парк, а затем северная и западная части предприятия.

     2. Кратность интенсивности загрязнения (γi) находится в пределах 0,4-2,5. При этом наибольшую кратность загрязнения имеют западная и северная части (2,5), а затем –Резервуарный парк и Центр (по 2,2). Наименьшая –восточная и южная части (соответственно 0,4 и 0,8).

     Из показателей по кратности интенсивности загрязнения можно сделать вывод о том, что фактическое, а именно: Центра, Резервуарного парка, северной и западной части загрязнение территории завода от неорганизованных источников превышает требования нормативов в более 2,2 раз.

      3. Коэффициент токсичности (Г1) показывает, что распределение загрязняющих веществ, выделенных от неорганизованных источников, неравномерно как по общей концентрации, так и видам. Большое распространение на территории завода

получил диоксид азота. Особенно велико его содержание в Центре (Г1=85,9(т·м3)/(год.мг) и в округе  резервуарного парка (22,3(т·м3)/(год.мг)). Наименьшую токсичность имеет восточная часть территории завода(Г=1,2(т·м3)/(год.мг) и (Г= 2,4(т·м3)/(год.мг)).

     4. В перечне экологических характеристик аэрополлютантов особое место занимает показатель индекса суммарной токсичности – Г3,  который в Центре достигает 91,7(т·м3/(год.мг), резервуарном парке –28,1 (т·м3)/(год.мг), западной части –10,1(т·м3)/(год.мг), северной –9,0(т·м3)/(год.мг), южной –5,0(т·м3)/(год.мг) и восточной –3,6 (т·м3)/(год.мг).

Таким образом, в соответствии с данными распределения аэрополлютантов, выделенных из неорганизованных источников, самым безопасным местом на территории завода является его восточная часть, а самыми опасными местами – Центр и Резервуарный парк.

Состояние границы С33. При исследовании закономерности распространения приоритетных аэрополлютантов на границе С33 установлено, что содержание СО2 в атмосфере на границе С33 колеблется в пределах 1,1…4,5 мг/м3, NO2 – 0,012…0,06 мг/м3, H2S – 0,17…0,065 мг/м3.

Ретроспективный анализ прилегающих к ЖГПЗ территорий. К ним относятся месторождения «Жанажол», кооперативный поселок «Жанажольский» и поселок «Сага». Диаграммы состояния воздушного бассейна месторождения «Жанажол» приведены на рисунке 2, в соответствии с которым:

     - наибольшее распространение в воздушном бассейне ЖГПЗ получил диоксид азота (NO2); его концентрация в приземном слое атмосферы находится в пределах 0,012-0,024 мг/м3;

Подпись:  Концентрация 3 В, мг/м3
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                   2003                      2004                     2005                     2006

 

1- H2S;  2-SO2;  3-NO2; 4-NO

Рисунок 2 – Диаграмма состояния воздушного бассейна на границахС33 месторождения «Жанажол»

 

                                                                                 

 

 

 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                   

             

                               С – Север; В – Восток; Ю – Юг; З – Запад; Ц – Центр

 

Рисунок 3 – Изменение концентрации тяжелых металлов  и  нефтепродуктов в почвах в зоне СЗЗ в зависимости от места отбора проб (вертикальные отрезки изображают 95% - ные доверительные интервалы)

                  

- второе место по концентрации в приземном слое воздушного бассейна занимает диоксид серы (SO2), содержание которого равно 0,006-0,014 мг/м3;

- третье место по концентрации занимает сероводород (H2S) – 0,0035…0,006 мг/м3, последнее, четвертое место – оксид азота (NO) – 0,0030…0,006мг/м3;

  - повышенная концентрация загрязняющих веществ, как правило, наблюдается в северной части объекта, пониженная –  в юго-восточной части;

     - из года в год концентрация аэрополлютантов в воздушном бассейне неизменно снижается примерно на 10…15%, что обусловлено  совершенствованием технологических процессов и природоохранных мероприятий.

      Установлено, что показатель эффекта суммации по NO2+ SO2 равен 0,9 мг/м3, что отвечает требованиям норматива  ( ≥ 1 мг/м3).

 Расчеты по методике ОНД-86 в районе печи дожига ЦПГ и ПС ЖГПЗ показали, что: максимальная концентрация загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах, должна быть: С= 0,09 мг/м3; С= 0,012 мг/м3; С= 0,04 мг/м3; С= 0,28 мг/м3, а показатель ПДВ в зависимости от вида загрязняющих веществ должен быть: ПДВ= 269,9 мг/м3; ПДВ= 27 мг/м3; ПДВСО = 119,9 мг/м3.

    Эколого-экономический ущерб. Полученные результаты показывают, что эколого-экономический ущерб, причиняемый хозяйственно-промышленной деятельностью ЖГПЗ атмосфере при выбросе аэрополлютантов 96409,4 т/год, составляет 435 млн. тг/год, а ущерб в зависимости вида объектов воздействия наносится в млн. тг: ухудшению здоровья – 156,6; жилищно-коммунальному хозяйству – 52,2; промышленности и транспорту – 56,6; прочим – 30,5.

     Мониторинг литосферы. В соответствии  с рисунком 3 наибольшее загрязнение почвы наблюдается тяжелыми элементами Pb (max 12 мг/кг), Mn (33 мг/кг) и Ni (2,5 мг/кг), наименьшая концентрация в почве у Cr (0,4 мг/кг), Co (0,6 мг/кг) и Cu (1,7 мг/кг);

     - фактическая концентрация тяжелых элементов находится ниже показателя ПДК;

     - Центр СЗЗ больше загрязнен Cr, Cu и Ni, а Юг ө  Pb, Cd и нефтепродуктами;

     - концентрация нефтепродуктов в почвах на юге превышает ПДК (НПюг = 160 мг/кг, а значение ПДК = 100 мг/кг; в других местах их концентрация колеблется в пределах: на Севере – О;  Востоке – 13 мг/кг; Западе – 42 мг/кг;  Центре – 50 мг/кг;

     - эколого-экономический ущерб, причиняемый почве полигонами ЖГПЗ, достигает 8,4 млн. тг/год.

     Мониторинг гидросферы. Если сравнивать содержание компонентов в               р. Атжаксы со значением их ПДК в рыбохозяйственных водоемах, то прослеживается следующая закономерность:

    -  показатели по рН, NO-2, NO-3 и тяжелых металлов (за исключением Mn и Cd) при входе в СЗЗ и выходе из СЗЗ сопоставимы с показателями ПДК;

    - показатели по SO-4, Cl-, Fe, нефтепродуктов, Mn и Cd, превышают показатели этих компонентов по ПДК, в особенности при входе в СЗЗ.

Анализируя полученные данные, можно констатировать, как и предполагалось, интересную закономерность, заключающуюся в том, что: концентрация всех компонентов (за исключением Fe) при входе в СЗЗ заметно превышает некоторые в несколько раз их концентрации при выходе СЗЗ.

    Кроме этого, исследования по изменению концентрации нефтепродуктов в воде р. Атжаксы в зависимости от времени года показали, что:

     -  в воде р. Атжаксы всегда присутствуют нефтепродукты, что обусловлено нахождением ее в зоне действия ЖГПЗ;

     -  содержание нефтепродуктов в реке в зависимости от погодных условий колеблется в пределах 0,053 … 0,40 мг/дм3, что превышает показатель ПДК (0,05мг/дм3);

     - при прочих равных условиях, наибольшая концентрация нефтепродуктов в воде наблюдается в весенний период, наименьшая – в зимний период;

     -    при прочих равных условиях, содержание нефтепродуктов выше при выходе из СЗЗ, чем при входе в СЗЗ, что свидетельствует о дополнительном загрязнении воды в зоне действия ЖГПЗ.

     Пониженное содержание нефтепродуктов в воде в зимний период обусловлено снижением диффузионной способности нефтепродуктов из-за повышения их вязкости в зимний период и замерзанием земли, что приводит к задержке протекания нефтепродуктов в р. Атжаксы. Повышенное содержание нефтепродуктов в воде в весенний период, наоборот, обусловлено увеличением подвижности нефтепродуктов и пропускной способности грунта.

      Таким образом, гидросфера является одной из главных составляющих экосистемы, подвергающиеся антропогенному воздействию техногенных продуктов, в особенности нефти и нефтепродуктов. Концентрация нефтепродуктов р. Атжаксы в пределах зоны действия ЖГПЗ превышает ПДК, что требует дополнительных мероприятий по уменьшению утечки нефти и нефтепродуктов в р. Атжаксы 

     Установлено, что эколого-экономический ущерб, причиняемый гидросфере подразделениями ЖГПЗ, составляет 32 млн.тг.

