Инновационные технологии в области химии и биотехнологии (стр. 26 )

Управление экологической безопасностью МГП связано с определением и минимизацией экологических рисков на предприятии. Экологическая безопасность МГП является приоритетной характеристикой производства, она зависят от ряда внешних и внутренних факторов: значительная протяженность, низкий уровень защищенности и имеющихся тенденций (устойчивый рост протяженности газопроводов, как за счет длины, так и за счет количества «ниток», более напряженные параметры эксплуатации и др.). Аварии на МГП приводят к значительным экологическим и экономическим потерям, сопровождаются загазованностью территории (углеводородный газ содержит примеси: H2, H2S, СО2, N2, Не), разрушительными пожарами, взрывами. Достижение экологической безопасности на МГП связано с приведением рисков к значимым показателям.

Существующие методы прогнозирования технологического риска включают: систем­ный анализ и прогнозирование возможных аварийных ситуаций, оценку технологического риска и аварийности при нормальной эксплуатации. На практике используют имитационное моделиро­вание и прогнозирование по технологическим аналогам в определен­ных природных условиях.

Выполняется оценка риск-анализа, которая подразделяется на 3 этапа:

- этап 1 (экспозиция рисков и идентификация опасностей) - осуществляется количественная оценка важности неблагоприятных факторов;

- этап 2 (оценка зависимости "доза - ответ") - определяется зависимость между изучаемым фактором и последствием его работы;

- этап 3 (характеристика риска) - проводится оценка надежности полученных результатов, а так же рассчитываются риски.

Риски рассчитывают по формулам:

,

где R - величина эколого-экономического риска;

Р - вероятность наступления неблагоприятного момента или условия, которое повлечет за собой материальные затраты и потери;

- X (стоимостная величина).

где R-экологический риск, %;

n-количество учитываемых факторов риска, сопутствующих функционированию конкретной производственной системы;

Yi - уровень i-го фактора риска, изменяющийся в пределах от 0 - 1.

В работе проведена оценка экологического риска для МГП диаметром 1420 мм (без остановки перекачки газа) при эксплуатации в условиях Поволжского региона. Поступления газа по магистральным газопроводам составляет 20900 млн м³/год; общие расходы на собственные нужды - 2050 млн. м³/год; потери - 1%.

По расчетам предприятия риск составил 0,6 % - является приемлемым риском, значит его уровень оправдан экологически и экономически.

Следовательно, риск-анализ позволит снизить негативное влияние профессиональных рисков на деятельность предприятия.

В работе рассмотрены способы повышения эколого-экономической эффективности процессов на МГП. Например, использование нового оборудования (компрессорных станций АЗЛТ-31(УМПО, Россия) и линейной части газопроводов с отводами и лупингами из ковкого чугуна с эксплуатационными характеристиками: диапазон температуры - минус 30 - плюс 150 °С, давление - не выше 1,6 МПа) позволяет снизить потери газа в производственном процессе (при транспортировке - на 3,86%) и увеличить объемы поступления газа - на 22,5% и товарного газа - на 20,6%.

УДК 628.35: 665.6

,

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД С ПОМОЩЬЮ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа

E-mail: [e-mail]

На сегодняшний день очистка сточных вод является одной из самых актуальных проблем экологии. Технологические машины и оборудования развиваются настолько быстро, что окружающие природные процессы самовосстановления и самоочищения не успевает перерабатывать все количество отходов и загрязнений. Поэтому необходимо разрабатывать и внедрять новые, наиболее дешевые и экологичные методы и технологии очистки сточных вод [1].

Одной из эффективных решений этой проблемы является применение методов очистки стоков с помощью высших водных растений. Эти методы основаны на способности высших растений поглощать многообразие веществ, содержащихся в сточных водах, в процессах своей жизнедеятельности. Этот метод позволяет управлять качеством воды, используя совершенно недорогостоящие, а главное экологически чистые материалы.

Очень широко применяются такие растения, как тростник, камыш, рогоз, рдест, сусак и другие. Большинство из этих растений широко распространены в водоемах средней полосы России; обычно они самопроизвольно заселяют канавы, ручьи, небольшие реки, в том числе с загрязненными водами. Растения - макрофиты активно участвуют в очистке воды от таких органических загрязнений, как фенолы, нефть и нефтепродукты, хлорорганические соединения, поверхностно-активные вещества. Такие укоренящиеся на дне макрофиты, как камыш озерный, рогозы узколистный и широколистный, тростник обыкновенный, способствуют всплыванию нефтепродуктов, осевших на дно, и их разрушению. Нефть разрушается вследствие выделения растениями кислорода и деятельности эпифитной микрофлоры. В последние годы широкое распространение получила очистка стоков на гидроботанических площадках и в биопрудах водяным гиацинтом (эйхорнией) и ряской, которые поглощают или метаболизируют большинство биогенных элементов, а также такие загрязнения, как фенол, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества [1].