     Радиоэкологический мониторинг. В исследованных пробах грунта территории ЖГПЗ, сориентированных по компасу, содержание Бк/кг калия-40 меняется от 268 до 346, тория-232 от 7 до 16, урана-238 (радия-226) от 11 до 18. Радиационный фон проб составляет в среднем 11 мкР/час, следовательно грунт радиактивно не опасен (таблица 3).

В пробах грунта, отобранных на полигоне промотходов, отмечено превышение фоновой экспозиционной дозы за счет увеличения содержания урана-238 (радия-226).  То же самое наблюдается и в пробах шламонакопителей. Все эти пробы, имея эффективную активность более 370 Бк/кг, согласно РУОН-2004, являются радиоактивными.

Пробы пластовой воды и нефти не радиоактивны. Таким образом, почва

территории ГПЗ относится к 1 классу опасности – использование без ограничений. Промышленные отходы и шламы соответсвуют 2 категории и требуют специальной технологии их утилизации. Пластовая вода и нефть радиоактивно не опасны.

 

Таблица 3 -  Содержание естественных радионуклидов.

 

Наименование

Содержание ЕРН, Бк/кг

Радиационный фон, мкР/ч

Аэфф,

Бк/кг

Класс радиационной опасности

Калий -40

Торий-232

Уран-238 (Радий-226)

Грунт ГПЗ

а) Запад

б) Юг

в) Восток

г) Север

д) среднее значение

 

268

305

346

270

300

 

13

16

14

10

13

 

17

18

11

11

15

 

11

11

10

10

11

 

58

63

66

62

63

 

 

1

Полигон

промотходов

а) max. фон

б) min. фон

 

 

236

258

 

 

19

23

 

 

1082

755

 

 

57

24

 

 

1130

774

 

 

2

Шламонакопитель

а) №1

б) №2

 

40

40

 

8

8

 

870

860

 

 

 

2

Пластовая вода

(вход Север)

 

< 8

 

< 7

 

< 40

 

 

< 20

 

1

Нефть

а) вход Север

б) вход Юг

в) товарная

 

< 8

-//-

-//-

 

< 7

-//-

-//-

 

< 40

-//-

-//-

 

 

< 20

-//-

-//-

 

1

                     

В четвертом разделе рассматривается распространение загрязняющих веществ в приземном атмосферном слое от факельного источника выбросов аэрополлютантов  ЖГПЗ. Результаты определения содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в подфакельной зоне по направлению ветра на ЖГПЗ показаны на рисунке 4.

Анализ рисунка 4 позволяет математически описать зависимость рассеяния загрязняющих веществ от дальности факельного источника эмпирическим однофакторным уравнением регрессии.

При этом характер рассеяния аэрополлютантов для І, ІІІ и ІV кварталов схож, поэтому их математическая зависимость будет иметь вид:

                                                                                        (1)

 

а для ІІ квартала (рис. 2):

                                                                                               (2)

где: у – концентрация загрязняющего вещества, мг/м3; х – расстояние от источника выброса ; а, b, с – коэффициенты уравнения регрессии;

       е – экспоненциальная постоянная.

 

                    ЗВ, мг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                300 м           500 м      1000 м   1500 м

 

Рисунок 4 – Зависимость содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в подфакельной зоне по направлению ветра от дальности факельной установки ЖГПЗ в зимний период

     

Отличие однофакторного регрессионного уравнения ІІ квартала от других объясняется особенностями, в основном, метеорологических условий в этот период года, главным образом направлениями ветра и его скоростью.

Для определения значений коэффициентов уравнения регрессии применяется метод наименьших квадратов. Согласно Рекомендациям по математическому описанию эмпирических однофакторных зависимостей  произвели ряд преобразований для упрощения расчетов, связанных с экспоненциальной постоянной.

Так, определение коэффициентов уравнения (1) для І квартала следующее:

 

                                                                                            (3)

 

отсюда уравнение (1) примет вид:

 

                                                                                                  (4)

 

Система нормальных уравнений для зависимости (4) имеет вид:

 

 

  

 

где: - суммы результатов определения содержания загрязняющих веществ и расчета;

             n – количество определений.

 

Для решения системы экспериментальные данные содержания, например, H2S І-го квартала и результаты расчета представлены в виде таблицы 4.

 

Таблица 4 – Сводные и расчетные данные замеров

 

х

у

300

17,292

-

90000

0

400

12,6

-0,987838

160000

-395,1352

500

2,248

1,900938

250000

950,469

750

2,008

2,029667

562500

1522,2502

1000

0,027

6,460599

1000000

6460,599

1250

0

-

1562500

0

1500

0,008

7,678095

2250000

11517,142

1750

0

-

3062500

0

Σ 7450

-

17,081461

8937500

20055,325

      

 Используя полученные в таблице суммы для определения коэффициентов а и в:

 

 


 

 

 

             Решив систему уравнений для H2S, получили:

 

 

Значение коэффициента с=17,292, т.е. концентрация у источника принята равной значению при 300 м.

Полученные значения коэффициентов подставляем в уравнение регрессии, тогда:

 

       

Производя аналогичные вычисления по данным І квартала получили ряд уравнений для:

SO2      

NO2  

СO2  

Сажа 

Углеводороды      

 

        Также в результате вычислений получены коэффициенты уравнения регрессии для ІІІ и ІV кварталов, которые представлены ниже в таблице 5.

      

        Таблица 5-Коэффициенты уравнения регрессии для III и IV кварталов

 

 

 

ІІІ квартал

ІV квартал

Н2S

SO2

NO2

СO2

Сажа

Углеводороды

 

     Как выше было указано, для ІІ квартала в уравнении (2) рассеяния загрязняющих веществ в атмосфере также необходимо сделать ниже приведенные преобразования - , тогда:

                                                                                                    (5)

     Соответствующая система уравнений:

 

 

 

 

      Данные H2S за квартал приведены, (в таблице 6).

 

Таблица 6 – Сводные и расчетные данные замеров

 

х

у

300

11,55

2,446685437

90000

734,0056

400

9,45

2,246014742

160000

898,4059

500

3,3

1,193922468

250000

596,9612

750

3

1,098612289

562500

823,9592

1000

0,379

-0,97021907

1000000

-970,219

1250

0,366

-1,00512195

1562500

-1256,4

1500

0,007

-4,96184513

2250000

-7442,77

1750

0,007

-4,96184513

3062500

-8683,23

Σ 7450

28,059

2,446685437

8937500

-15299,3

    

          Подставив значения сумм, получили:

 


 

 

 

тогда, k = -4,37961; b=0,0053625

Отсюда а=еk = 0,01253.

А уравнение (2) для Н2S примет вид:

 

     Аналогичное решение позволяет получить уравнение для других загрязняющих веществ (ІІ квартал):

 

SO2

NO2

СO2

Сажа

Углеводороды

       Проверка адекватности регрессионных моделей выполнена по F-критерию (критерий Фишера), при этом расчетное значение F-критерия значительно меньше, что свидетельствует о значимости уравнений регрессии на 5 %-ном уровне.

Анализ представленных математических зависимостей распределения загрязняющих веществ от дальности факельного источника ЖГПЗ доказывает, что концентрация отдельного вида аэрополлютанта на определенном расстоянии зависит в основном от метеорологических условий: время года, погода, скорость и направление ветра (розы ветров), вид и мощности осадков и т.д.

В пятом разделе рассматривается повышение эффективности технологических процессов очистки сточных вод для обеспечения их экологической безопасности. Экономическая эффективность внедрения усовершенствованного способа очистки пластовых вод и новой технологии глубокой очистки отработанных щелочных растворов составляет 300 млн. тг в год. 

     Очистка пластовой воды. При первичной подготовке сырой нефти из нее выделяется наряду с другими примесными веществами, пластовая вода. Количество её достигает 200-300 л на каждую тонну добытой нефти, а содержание солей в этой воде составляет 2000 г/л. Кроме того, в ней содержится 250-455 мг/л сероводорода, 160-255 мг/л взвешенных веществ, более 1000 мг/л нефтепродуктов. Жесткость пластовой воды – 24,4 мг-экв/кг и рН = 7,1-7,3.

     Очистка пластовой воды, после отделения ее от сырой нефти, является одной из главных проблем предприятия по первичной подготовке сырой нефти.

При традиционной очистке пластовой воды в ней все еще содержатся 700-800 мг/л нефтепродуктов, 50 мг/л солей. Поэтому закачка их в пласт не представляется возможной.

     В связи с этим нами усовершенствована технология очистки пластовых вод. В зависимости от степени первичной очистки пластовых вод их дальнейшую очистку или дочистку можно осуществить различными способами: комплексными методами; электродиализом, в трубофлотаторах и электрохимическими методами.

     В приложении 1 приведена технология доочистка пластовых вод методом электрофлотации. После первичной очистки пластовая вода поступает в электрофлотатор, состоящий из анода и катода. На аноде образуются пузырьки кислорода, на катоде – водорода.  В результате работы анода и катода пластовая вода разделяется  на три части: на очищенную воду, шлам и осадок. После разделения очищенная вода по трубопроводу поступает в накопитель РВС – 3000. Шлам, собранный на поверхности пластовой воды, при помощи скребка собирают в шламоприемник, а осадок при помощи патрубка выпускают на отдельный сборник и далее на полигон.

     При доочистке пластовых вод содержание нефтепродуктов остается до 0,05 мг/л и солей 10 мг/л, а взвешенные и газообразные вещества полностью улавливаются.

Демеркаптанизация сырой нефти. Обезвоживанная и обессоленная в условиях первичной обработки нефть в своем составе имеет еще сероводород, нафтеновые кислоты, меркаптан и другие примесные вредные газы. В нефтях,

направляемых по нефтепроводам потребителям, повышенная концентрация вышеупомянутых примесных газов не допустима по эколого-экономическим и технико- экономическим причинам.

Процессы демеркаптанизации заключаются в следующем; низкомолекулярные меркаптаны С12 селективно окисляют до дисульфидов, а сероводород до сульфатов кислородом воздуха в присутствии фталоцианинового катализатора ИВКАЗ в водно-щелочном растворе по следующим реакциям:

 

 

 

 

 


                                                                                 NaOH+Kt+H2O

                                      

                        RSH + NaOH                 RSNa + H2O

 

                        H2S + 2NaOH                      Na2S + 2H2O

 

     Демеркаптанизированная нефть подается в резервуарный парк, а отработанный щелочный раствор (ОЩР), сливаясь со свежей щелочью 6,5% концентрации, направляется на первую стадию для повторного использования, а затем – в хранилище щелочных стоков.

     Разработка технологии регенерации и нейтрализации ОЩР. ОЩР имеет следующую характеристику: рН = 12,0-13,2; содержание H2S – 115 … 150 мг/л; нефтепродуктов – 397 … 410 мг/л и механических примесей – 80 … 90 мг/л. Для закачки ОЩР в пласт его очищают от этих примесей методами регенерации и нейтрализации    по   технологической    схеме,   показанной   на     рисунке     в

Приложении 2.

     Химические процессы. Технология глубокой регенерации и нейтрализации ОЩР проходит в два этапа:

- нейтрализация и обработка ОЩР путем ввода к его потоку заданного количества серной кислоты (H2SO4); при этом щелочь (NaOH) (свободный каустик), взаимодействуя с H2SO4, должна превращаться в рассол;

- регенерация и отделение кислых нефтей от рассола при рН = 4…3.

          Уравнения нейтрализации и регенерации следующие:   

 

   2NaOH + H2SO4  ®  Na2SO4 + 2H2O

H2SO4 + 2RCOONa ® 2RCOOH + Na2SO4 (pH<4)

          В ОЩР кроме этих соединений (NaOH, RCOONa) имеются также еще газы (H2S и O2), которые вcтупают в химическую реакцию с серной кислотой при рН=3 по уравнениям:

                                        

                                          H2SO4 + Na2S ® Na2SO4 + H2S­

 

                                          2NaHS + H2SO4® Na2SO4 + 2H2S­

 

Na2S2O3 + H2SO4 ®  Na2SO4 + H2SO3 + S¯

 

Na2 CO3 + H2SO4 ® Na2SO4 + H2O + CO2­

           В соответствии с рисунком  приложения 2 ОЩР из емкости V-201, V-101 и Р-106, подается в емкость Т-103, представляющую собой вертикальный цилиндрический аппарат с объемом 200 м3, снабженный обогревающим змеевиком. Температура и давление в емкости должны быть соответственно 45-750С и 0,6 МПа. Причем уровень ОЩР в емкости должен быть в пределах 500-9200мм.

     Далее, подогретый до 65-750С ОЩР подается в реактор-смеситель V-301, представляющий собой вертикальный цилиндрический аппарат с мешалкой М-301. В реактор V-301 также подается 98%-ный раствор серной кислоты из емкости Т-302. Давление в емкости V-301 поддерживается в пределах 0,27-0,39 МПа, а температура – 85…950С. 

     Кроме того, в реактор подается деминерализованная (или глубокообессоленная) вода, влияющая на температурный режим смешивания и нейтрализации ОЩР.

     Далее, из верхней части емкости V-301 продукты реакции с рН = 3-4 поступают в трехфазный сепаратор V-302,где происходит их разделение на паровую и жидкую фазы.

     Причем, жидкая фаза  разделяется на два потока: первый, состоящий из кислых углеводородов, направляется в хранилище-грязеотстойник, а второй – кислый рассол поступает в колонку отдувки V-303. Паровая фаза, представляющая кислые газы, из сепаратора V-302 направляется на установку сероочистки ЦПГ и ПС.

     Из отдувки V-303 кислый рассол подается в смеситель MSP-305. В последний одновременно подается свежий 3,1% раствор щелочи. Смешанная смесь рассола и щелочи с рН = 6,0-8,5 поступает в холодильник Е-302 на  охлаждение ее  холодной оборотной водой до 38,80С. Из холодильника смесь поступает в нейтрализатор V-304, где происходит полное смешивание кислоты и щелочи и ее нейтрализация. Затем нейтрализованный раствор направляют на установку очистки сточных вод завода.

     Следует отметить, что степень нейтрализации ОЩР преимущественно   зависит от таких факторов производства, как регулирование рН в ректоре, показателей температуры и давления.

Регулирование рН в реакторе до заданных показателей способствует получению стабильного значения рН среды и сокращению времени пребывания смеси в реакторе. Значение температуры заключается в поддерживании параметров: теплоты, выделяющейся при разведении концентрированной серной кислоты; реакции нейтрализации между кислотой и щелочью; реакции регенерации органических кислот. Выдержка заданного низкого давления в системе необходима для максимального обеспечивания выхода H2S из раствора и удаления из жидкой фазы.

Согласно требованиям нормативов состав нейтрализованного ОЩР, поступающего на установку очистки сточных вод, должен соответствоват,, %: вода – 0,9680; Na2SO4 – 0,0290;  H2SRSH – 0,000; RCOOH - следы; CH4 – 0,0029; N2 – 0,0001.

     В    шестом     разделе     рассматриваются     химические     превращения составляющих пластовой воды (ПВ) и ОЩР в процессах продвижения их в пласт. Перед закачиванием ПВ и ОЩР в пласт их в заданных соотношениях смешивают, после чего дополнительно смешивают с технической (или питьевой) водой. Подготовленная таким образом смесь, состоящая по крайней мере из трех различных по своему происхождению вод, закачивают в пласт. В процессе движения в пласт смесь взаимодействует с составляющими литосферы, образуя нежелательные в данном случае нерастворимые соединения. Отрицательное влияние последних заключаются в их отложениях на стенках скважин, приводящих со временем к их закупориванию. Для исследования использовали 4 образца ОЩР: ОЩР-1 − образец ноября прошлого года, ОЩР-2, ОЩР-3, ОЩР-4 −  образцы этого года, соответственно, отобрав их сверху, середины и снизу емкости. Разные

 

Шифр

раствора

Состав,

степень разбавления

 

Примечание

5

(ОЩР-2 + вода водопроводная хлорированная Алматы) 1:2

 

Исходно мутный ОЩР-2 с редкими белыми хлопьями осветлел.

6

(ОЩР-3 + вода пластовая) 1:2 

Сразу при вливании компонентов по всему объему жидкости зависла белая взвесь хлопьевидных частиц. В течение ~ получаса взвесь уплотнилась, осела слоем на дне ~ 2-3мм.     

7

(ОЩР-4 + техническая вода) 1:2

То же, частички взвеси более мелкие − песок, взвесь более редкая, агрегация и оседание также.

8

(ОЩР-1 + питьевая вода) 1:2

После сливания раствор прозрачный

 Таблица 7 – Состав и степень разбавления водных систем

 

 

образцы ОЩР разбавляли разными видами воды. Разбавленные (таблица 7) растворы пронумерованы и под этими номерами фигурируют в спектрограммах и тексте.