Таким образом, во многих научных исследованиях [2 - 4] рассматривается возможность интенсификации процесса очистки нефтезагрязненных сточных вод, но остаются невыясненными вопросы изучения механизмов поглощения и транформации веществ – загрязнителей высшими растениями. Дальнейшие исследования будут посвящены раскрытию именно этих вопросов.

Список литературы:

1  Прикладная экобиотехнология Т.2 / , ,
и др. – М.: Бином, 2012. – 485с.

2  , Ильсияров функции воздушно-водной растительности, используемой в аккумуляционном фитофильтре / Аграрный вестник Урала. - № 3 (27). – 2005. – С.34-36.

3  , , Калинина работы биологических прудов / Пермский государственный технический университет. – Пермь. – С. 34-37.

4  , Хантурин нефтезагрязненной сточной воды / Вестник ОГУ. – №– 2010. –С. 74-77.

УДК 614.844.6

,

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа

E-mail: *****@***ru

В соответствии с Федеральным законом от 01.01.01 года «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», объекты нефтепереработки относятся к опасным производственным объектам, т. е. к объектам, при эксплуатации которых могут возникнуть аварии или инциденты. Аварии и инциденты, как правило, влекут за собой возникновение пожаров.

На сегодняшний день активно разрабатываются и предлагаются различные технические средства и методы защиты объектов нефтепереработки, которые позволяют предупредить пожары и минимизировать их последствия.

В диссертационной работе [2] предлагаются мероприятия по повышению уровня пожарной безопасности объектов нефтепереработки путем повышения эффективности автоматизированных систем противопожарной защиты, а именно:

- рекомендации по проектированию систем пожарной сигнализации, позволяющие существенно снизить время и повысить достоверность обнаружения пожара;

- применение модульной структуры сбора и обработки данных, при которой предварительная обработка сигналов от извещателей осуществляется в модуле, а адрес модуля указывает на контролируемую пожарную зону;

- применение средств видеонаблюдения, интегрированных с системами пожарной автоматики и противоаварийной защиты и т. д.

Другой автор в своей диссертационной работе предлагает:

- использование устройства обнаружения пожара с визуальным подтверждением факта срабатывания;

- использование функциональной схемы алгоритмической обработки видеосигнала для целей пожарообнаружения, созданной на основе анализа существующих методов видеодетекции и практических проверок;

- использование пожарных видеоизвещателей и т. д. [3].

В диссертационной работе [4] автор предлагает использовать разработанные им методы и алгоритмы управления пожарными подразделениями на начальном этапе тушения пожаров на объектах нефтепереработки, которые позволят повысить эффективность их функционирования:

- информационно-логическая модель оперативно-тактических действий пожарных подразделений;

- методы распределения ресурсов сил и средств пожарных подразделений при тушении пожара на начальном этапе объектов нефтепереработки по параметрам компактной и раздробленной части струи;

- алгоритмы генерации вариантов процесса управления оперативно-тактическими действиями пожарных подразделений, формирования и выбора рациональных вариантов размещения позиций личного состава подразделений пожарной охраны с учётом влияния опасных факторов пожара, параметров пожарно-технического вооружения и оборудования.

Список литературы:

1  О промышленной безопасности опасных производственных объектов: Федеральный закон от 01.01.01 г. . – М., 1997 г.

2  Федоров структура автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки: автореф. дис. … канд тех. наук / . – Москва, 2012. – 23 с.

3  Демехин основы совершенствования автоматизированных систем противопожарной защиты предприятий нефтеперерабатывающего комплекса с применением видеотехнологий: дис. … д-р тех. наук / ; науч. конс. . – С.-Пб., 2009. – 399 с.

4  Нгуен Минь Хыонг. Методы и алгоритмы управления пожарными подразделениями на начальном этапе тушения пожаров объектов нефтепереработки: дис. … канд. тех. наук / Нгуен Минь Хыонг; науч. рук. ; Академия ГПС МЧС России. – М., 2011. – 155 с.