      Растворы 5 и 8 при хранении в закрытых сосудах постепенно, очень медленно выделяют твердую фазу зеленой, как окись хрома, окраски. Через месяц после постановки опыта осадок раствора 5 стал белым, не агрегируясь и не уплотняясь,

изменений, как в системе ОЩР с пластовой водой, при этом не произошло, хотя есть качественные изменения. Согласно кривой №5 действие на ОЩР-2 Алматинской питьевой воды хлорированной) по поведению и параметрам полосы 230 нм аналогично технической воде (хотя осадок при разбавлении не выпал). ОЩР-1 против  действия  питьевой  воды ЖГПЗ оказался устойчивым, однако через 5 суток нахождения препаратов в закрытых емкостях все растворы № 5, 6, 7, 8, а также (пластовая вода + дистиллированная вода) 1:40 практически утратили полосу 230 нм, отличавшуюся громадной интенсивностью в УФ, Вид - спектрах ОЩР.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5 - УФ, Вид спектра разбавленного ОЩР

 

     Можно полагать, что динамичная полоса 240 нм УФ вид-спектров щелочных растворов является спектральным выражением их способности экстрагировать из нефти меркаптановую органику. У ОЩР есть близкая по положению полоса 227-230 нм, отличающаяся огромной интенсивностью, хотя «мерцания» (есть-нет) этой полосы у ОЩР нами за весь период наблюдения замечено не было.    

     Твердые фазы разбавления. ИК-спектры осадков №6 и 7 свидетельствуют, что при разбавлении ОЩР как пластовой, так и технической водой образуются те же самые продукты окисления меркаптанов, что и при испарении ОЩР на воздухе. Их спектральные признаки - сульфонатные полосы 1150, 1020 см-1. Эти продукты, ассоциированные с содой, выпадают в осадок совместно с гидроксидами кальция – полоса 3640 см, магния – 3696 см. Этими же гидроксидами обусловлена интенсивная широкая полоса под основанием 300-800 см. Попарное отношение 7/6 повис в виде облака в придонной части сосуда. Твердой фазы для отделения и спектроскопического изучения, недостаточно. Раствор 8 содержит зеленую подвижную, слабо агрегирующуюся взвесь в придонной области.

     После выпадения осадков, твердую фазу реакций 6 и 7 отделяли на фильтр. С фильтров твердую фазу во влажном состоянии намазывали на крышку KRS-5 для съемки ИК - спектров. Спектры осадков снимали сразу после препарирования и через сутки. После высыхания осадков на фильтрах наскрести их для приготовления прессованных таблеток с KBr оказалось невозможным. Осадки буквально внедрились в структуру бумаги и оказались неотделяемыми от нее.

     Разбавленные растворы и маточники оказались еще более агрессивными для крышек KRS – 5, чем сами ОЩР. Это связано с термодинамической неравновесностью смесей, как маточников 6,7, так и прозрачных жидкостей 5, 8. В последних жидкостях идут процессы, приводящие к выделению в осадок твердой фазы, что и является следствием неравновесности.    

     На рисунке 5 представлены спектры растворов 5-8 трех степеней разведения 3, 63, 1323, снятые в день приготовления растворов. Спектры объединены в группы по степени разбавления. В первой группе справа самых концентрированных растворов две кривые 5 и 8 поднимаются более круто и высоко. Это спектры прозрачных смесей, из которых осадки при смешивании не выпали. Спектральные кривые маточников 6 и 7 расположены более низко. От точек пересечения со спектрами 5 и 8 кривые 6 и 7 резко загибаются вниз. По-видимому, этому способствует невидимая вуаль твердой фазы, которая сильно рассеивает падающее излучение.

     У средней группы кривых полоса 294 нм, особенно выраженная в спектре   № 6, наследована как будто от разбавляемого ОЩР-2, у которого она есть. Однако же, при одинаковой с № 6 степени разбавления ОЩР эта полоса видна только в виде перегиба на кривых № 5 и 7. У кривой № 8 этой полосы нет, так как разбавлялся ОЩР-1, не имеющий такой полосы. Зато у № 8 есть полоса 333 нм, характерная для ОЩР-1, правда, при более низких степенях разбавления 15-180. При степени 1080 эта полоса у ОЩР-1 уже не видна. В данном же случае полоса 333 нм есть у № 8 при степени разбавления 1323, а также есть у растворов № 7 и 5, полученных от разбавления ОЩР-2. Этой полосы нет только у № 6. Таким образом, полосы 294 и 333 нм, происходящие от ОЩР-2 и ОЩР-1, соответственно, проявляют эффекты повышения интенсивности неконцентрационного происхождения у смесей ОЩР с разбавителями: пластовая, техническая, питьевая Алматинская, питьевая ЖГПЗ вода.

     В группе кривых смесей самого высокого разбавления 1223 слева заметно отсутствие полосы 230 нм у маточника системы (ОЩР - 2 − Пластовая вода) 1:2. Данный спектральный эффект маточника является следствием выпадения твердой фазы. У маточника №7 данная полоса наблюдается, хотя следует отметить эффект просветления слоя препарата при данной частоте, сравнивая с кривой №8, у которой эта полоса сильно перепоглощена. Осадок выпал при разбавлении ОЩР-2 технической водой, но столь радикальных в количественном отношении содержит кальцит, присутствуют также свободные от перекрывания с кальцитом спектральные признаки соды Na2CO3·10Н2О – полосы 3408,2994,1765, 902см-1, есть среднеинтенсивная узкая полоса 3648 см-1 – признак гидроксида кальция Са(ОН)2, также малоинтенсивные полосы продуктов окисления меркаптанов 1148,4+675см-1, Na2SO4, 1002 – спирт, СН3ОН те же самые, что интенсивностей указанных полос на кривых D (ν) составляет: 0,27; 0,27 и 0,37 соответственно. Значит, в обоих осадках соотношение гидроксидов Са Mg одно и то же. Отношение интенсивностей карбонатных полос 1430 и 885 см 0,42; 0,4, сульфатных 1145 см – 0,38. Отличия интенсивностей вызваны неравноценной толщиной слоев осадка № 6 и 7, но в отношении содержания указанных минеральных компонентов оба осадка близки. Но в осадке №7 присутсвует соединение, обусловливающее дополнительные полосы 1020, 955 (800, 822)см. Определить его по этим полосам не удалось. Есть соответствие частот со спектром мелилита (Ca, Na)2 (Al, Mg), (Si, Al)2 O7 : 1030, 940, 858 см. В диапазоне 800-900 см находятся интенсивные полосы тетраэдричесих оксаанионов металлонеустойчивого колебания как CrO42-. Na2CrO4,. Возможно, что с гидроксидами Ca и Mg саждаются силикатные щелочные структуры ОЩР. В спектре осадка №7 лучше видна полоса 2750 см щелочного гидрата NaOHH2O.

     В спектре осадка на KRS испаривщегося маточника №7 преобладают полосы щелочного гидрата, карбонизация осадка относительно невелика.

     Количественный анализ породы. Термографические исследования также показали, что основной фазой породы керна является кальцит СаСО3.. На кривой ДТА  породы зафиксирован четкий интенсивный эндотермический эффект в температурном интервале от 770о до 1000оС с максимумом при 920оС, вызванный  диссоциацией СаСО3 с образованием оксида кальция СаО. Дифрактограмма остатка пробы керна после термического исследования подтвердила присутствие СаО. Потеря массы ∆m, обусловленная выделением углекислого газа СО2, по кривой ТГ составляет 42,92. Расчеты, проведенные по результатам термического анализа, показали что в пробе керна содержится 97,6% СаСО3.

Потеря массы ∆m, обусловленная выделением углекислого газа СО2, по кривой ТГ составляет 42,92%. Расчеты, проведенные по результатам термического анализа, показали что в пробе керна содержится 97,6% СаСО3.

   

 

Подпись: 6
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 Исследуемая порода керна- визуально твердая масса серого цвета. По качественной реакции с разбавленной соляной кислотой относится к классу карбонатов, в частности, кальциту СаСО3. Физические свойства кальцита: плотность 2,71 г/см3; твердость 3. Известно, что карбонаты, особенно щелочные, растворяются в воде. Растворимость СаСО3 зависит от температуры воды, снижается при увеличении температуры. Растворимость кальцита составляет (г/л): для 0оС – 0,081; 25оС – 0,056 и 50оС – 0,038.       

     Взаимодействие породы керна с ОЩР. Результаты исследования  варианта испарения ОЩР с подложки керна в виде мелочи породы – кусочков, смоченных ОЩР, показали, что если остаток от испарения ОЩР со стекла был получен менее, чем за сутки, то реакционная смесь керн + ОЩР не высохла и за трое суток. Сухой продукт данной реакции оказалось возможным препарировать для получения ИК-спектра через пять суток после постановки опыта.  Реакционная масса на 28% превышала  массу исходной породы.

       На рисунке 6 представлены ИК-спектры реакционной массы (порода керна+ОЩР) в начальном виде и после промывки водой. Продукт реакции Со(0,6 мг/кг) и Си (1,7 мг/кг); Центр СЗЗ больше загрязнен Cr, Cи и Ni, а ЮГ- Рв, Сd и нефтепродуктами; в воде р. Атжаксы всегда присутствуют нефтепродукты из-за ее расположения в зоне действия ЖГПЗ содержание нефтепродуктов в реке в зависимости от погодных условий колеблется в пределах 0,053 … 0,40 мг/дм3, что превышает показатель ПДК (0,05 мг/дм3); при прочих равных условиях наибольшая концентрация нефтепродуктов в воде наблюдается в весенний период; наименьшая – в зимний период содержание нефтепродуктов выше при выходе из СЗЗ, нежели при входе в СЗЗ, что свидетельствует о дополнительном загрязнении воды в зоне действия ЖГПЗ;

     После промывки водой в спектре твердого продукта реакции (порода керна + ОЩР) пропадают полосы Са(ОН)2, соды, сульфата натрия нового радикала. Значит, продукты превращения ОЩР в данной системе растворимы в воде  при комнатной температуре. Хорошо заметна также деформация кривой у твердого (керн + ОЩР), которая осталась и после промывки по сравнению с нормальными кальцитовыми ИК-спектрами промытого керна. Деформация выражается в том, что низкочастотная часть ИК-спектров справа от максимума полосы 1440 см-1 имеет более низкий ход, чем левая: Т(724) = 80, Т(2400) = 90. Перепад уровней фона составляет 10 единиц Т у кривой 1, то же самое у кривой 2.

 В диапазоне 300-1000 см-1 находятся широкие полосы интенсивного  поглощения оксидов металлов.

     В общем случае рассмотренные деформации колебательных спектральных кривых, как у породы керна, так и у твердого продукта  реакции (керн + ОЩР)  могут быть вызваны наложением полос электронных переходов низкой энергии, связанных с межфазными (межмолекулярными) ассоциациями в полиминеральных системах. С низкочастотного края диапазона можно ожидать также захода широких крыльев вращательных полос у систем с водородными связями. Не исключено, что описанная для твердого (керн + ОЩР) специфика  ИК – спектров связана с присутствием и деятельностью вышеупомянутой органики.

       По характеру структуры кривой 2 в области  400 – 650 см-1 и наличию широкой полосы при 1100 см-1 видно  присутствие алюмосиликатов типа полевого шпата, проявления которого лучше видны после промывки образца.

Нормальные для моносоединения типа полевого шпата соотношения интенсивностей валентных (высокочастотная область 1000-1200 см-1) и деформционных (ниже 800 см-1) полос нарушены у компонента полиминерального образца.

     Итак, в составе твердого продукта реакции ( порода керна + ОЩР) обнаружены: кальцит СаСО3 – основной компонент до 65% массы, Са(ОН)2 – 14%,

 

сода Na2CO3 до 35% (по Iт(3000) – оценка)

в ассоциации с

органикой R-SO3

 

Iт (1002) δ(СОН) – второе ниже, чем у остатка от испарения ОЩР.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

    В диссертационной работе изложены новые научно обоснованные теоретические, экспериментальные и внедренческие результаты, направленные на решение крупной экологической проблемы снижения воздействия на экотоп аэрополлютантов от первичной подготовки нефтегазового сырья.

Основные научные результаты, практические выводы и рекомендации, полученные лично автором при выполнении диссертационной работы, заключаются в следующем.

     1. Анализ современного состояния в области добычи, транспортировки, подготовки, переработки и реализации нефтегазового сырья и нефтепродуктов показал, что мировое потребление их, в особенности в развитых странах, в настоящее время из года в год возрастает в повышенном темпе. Установлено, что потребление энергии мировое в 1990г. – составляло 346 квадрильон БТЕ, в 1999г – 381,8 квадрильон БТЕ, а в 2010 г. и 2020 г. будет достигать соответственно 489,7 и 607,1 квадрильон БТЕ, т.е. с повышением потребления нефтегазового сырья будут нарастать экологические проблемы окружающей среды.    

     Общие мировые выбросы загрязняющих веществ предприятиями нефтегазовой промышленности в окружающую среду достигают 233 млрд. т/год, из них СО составляет 121 млрд. т, NOx – 25 млрд. т, CпНт – 14,5 млрд.т, SO3 – 53 млрд. т, взвешенные вещества – 19 млрд.т.

2. Выявлено, что среди отраслей нефтегазовой промышленности объекты первичной подготовки нефтегазового сырья являются одними из главных загрязнителей окружающей среды.

     Показано, что только в технологических процессах глубокого обезвоживания и обессоливания предприятие с мощностью 15-16 тыс. т перерабатываемой нефти образует 26-30 т нефтешламов, в составе которых имеются 30% углеводородов, 30-50% воды, а выбросы углеводородов достигают 5,36 кг/т.Установлено, что сброс при этом взвешенных веществ в гидросферу достигает 100…300 мгО2/л, ХПК – 300…500 мг/О2, а в сернисто-щелочных сточных водах их содержание соответственно составляет: 300 мг/л, 8000…14000 мг/л; сульфиды – 30000…50000 мг/л; 65000…95… мгО2/л и 100000…150000 мгО2/л.

     3. Обострение экологических проблем на предприятиях первичной подготовки нефтегазового сырья заключается в:

     - использовании старых технологических процессов, не отвечающих современным требованиям экологизации производства;

     - несовершенствах некоторых современных технологий например, выбросы на факелах, закачка отработанных щелочных растворов, обогащенных кислородом, меркаптанами и другими загрязнителями в пласт и т.д.:

     - выбросах в большем количестве загрязняющих веществ, из года в год возрастающих в связи с интенсификацией добычи углеводородных материалов;

     -  сточных водах, содержащих токсичные и ядовитые вещества;

     - твердых отходах в виде нефтешламов, АСПО, замазученного грунта и др.;

     - аварийных ситуациях на предприятиях по тем или иным причинам;

     - несовершенствах охраны труда, природозащитных мероприятий и технологий.

     4. ЖГПЗ проводит первичную подготовку 5,79 млн.т нефти в год, 1977,25 млн. м3/ год газа и 28 тыс. т серы, в результате чего нефть – обезвоживается, обессоливается, дегазируется, демеркаптанизируется и др., а газ – очищается,

осушивается, сжимается и др. При этом образуются различные поллютанты, оказывающие существенное антропогенное воздействие на окружающую среду.

     Составлен перечень наименований контролируемых загрязняющих веществ, определены точки и периодичность контроля более 40 видов поллютантов и десятков их свойств.

     За 2006 г выбросы загрязняющих веществ в атмосферу достигли 96409,4 т, из них сернистый ангидрид составляет 49%, оксид углерода – 30%, прочие, включая сажу и сероводород – 1,1%.

     С увеличением выброса поллютантов, сброса и хранения отходов  соответственно растут платежи. Например, за 2000г ставки за выбросы составляли 277,44 тенге, а платежи за загрязнение окружающей среды – 62391,256 тенге, а уже в 2006г – соответственно 977 т и 1254191,6 тг. Из них 98% платежей приходится на выбросы оксидов серы, углерода и азота.

     5. Оценка загрязнения атмосферы организованными источниками показала следующее:

     - эффект суммации (Сэс) или «суммарная» опасность загрязнения в сочетаниях SO2, NO2 и СО находится в пределах 133,6-13968,5 мг/м3 при критерии по нормативу Сэс≥1;

     - кратность интенсивности загрязнения (γi) колеблется в широких пределах (0,3-640), удельный максимальный секундный выброс (ρi) – 0.001-4,1 г/с·м, а значение коэффициента токсичности (Г1) достигает, (m·м3)/(год·мг); по SO2 – 15754,1; по СО – 3166,8; по NO2 – 7743,3; в сумме по количеству SO2+CO+NO2 = 26664,2(m·м3)/(год·мг);  относительная токсич-ность (Г2),%: SO2 – 55; CO – 17; NO2 – 28;

     - классификация организованных источников загрязнения, установленная по степени суммарной токсичности (Г3), (m·м3)/(год·мг), показала по опасности следующую последовательность источников их выбросов: (m·м3)/(год·мг): 1. Печи дожига ЦПГ и ПС – 7651,1; 2. Компрессора 10 КГН – 7194,1 и 6853,3; 3. Котельные – 2665,8; Вентсистема насоса ЦПГ и ПС – 1071,9; 4. Источники ГКЦ – 487,6; 5. Блоки регенерации ДЭГа – 434,9; 6. Печи подогрева нефти – 88,2; 7. Установка по осушке газа (УОГ) – 15,9; 8. Вентсистема ГЛКС – 1,74.