УДК 5: 5

, ,

Выделение микроорганизмов-нефтедеструкторов из нефтезагрязненных почв

ФГБОУ ВПО Башкирский государственный университет, г. Уфа

E-mail: *****@***ru

Наиболее распространенными загрязнителями биосферы в настоящее время является нефть и нефтепродукты. Все больше внимание исследователей привлекает биологический метод очистки от нефтяных загрязнений. При этом предполагается активизация не только аборигенной микрофлоры загрязненных объектов, но и внесение биопрепаратов, содержащих штаммы активных нефтедеструкторов. Определяющая роль углеводородокисляющих микроорганизмов в процессе очистки нефтезагрязненных экосистем была описана многими исследователями [1, 2]. Биологическая очистка основанa на применении микроорганизмов, способных использовать углеводороды нефти в качестве единственного источника углерода. Это дает возможность удалить нефть до фоновых значений при низких эксплуатационных затратах и простоте решения. Поскольку микроорганизмы имеют сравнительно высокий потенциал разрушения ксенобиотиков, проявляют способность к быстрой метаболической перестройке и обмену генетическим материалом, им придается большое значение при разработке путей биоремедиации загрязненных объектов [3].

Целью исследования являлось изучение микрофлоры образцов почв, отобранных вблизи бензоколонок АЗС - «Башкирнефтепродукт», «Лукойл», «Интеграл», «Башнефть», АГЗС «Бизнес-альянс», выделение активных штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов, способных расти на субстратах, содержащих бензин, керосин, ацетон, уайт –спирит, дизельное топливо и бензол в качестве источника углерода. Количество микроорганизмов определяли методом предельных разведений с последующим высевом на агаризованные среды с добавлением перечисленных веществ. Инкубацию проводили в термостатах при температуре 30○С. Микроорганизмы, образовавшие колонии, высевались на жидкие питательные среды с добавлением дизельного топлива (0,%). Интенсивность роста регистрировали при помощи денситометра и КФК-3. Наибольшая скорость роста на всех использованных питательных средах была выявлена у штамма микроорганизмов, образующих округлые, слизистые, гладкие, непрозрачные колонии светло-бежевого цвета. По результатам микроскопии и субстратной специфичности, штамм был отнесен к дрожжеподобным микроорганизмам.

Таблица - Изучение динамики роста штамма почвенных дрожжеподобных микроорганизмов - нефтедеструкторов на жидкой питательной среде с добавлением дизельного топлива (3%)

Время культивирования, сут.	Оптическая плотность	pH среды	Концентрация клеток кл/мл
0	0,152	4,0	320·106
1	0,384	4,0	660·106
2	0,487	4,1	720·106
3	0,578	3,9	780·106
4	0,399	3,6	720·106
5	0,507	3,5	780·106
6	0,477	3,5	750·106
7	0,486	3,4	780·106
8	0,825	3,7	1110·106
9	0,762	3,8	1140·106
10	0,852	4,0	1200·106
11	1,172	4,2	1440·106

Согласно полученным данным, выделенный штамм дрожжеподобных микроорганизмов обладает способностью к быстрому росту и размножению на питательных средах, содержащих до 20% дизельного топлива, 3-10% ацетона, 5-20% уайт –спирита, керосина, мазута и бензола. Предполагается дальнейшее изучение свойств выделенного штамма и возможности его включения в состав комплексного биопрепарата на основе микроорганизмов - нефтедеструкторов для ремедиации нефтезагрязненных почв.

Список литературы:

1  Пиковский и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М., МГУ, 1993, 207 с.

2  , Акопова ГС, Максимов . Нефть и газ. М., Наука, 1997, 598 с.

3  Матвеев очистки территорий, загрязненных нефтепродуктами //Поиски нефти, нефтяная индустрия и охрана окружающей среды. СПБ., 1995. - С.

УДК 66.095.21: 665.733

,

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗОМЕРИЗАЦИИ – ПУТЬ К ПОВЫШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ

ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический

университет, г. Уфа

E-mail: musina. *****@***ru

В мировом производстве автомобильных бензинов наблюдается постоянная тенденция к ужесточению не только их эксплуатационных, но и экологических характеристик. При этом международные и отечественные нормативы на автобензины существенно ограничивают содержание бензола, ароматических углеводородов, олефиновых углеводородов и серы. Гидроизомеризация фракции Н. К.-75 0С наименее затратный и наиболее экономически выгодный процесс производства высокооктановых компонентов бензинов, содержащих минимальное количество бензола и суммы ароматических углеводородов, становится обязательным атрибутом каждого нефтеперерабатывающего завода[1].

В странах с технически развитой нефтепереработкой процесс изомеризации всегда имел большое значение. Но с введением жестких экологических стандартов по содержанию в автобензинах бензола и ароматических углеводородов требования к технологии изомеризации существенно повысились и сводятся к следующему:

• Получение изомеризата с октановым числом от 85 до 92 пунктов (ИОЧ);

• Утяжеление сырья и изомеризата;

• Высокая надежность эксплуатации, устойчивость к действию микропримесей и регенерируемость катализатора;

• Оптимизация капитальных и эксплуатационных затрат.

Для решения экологических проблем практически во всех развитых странах мира были приняты меры о регулировании выбросов в атмосферу вредных компонентов отработанных газов автомобилей, а экологичность транспорта на стадии проектирования стоит в одном ряду с его потребительскими качествами и безопасностью. Бензины, удовлетворяющие стандартам ЕВРО-4 и ЕВРО-5 , характеризуются не только экологическими параметрами, но и улучшенными потребительскими свойствами, к числу которых относится: детонация, мощность двигателя, интенсивность износа двигателя, коррозионное воздействие на двигатель, образование нагара и т. д.

Одним из наиболее актуальных путей достижения качества топлива в соответствии с европейскими стандартами качества является строительство установок изомеризации. Необходимо дальнейшее совершенствование процесса изомеризации С5-С6 фракций с утяжелением сырья, повышением октановых характеристик, снижением эксплуатационных затрат и исключением технологических сбоев. Российская нефтепереработка имеет такую, многократно апробированную на практике отечественную технологию изомеризации как «Изомалк-2». Имеется также технология изомеризации н-бутана, получившая название «Изомалк-3», основана на использовании нового катализатора СИ-3 [2]. В последние годы разработан катализатор СИ-4 и технология изомеризации С7 – фракции («Изомалк-4») [2]. Для удовлетворения экологических требований необходимо развивать каталитический риформинг в направлении снижения содержания бензола и ароматических за счет вывода С6-С7 углеводородов из процесса риформинга и использование их в процессе изомеризции.

В настоящее время в качестве октаноповышающих добавок используется изомеризат, алкилат, эфиры (МТБЭ, ЭТБЭ). Использование МТБЭ в составе бензина примерно на 15-20% увеличивает себестоимость товарного бензина вследствие высокой цены добавки. Содержание МТБЭ в бензине лимитируется на уровне 15% об., ввиду того, что превышение этой нормы ведет к падению мощности двигателя и росту выбросов окислов азота, ускорению процесса коррозии. Применение технологий изомеризации при изготовлении бензинов позволяет сократить объем потребления МТБЭ, что в свою очередь приводит к сокращению цены бензина для конечных потребителей, а также улучшить экологические и технико-экономические показатели вырабатываемых бензинов.

Список литературы:

1  Полная изомеризация // Нефтегазовая вертикаль. 2008. № 16.- С. 22-28.

2  , , Карпенко проекты изомеризации по российским технологиям «Изомалк-2», «Изомалк-3» ,«Изомалк-4» // Нефтегазопереработка-2012.- С. 38-39.

3  Буй Чонг Хан, Сравнительный анализ различных схем изомеризации пентан-гексановой фракции / Буй Чонг Хан, Нгуен Ван Ты, // Нефтегазопереработка и нефтехимия. – 2008. - №2. – С. 22-25.

УДК 502.3:620.9

,

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

В ОБЛАСТИ ЗАЩИТЫ АТМОСФЕРЫ

ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа

E-mail: [e-mail]

Современная цивилизация осуществляет огромное давление на окружающую природную среду. Следует отметить, что значительный вклад в загрязнение природной среды вносят теплоэлектростанции (ТЭЦ). Под загрязнением окружающей среды от ТЭЦ следует понимать изменение свойств среды (химических, механических, физических, биологических и связанных с ними информационных), происходящие в результате естественных или искусственных процессов и приводящие к ухудшению функций среды по отношению к любому биологическому или технологическому объекту [1]. По масштабам загрязнение окружающей среды от ТЭЦ можно разделить на локальное, региональное и глобальное. Эти три вида загрязнения тесно связаны между собой. Как правило, первичным является локальное загрязнение, которое, если скорость процесса загрязнения больше скорости естественного очищения, переходит в региональное и затем при накоплении количественных изменений - в глобальное изменение качества окружающей среды. Для глобального загрязнения наиболее важным является временный фактор.