     6. Оценка загрязнения атмосферы неорганизованными источниками показала следующее:

     - эффект суммации (Сэс) или «суммарная» опасность загрязнения по SO2+NO2 достигает 0,6 –7,5 мг/м3, кратность интенсивности загрязнения (γi) – 0,4…2,5; коэффициент токсичности по NO21) в Центре – 85,9 (m·м3)/(год·мг); индекс суммарной токсичности (Г3) в Центре по NO2 – 91,7 (m·м3)/(год·мг);

     - из данных распределения аэрополлютантов, выделенных из неорганизованных источников, установлено, что самым  безопасным местом на территории завода является его восточная часть, а самым опасным местом – Центр и Резервуарный парк.

      7. Установлено, что почва загрязняется тяжелыми элементами Рв (12 мг/кг). Мп (33 мг/кг),  Ni (2,5 мг/кг), наименьшее загрязнение –  почвы Сr (0,4 мг/кг),

8. Показано, что:

     - при выбросе 96409,4 т/год аэрополлютантов в воздушный бассейн общий эколого-экономический ущерб, причиняемый народному хозяйству, достигает 435 млн. тг/год;

     - полигон отходов ЖГПЗ площадью 20 га приносит эколого-экономический ущерб в сумме 8,4 млн. тг/год;

     - при сбросе 10 т/год нефтепродуктов в водоемы эколого-экономический ущерб достигает 32 млн. тг/год.

     Причем этот ущерб в зависимости от вида объектов распределяется следующем образом, %: ухудшение здоровья населения – 36; жилищно-коммунальное и бытовое хозяйство – 32; сельское и лесное хозяйство – 12; промышленность и транспорт – 13; прочие сферы – 7.

     9. Усовершенствована технология более глубокой очистки (вторичная очистка) пластовых вод с применением современных технологических систем, способствующих смешиванию их с другими сточными водами, например, отработанными щелочными растворами.

     Разработана технология глубокой очистки отработанных щелочных растворов – отходов, возникающих при демеркаптанизации нефтегазового сырья, путем их регенерации и нейтрализации.

     Получена глубоко очищенная вода, состоящая из очищенных пластовых вод и отработанного щелочного раствора, питьевой воды, удовлетворяющая требованиям норматива для закачиваемых в пласт вод.

     Предложен эффективный способ очистки отходящих газов от меркаптанов (степень очистки достигает 99,1-99,5 %).

     10. Исследованы химические превращения составляющих пластовых вод и отработанного щелочного раствора в процессах их продвижения в пласт.

     Показано, что пласт преимущественно состоит из кальцита, который при контакте с водой способен взаимодействовать с составляющими последней, образуя дополнительные соединений,  увеличиваясь в объеме.

     Установлено, что в процессе контакта с не очищенной водой порода пласта образует в результате их химического взаимодействия NaOH·10H2O, сульфонаты – R-SO3 и Сa (OH)2, которые в определенных условиях могут закупоривать скважины.

Экономическая эффективность внедрения технологий глубоко очищенных пластовых вод и отработанных щелочных растворов составляет 300 млн. тг/год.

     Оценка полноты решения поставленных задач. В работе полностью решены вопросы повышения экологической безопасности первичной подготовки нефтегазового сырья. Исходя из вышеизложенного можно заключить, что поставленные задачи выполнены в полном объеме.

     Разработка рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию результатов. Полученные результаты рекомендуются специалистам предприятий первичной подготовки нефтегазового сырья, экологического проектирования и экспертизы, научно-исследовательской и преподавательской сферы.

      Оценка технико-экономической эффективности внедрения.

Разработанные технологии глубокой очистки пластовых вод и отработанного щелочного раствора внедрены на ЖГПЗ с экономической эффективностью 300 млн. тг/год.

     Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в этой области. Проведенный анализ состояния экологических проблем в нефтегазовой промышленности показал соотвествие работы современному научно-техническому уровню.

 

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

 

1.        Сарсенбаев Б.К., Естемесов З.А., Утегенов М.М., Копылова Е.А. Особенности свойств отхода нефтепереработки - щелочного стока //Наука и образование Южного Казахстана. Серия Химия.Химическая технология 2007.  № 1. – С. 75-79.

2.        Сарсенбаев Б.К., Копылова Е.А., Утегенов М.М., Естемесов З.А. Идентификация свойств отработанного щелочного раствора от демеркаптанизации нефти //Наука и образование Южного Казахстана. Серия Химия.Химическая технология 2006.  № 5(54). – С. 65-69.

3.        Утегенов М.М., Копылова Е.А., Естемесов З.А. О природе отработанного щелочного раствора промышленной нефтеочистки //Вестник Казахского национального технического   университета им. К.И. Сатпаева., 2006. – С. 18-23.

4.        Утегенов М.М, Копылова Е.А., Естемесов З.А. Об электронных спектрах синтетических водно-щелочных растворов //Вестник Казахского национального технического   университета им. К.И. Сатпаева., 2006. – С. 90-96.

5.         Утегенов М.М., Естемесов З.А., Естемесов М.З. Распространение аэрополлютантов в подфакельной зоне ЖГПЗ и //Поиск, 2006.  № 1 – С. 172-173.

 

6.        Естемесов З.А., Утегенов М.М., Естемесов М.З. Содержание аэрополлютантов в атмосфере на источниках выбросов загрязняющих веществ на ЖГПЗ // Поиск, 2006.  № 1. – С. 169-172.

7.        Утегенов М.М.,   Естемесов М.З.,   Естемесов З.А. Радиоэкологический мониторинг   на   объектах   Жанажольского   газоперерабатывающего завода  //Вестник   Восточно-Казахстанского   госуд.   технич. университета  им. Д. Серикбаева,  2006.  № 4. – С. 117-119.

8.        Утегенов М.М., Естемесов М.З., Естемесов З.А. Воздействие нефти и нефтепродуктов на гидросферу //Промышленность Казахстана. – Алматы, 2007.  № 1 (40) – С. 56-57.

9.        Утегенов М.М., Естемесов М.З., Естемесов З.А. Особенности загрязнения почвы нефтью и нефтепродуктами // Вестник Восточно-Казахстанского госуд. технич. университета им. Д. Серикбаева, 2006.  № 4. – С. 114-116.

10.     Утегенов М.М., Естемесов З.А., Бастрыкина Л.А. Радиационная оценка окружающей среды на ЖГПЗ // Вестник Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева, 2007.  № 1. – С. 235-239.

11.     Медведев А.Д., Утегенов М.М, Дусипов Б.Б. Обеспечение коррозионной безопасности технологического оборудования блока 1500 Жанажольского газоперерабатывающего завода в результате применения высокоэффективных реагентов для качественной подготовки воды // Нефтяное хозяйство,  2005.  № 12. – С. 85-87.

12.     Утегенов М.М, Дусипов Б.Б, Естемесов З.А, ВасильченкоН.А Первичная подготовка нефти на нефтяных промыслах //Сборник научных трудов ЦеЛСИМ, вып.6.Алматы, 2005.-С.18-19.

13.      Утегенов М.М., Естемесов З.А.  Эффективность использования турбофлотаторов для очистки нефтесодержащих сточных вод //Труды восьмой Международной научно-техн. конф. «Новое в безопасности жизнедеятельности»: сб. тр. КазНТУ. – Алматы, 2006. II. С. -85-88.

 14. Утегенов М.М. Применение электрохимических методов для   очистки сточных вод на нефтеперерабатывающем заводе //Труды восьмой Международной научно-техн. конф. «Новое в безопасности жизнедеятельности»: сб.тр. КазНТУ. – Алматы, 2006. II. С.- 87-91.

15.  Утегенов М.М, Дусипов Б.Б, Естемесов З.А Состав и способы переработки сырой нефти // Сб. научных трудов ЦеЛСИМ, вып. 6.-Алматы, 2005.-С.38-40.

 16.  Утегенов М.М. Использование современного метода очистки      сточных вод  //Труды восьмой Международной научно-техн. конф. «Новое в безопасности жизнедеятельности»: сб.тр. КазНТУ.–Алматы, 2006.II.- С.91-94.

17.  Утегенов М.М., Естемесов З.А., Унаспеков Б.А. Разработка технологии  стабилизации газового конденсата //Труды восьмой Международной научно-техн. конф. «Новое в безопасности жизнедеятельности»: сб.тр. КазНТУ. – Алматы, 2006, II, С. 115-117.

18.     Естемесов З.А., Утегенов М.М. Очистка сточных вод на Жанажольском газо- перерабатывающем заводе // Труды восьмой Международной научно-техн. конф. «Новое в безопасности жизнедеятельности»: сб.тр. КазНТУ. – Алматы,     

        2006, II, С. 117-121.

19      Медведев А.Д., Утегенов М.М., Дусипов Б.Б., Сабитов С.С. Результаты испытания реагента-нейтрализатора сернистых соединений на Жанажольском газоперерабатывающем заводе //Нефтепереработка и нефтехимия, 2005.  № 12-С. 85-87.

20  Утегенов М.М., Естемесов З.А. Экологическое состояние Жанажольского газонефтеперерабатывающего завода // Труды Международной научно-практ. конф., посвящ.100-летию со дня рождения А.Ж. Машанова КазНТУ. – Алматы, 2006, С. – 415-417.

21    Утегенов М.М., Васильченко Н.А., Естемесов З.А. Диагностика минералогического состава горный породы комплексом физико-химических методов исследований //Труды Международной научно-практ. конф., посвящ.100-летию со дня рождения А.Ж. Машанова: сб.тр. КазНТУ. – Алматы, 2006.- С. – 403-405.

22      тегенов М.М, Дусипов Б.Б, Естемесов З.А. Техногенные эмиссии от нефтегазовых предприятий // Сб. научных трудов, вып. 5.- Алматы, 2005.-С.51-52.

23      стемесов З.А.,   Утегенов М.М.   Мониторинговые   исследования атмосферного  воздуха  на  границе санитарно-защитной зоны объектов Жанажольского   газоперерабатывающего   завода //Труды Международной   научно-практ.  конф.,  посвящ.100-летию  со  дня рождения  А.Ж. Машанова  КазНТУ. – Алматы,  2006.-  С. – 406-408.

24      Естемесов З.А., Утегенов М.М. Технологии очистки сточных вод электрокоагуляцией и электрофлотацией //Труды Международной научно-практ. конф., посвящ.100-летию со дня рождения А.Ж. Машанова КазНТУ. – Алматы, 2006.- С. – 412-414.

25      Утегенов М.М, Дусипов Б.Б, Естемесов З.А Техногенное воздействие нефтепродуктов на окружающую среду //Сборник научных трудов ЦеЛСИМ вып.6.- Алматы, 2005.-С.75-78.

26      Утегенов М.М. Передовые технологии в подготовке нефти и газа на Жанажольском газоперерабатывающем заводе АО «СНПС-Актобемунайгаз» //Доклады Казахстанской международной конференции по новой технике и технологии нефте – и газопереработки в Республике Казахстан. – Алматы, 2007. –98 с.

27      Комплекс мероприятий по снижению вредного воздействия разработки и эксплуатации месторождения Жанажол на окружающую среду.-Алматы: КазНТУ, 2007. –22 с.

28      Утегенов М.М. Экологический мониторинг природопользования Жанажольского газоперерабатывающего завода //Современное состояние методики преподавания естеств.-научных дисциплин: сб. науч. тр. по матер. Республ.конф КазГАСА.-Алматы, 2007.-С. 20-21

29      УтегеновМ.М. Ретроспективный анализ состояния воздушного бассейна в районе месторождения Жанажол // Вестник КазГАСА, 2007.№1-С.30-34

30      Утегенов М.М. Геологическая ситуация регионов нефтегазовой промышленности //Современное состояние методики преподавания естественных научных дисциплин: сборник научных трудов по матер. Республ. конф. КазГАСА. – Алматы, 2007. – С. 15-16.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТҮЙІН

 

Өтегенов Макар Мендіқалиұлы

 

Мұнай-газ шикізатын бастапқы әзірлеудегі экологиялық қауіпсіздікті арттыру

 

25.00.36 - Геоэкология

 

Зерттеу нысаны. ЖГҚӨЗ-да мұнай-газ шикізатын бастапқы әзірлеу кезінде пайда болатын экологиялық проблемаларды зерттеу болып табылады.

Жұмыстың мақсаты. Мұнай-газ материалдарын бастапқы әзірлеудегі қоршаған ортаның экологиялық қауіпсіздігін арттыру

Зерттеу әдістері. Физикалық-химиялық талдау әдістері; физикалық-механикалық сынақтар; эксперименттерді жоспарлаудың математикалық әдістері.

Жұмыс нәтижесі. Дүние жүзінде қоршаған ортаға мұнай-газ өнеркәсіп кәсіпорындарының ластағыш заттарының жалпы қалдықтары жылына 233 млрд. тоннаға жететіні анықталған, соның ішінде СО - 121 млрд. т,  NOx -25млрд. т, CnHт – 14,5 млрд. т, SO3 - 53 млрд. т, өлшеуге келетіндері - 19 млрд. т құрайды.

Мұнай-газ өнеркәсіп салаларының ішінде осы шикізатты бастапқы әзірлеу нысандары нағыз ластауыштардың бірі екендігі анықталған.

Қуаттылығы 15-16 мың тонна өңдейтін мұнай кәсіпорынында терең құрғату және тұзсыздандыру технологиялық процестер нәтижесінде  құрамында 30 пайызды көмірсутек, 30-50 пайыз су бар 26-30 т мұнай қалдығы пайда болатыны, ал көмірсутек қалдықтарында 5,36 кг/т-ға жететіні көрсетілген. Осы жағдайда өлшеуге келетін заттардың гидросфераға ұшуы 100-300мгО2/л, ХПК – 300-500 мг/О2 дейін екендігі айқындалған, ал олардың сілтілі-негізі ағынды сулардағы құрамы сәйкесінше 300 мг/л, 8000...14000 мг/л; сульфидтер – 30000...50000 мг/л; 65000...95000 мгО2/л және 100000...150000 мгО2/л құрайтынына көз жеткізілді.

Қазіргі уақытта ЖГҚӨЗ жылына 5,79 млн. т мұнай, 1977,25 млн. м3 газ және 28 мың т күкірт бастапқы әзірлеуден өтеді, соның нәтижесінде мұнай құрғалады, тұзсызданады, газсызданады, меркаптансызданады, ал газ - тазаланады, кептіріледі, сығылады және де басқа үдерстерден өтед. Бұл технологиялық процестерде қоршаған ортаға әдеуір антропогенді әсер тигізетін әр түрлі поллютанттар пайда болады.

ЖГҚӨЗ-да бақыланатын ластағыш заттардың атауы, олардың сұрыптау орны және бақылау мерзімі жалпы тізімі 40-тан аса поллютанттардың және олардың оншақты туындыларынан құрастырылған.

2006 жылы ластағыш заттардың атмосфераға таралуы 96409,4 т дейін, соның ішінде күкірт ангидриді 49 пайыз, көмірқышқылы - 30 пайыз, басқалары қара күйе және күкірт сутегін қосқанда 1,1 пайыз құрайды. Жинақы ластау көздерімен атмосфераның ластануынын бағалау критерисы Ссә≥1 норматив бойынша суммация эффектісі (Ссә) немесе ластанудың «қосынды» қауіптілігі SO2, NO2 және СО үйлесінде шамамен 133,6-13968,5 мг/м3 көрсетті.

Бақылаудағы ластау көздерінен аэрополлютанттардың таралу мәліметтеріне сүйенсек зауыт аумағының ең қауіпсіз орны оның шығыс бөлігі, ал ең қауіптісі-  Орталық және Резериалды саябақ болып табылады.

 Аэрополлютантарды ауа бассейніне жылына 96409,4 т таратқанда халық шаруашылығына тигізетін экологиялық экономикалық зияны жылына 435 млн. теңге жететіндігі есептелінді. Ауданы 20 га ЖГҚӨЗ-тың қалдықтар полигоны шамамен жылына 8,4 млн. теңге экологиялық-экономикалық зиян әкелетіні анықталды.

3 Жылына 10 т мұнай өнімдерін су қойнауына араласып кеткенде экологиялық-экономикалық зиян жылына 32 млн. теңге құрайтыны көрсетілген3п оған баға берілді. Бұл зиян әр нысан түріне шаққанда келесідей таралады, %: тұрғындар денсаулығының төмендеуі - 36; тұрғын-үй және тұрмыстық шаруашылық - 32; ауыл және орман шаруашылығы - 12; өнеркәсіп және транспорт - 13; басқа нысандар- 7.