Анализ литературных данных показывает, что для обеспечения экологических требований к работе ТЭЦ необходимы следующие мероприятия:

- обязательный учет экологических показателей при выборе оборудования и разработке схем теплоснабжения;

- вовлечение газа в топливный баланс региона, особенно для производства тепла в котельных;

- перевод в режим котельных действующих городских ТЭЦ с параметрами пара менее 4,0 МПа и выполнение требований по выбросам с учетом фоновых загрязнений;

- вынесение крупных источников, в том числе и котельных, за пределы городской застройки, уменьшение в крупных городах величины энергетической нагрузки новых угольных ТЭЦ с традиционным составом оборудования и целенаправленное строительство отопительных котельных с системами очистки дымовых газов:

- внедрение новых технологий преобразования топлива и, в первую очередь, конденционных отопительных котлов, газотурбинных и парогазовых установок, котлов с кипящим слоем [2].

Список литературы:

1  , Смолин мониторинг ТЭЦ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www. *****

2  Кормилицын экологии / , , . - М.: изд-во «Интерстиль», 2000. – 368 с.

УДК 66.094:547.462.6

, , , ,

ЖИДКОФАЗНОЕ ГИДРОХЛОРИРОВАНИЕ ПИПЕРИЛЕНА

Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений с опятно-экспериментальным производством,
г. Уфа

E-mail: *****@***ru

Отправной точкой данного исследования является необходимость утилизации побочного продукта 1,3-пентадиена (пиперилена), образующегося в больших количествах в промышленном производстве изопрена. Фракция пипериленовая представляет собой смесь углеводородов С5 и выше, это легкоподвижная жидкость с резким запахом, темно-коричневого цвета, относится к третьему классу опасности. Одним из возможных путей решения проблемы является использование 1,3-пентадиена в качестве полупродукта в синтезе ряда гербицидов производных арилоксипропионовой кислоты.

В качестве модельной структуры для первоначальных исследований был выбран гербицид дихлорпроп: 2–(2,4-дихлорфенокси)-пропионовая кислота (2,4-ДХФПК), которая синтезировалась по следующей схеме:

Ранее сотрудниками НИТИГа был синтезирован конечный продукт по данной схеме. Обнаружено, что реакция протекает не полностью, в реакционной массе наряду с целевым продуктом обнаруживается большое количество примесей. Полученные результаты позволили сформулировать ряд вопросов, ответы на которые необходимы для оптимизации условий проведения отдельных химических стадий и уточнения технологических параметров процесса.

В настоящий момент проводится исследование первой стадии – жидкофазное гидрохлорирование пиперилена. В качестве сырья взяты две пипериленовые фракции: двустадийного дегидрирования изопентана Каучук» и , содержание в которых цис- и транс-пипериленов 95,2% и 55,06% соответственно.

Синтез гидрохлорида пиперилена проводится по следующей методике: в круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой, холодильником и термометром, помещают 100 мл пиперилена и при постоянном перемешивании через барботер подают хлористый водород, полученный при взаимодействии кристаллического хлорида натрия и концентрированной серной кислоты. Температуру реакции поддерживают в интервале от –10 до –5°С. После завершения реакции непрореагировавшие углеводороды удаляются из реакционной массы при температуре 50 – 70оС, а целевой продукт отгонялся при температуре около 100оС. При синтезе наблюдается осмоление и частичная полимеризация в реакционной смеси, что является характерным для процессов хлорирования углеводородов с двойной связью.

Список литература:

1  , Мудрик реагенты на основе этилендиамина и гидрохлорида пиперилена // Башкирский химический журнал. –2008. - том 15. – №2. – С. 102-104.

2  Левашова iV-алкенилпиридиниевых солей на основе отходов производств алкенилхлоридов и пиридина // Нефтепереработка и нефтехимия.– 2001.– № 10.– С. 25–29.

3  Левашова реагентов для повышения нефтеотдачи наоснове пиридина и алкенилхлоридов // Нефтепереработка и нефтехимия.– 2001.– № 8.– С. 30–33.

УДК 628.34

, ,

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.

Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа,

Расход чистой воды на Земле составляет около 40 % речных стоков. Основным потребителем природной воды является промышленная инфраструктура. Объем сточных вод агропромышленного комплекса (АПК), сброшенных в поверхностные водные источники, несколько меньше и составляет 6,9 км3, из них 1,4 км3 - загрязненные сточные воды [1].

Сточные воды загрязнены как органическими, так и солями металлов в концентрациях, значительно превышающих ПДК.