Жер қабатына толтырылатын су нормативі шарттарын қанағаттандыратын ағынды су, тазаланған су және пайдаланылған сілтілі ерітінділерден тұратын құрамдардан терең тазаланған су алынды.

Меркаптаннан шығатын газдарды тазалаудың тиімді әдісі ұсынылған (тазалау деңгейі 99,1-99,5 пайыз). Бірінші рет жерасты суы және пайдаланылған сілтілі ерітінділер құрамының жер қабатындағы қозғалыс процестеріндегі химиялық өзгерістері толық зерттеліп, оны өндіріске пайдаланудың негізі қаланды.

Негізгі құрылымның технологиялық және өндірісте пайдалынуының  сипаттамалары. ЖГҚӨЗ-да қолдана отырып мұнай шикізатын бастапқы әзірлеуден экотоптың аэрополлютанттармен ластану жағдайының мониторингті ерекшеліктері, жер бетіне жақын атмосфералық ауада ластағыш заттар таралуының теориялық және эксперименталды жоспарлау негіздері анықталған, ақаба суларды тазалау технологиясы жетілдірілген және өндіріске енгізілген енгізілген. Ақаба су және қабат жыныстар құрылымдарының арасындағы химиялық өзгерістер зерттеліп, оларға баға берілді.

Қолдану саласы. Алынған нәтижелерді:

- мұнай-газ шикізаттарын бастапқы әзірлеу кәсіпорындарының, экологиялық сараптама және жобалау, ғылыми-зерттеу және ұстаздық жоғарғы оқу орындарында мамандар дайындауда;

- мұнай-газ шикізаттарын бастапқы әзірлеу кәсіпорындарымен қоршаған ортаны ластауды бағалауда есепке алуға ұсынылады.

Ұсынылған технология Жаңажол газды қайта өңдеу зауытымен қатар басқада осы саладағы өндіріс орындарында қолданылады.

Жұмыстың экономикалық тиімділігі. Экономикалық тиімділігі жылына 300 млн. теңге  ұсынылған жерасты су және өңделінген сілтілі ерітінділерді терең тазалау технологиясы ЖГҚӨЗ-да енгізілген.         

Осы облыстағы жоғары жетістіктермен салыстырғандағы жүргізілген жұмыстың ғылыми деңгейі. Мұнай-газ шикізатын бастапқы әзірлеуді қоса жүргізілген мұнай-газ өнеркәсібіндегі экологиялық проблемалар жағдайын талдау, жарияланған ғылыми жұмыстар, оларды сынақтан өткізу, әдеуір экономикалық тиімділікпен алынған нәтижелерді өндіріске енгізу жұмыстың қазіргі заманғы ғылыми-техникалық деңгейге сәйкестігін көрсетті. 

 

SUMMARY

 

Utegenova Makar Mendigayevich

 

Jhcrtase of the ecological safety primary preparation of oil gas raw materials (on example Zhanazhol gas process factory)

 

25.00.36 – Geoecology

 

Object of researches are ecololgical problems of primary preparation of oil gas raw materials of Zhanazhol gas process factory.

 

The purpose of work  is increasement ecological safety of environment in the primary preparation of oik gas raw materials.

 

Methods of researches are the complex methods of researches, including ecological and production monitoring of conditions ecotype and tehnological  processes of ZhYF, laboratory researches with application physico – chemical methods of analysis and methods  of  mathematical  modelling.

 

Results:  Jt is installed that common throws of dirty substances of factories oilgas industry in environment in world reached 233 mlrd. t/year, of its CO – 121 mlrd.t, NOx – 25 mlrd.t, CпНт – 14,5 mlrd.t, SO3 – 53 mlrd., weighing substances – 19 mlrd.t.

It is installed that subject of primary preparation of oilgas raw materials are the  main pollutants of environment.

It is showed, that the factory of primary preparation of oilgas raw materials with capacity 15-16 thousand tonne processing the oil formers 26-30t oil slimes with 30%  hudrocarbones, 30-50% water, the throws hydrocarbons achieves 5,36 kg/t/ It is shouwed that the throws weithing substances in hydroglobe achieves 100-300 mg O2/1, thPK – 300-500 mg O2/1, in sulphur alkaline watery its contents are in accordanct with: 300 mg/1; 8000-14000 mg/1; sulphures – 30000-50000 mg/1; 65000-95 mg O2/1 and 100000-150000 mg O2/1.

Zhanazhol oilgas process factory produced 5,79 mln.t oil in year, 1977,25 mln.m3/year and 28 thouthand tonne sulphur. Throwing gases of the 40 types. In 2006 year the throws of dirty substances  to atmosphere achieved 96409,t, from its sulphur anhydrides are 49%, oxide carbon  - 30%, the other – 1,1%. 

With increase thrown pollutants grow the payments.  In example for 2000 year the payments of throws were 277,44 tener, the payment for the dirty environment – 62391,256 tenger and in 2006 year according by 977 tenger and 1254191.6 tenger. The payment for throws of oxide sulphur, carbon and nitrogen were 98% of its.

It is received deeply dredging water consisting from dredging plasting wateres and worked out alkaline solution and drinking water, satisfying requirement of normative documents.

It is offered effective way for dredge the throwing gases of mercaptans (degree of dredge achieved 99,1 – 99,5%).

It is researched chemical reactions plasting waters with worked out alkaline solution in process movement in plast.

It is showed that plast consists from calcium carbonate wich interaction with water and forms addition formes and increase in volume.

It is established that in contact of process with noncleaning water rojk  of plast forms NaOH ∙ 10 H2O and sulphanates – R-SO3 and hydrate oxide calcium.

It is showed that plast consist ofcalcium cfrbonate. This new Connections which can cork up the wells.

Main constructive, technological and technical-explotation characteristics.

It is installed thal effect sum is 133,6-13968,5 mg/m3. The dirty of soil by high element Pв (12 mg/kg), Mn (33 mg/kg) and Ni (2,5 mg/kg), the litte dirty ofoil is Cr  (0,4 mg/kg), Co (0,6 mg/kg) and Cu (1,7 mg/kg), more dirty is Cr, Cu, Ni in Center and South dirty Pв, Cd and oil products.

The valuation of dirty atmosphere organized emits showed effect sum (Cэс) or summing danger of dirty by SO2, NO2 and CO are 133,6-13968,5 mg/m3 by critters with normative Cэс≥ 1, the times of intensive dirty (γi) are (0,3-640), devoting maximum second throw (pi) – 0,001-4,1 r/c.м, coefficient toxicosis (Г1) is (m/m3) / (year/mg): SO2 – 15754,1, CO – 3166,8, NO2 – 7743,3 and summer SO2 + CO+NO2= 26664,2 (m∙m3)/(year∙mg); the relative toxicosis (Г2), %: SO2 -55; CO – 17; NO2 – 28. The classification of organized emitted showed the dangers: the kilns ЦПК and ГС – 7651,1; compressors 10КГН – 7194,1 and 6853,3; the boiler houses – 2665,8; ventsystems of pumps ЦПГ and ПС – 1071,9; the emits ГКЦ – 487,6; the blocs of regeneration ДЭГа – 434,9; the boilhouses of  oil – 88,2; the installation for drying gas (УОГ) – 15,9; the ventsystem ГЛКС – 1,74.

The valuation dirty of atmosphere no organized emits showed: effect of summer (Сэс) or summe danger ditsy by SO2+NO2 achieved 0,6-7,5 mg/m3, the times of intensive dirty  i) – 0,4-2,5; coefficient of toxicosis by NO2  (Г1) in Center – 85,9 (m·m3)(year∙mg); index of summe toxicosis  (Г3) in Center and Rezervuar park.

It is developed the technology purification of plasting  waters and worked out alkaline solutions and effective method purification gases from mercaptanes.

Rate of introduction. The designed technology application in Zhanzhol gas process factory.

Field of application. The developed technology purification of plfsting waters and worked out alkakine solutions and effectivt method purification gases from mercapans effectively be applied in other oilgas factoriec.

Economcal effectivieness the technologies purification of plasting waters and worken out alikaline solutions achieved 300 mln. tenger.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подписано в печать 10.05.2007 г.

Формат издания 60х84 1/16 объем 45 стр.

Тираж 100 экз.

Отпечатано в ТОО «ЦеЛСИМ»

Тел: 253-02-10