Оценка ресурсного потенциала водоэмульсионного слоя нефтешламонакопителей (стр. 1 )

 

ОЦЕНКА РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА ВОДОЭМУЛЬСИОННОГО СЛОЯ НЕФТЕШЛАМОНАКОПИТЕЛЕЙ

 

,

 

Самарский государственный технический университет, г. Самара, Россия

E-mail: [email protected]

 

Быстрые темпы развития нефтегазовой и нефтехимической отраслей способствуют ежегодному увеличению количества образующихся отходов. Несмотря на то, что переработка отходов существует с давних времен, из-за возрастающих потребностей современного технологического общества в последние годы существенно увеличилось количество отходов, а также усложнился их морфологический состав, что в свою очередь усугубило проблему определения и регулирования потоков отходов и ресурсов.

В наиболее развитых странах уже давно принята концепция консервации и сохранения природных ресурсов, выстроена логическая цепочка рационального управления отходами, заключающаяся в предварительной оценке ресурсного потенциала отходов и закономерном выполнении стратегических задач по их переработке и максимальному вовлечению в хозяйственный оборот. В России же до сих пор работает простая схема жизненного цикла продукции: «добыча → переработка → употребление → отходы» [1].

Водоэмульсионный слой - это воды, образующиеся в накопителях нефтегазовых и нефтехимических производств и содержащие нефтепродукты, взвешенные и минеральные примеси. Проблема полного обезвреживания данных вод или частичной утилизации актуальна, прежде всего, с точки зрения их отрицательного воздействия на окружающую среду. Кроме того, водоэмульсионный слой может являться источником вторичных ресурсов, поэтому оценка его ресурсного потенциала является важной задачей.

Зная химический состав отхода можно оценить возможный процент извлечения вторичного сырья и рассчитать стоимость его реализации. Только актуальные и достоверные сведения о компонентном составе водоэмульсионного слоя позволяют адекватно оценить ресурсный (материальный и энергетический) потенциал и доказательно обосновывать применение тех или иных технологий использования или обезвреживания. Исследование химического состава водоэмульсионного слоя показало значительные расхождения в количественном содержании веществ. Усредненный катионно-анионный состав сухого остатка, полученного при упаривании водоэмульсионного слоя накопителей нефтесодержащих отходов, представлен на рис.1.

 

Рис.1. Катионно-анионный состав сухого остатка типичного водоэмульсионного слоя

 

Используя разработанный нами ранее способ обезвреживания водоэмульсионного слоя с помощью доломитовой муки [2], мы предполагаем, что ресурсный потенциал таких вод заключается в получении очищенной воды и противогололедных реагентов на основе концентрата, образовавшегося в процессе обезвреживания.

Для определения ресурсного потенциала водоэмульсионного слоя предлагается использовать термодинамический подход [3]:

 

 

 – суммарная эксергия всех выходящих из системы веществ, Дж;

 – суммарная эксергия всех поступающих в систему веществ Дж;

 

Cуммарная эксергия всех веществ, поступающих на очистку равна:

 

(2)

 

где:

 эксергия n-го компонента, поступающего в систему, Дж

 массовая доля n-го компонента, поступающего в систему, % масс.

 

(3)

 

 энтальпия образования n-го компонента, выходящего из системы, кДж/моль

 энтропия n-го компонента, выходящего из системы, кДж/моль

абсолютная температура, К

Cуммарная эксергия всех веществ, образующихся после процесса очистки равна:

 

(4)

 

где:

 эксергия i-го компонента, выходящего из системы, Дж

 массовая доля i-го компонента, выходящего из системы, % масс.

 

 (5)

 

 энтальпия образования i-го компонента, выходящего из системы, кДж/моль

 энтропия i-го компонента, выходящего из системы, кДж/моль

абсолютная температура, К

 

Описанный в данной статье способ, в основу которого заложен термодинамический подход, позволяет оценить ресурсный потенциал водоэмульсионного слоя и предложить возможные способы вторичного использования данного ресурса.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Качина М. А. Оценка ресурсного потенциала отходов. Создание рисайклинг-центра» // Твердые бытовые отходы. – 2012. - №10 (75).

2. , , Поисковые исследования в области разработки метода обезвреживания водоэмульсионного слоя нефтешламонакопителей // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2013. - Т. 15, №3(6). С. 1891-1893.

3. Timothy Gytowski, Matthews Branham, Jeffreys Danmus, Alissaj Jones, Alexandre Thiriez. Thermodynamic Analysis of Resources Used in Manufacturing Processes //Environ. Sci. Technol. – 2009. - №43. pp. 1584–1590

 

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ АВАРИЙНОСТИ И ТРАВМАТИЗМА НЕФТЯНОЙ ОТРАСЛИ СТРАНЫ

 

,

 

Самарский государственный технический университет, г. Самара, Россия, [e-mail]

 

Россия является одним из крупнейших в мире производителей, потребителей и экспортеров нефти, занимает третье место в мире по ее добыче. Наряду с этим нефтяная отрасль является потенциально опасной с точки зрения воздействия вредных и опасных факторов на человека и окружающую среду. Подтверждением тому является экскурс по мировым статистическим данным аварийности, приведенный ниже (наиболее крупные аварии).

1988 г. - серия аварий в Северное море на морских платформах «Пайпер Альфа», «Оушен Одесси» и примыкающих к ним морских нефте - и газопроводах. Свыше 160 человек погибли и 66 получили тяжелейшие ожоги.

2002 г. - авария танкера "Престиж" в 244 км от берегов Испании. Большая часть его груза - 77 тыс.т. нефти ушло под воду. Теперь на дне моря находится бомба замедленного действия. Крупная экологическая катастрофа в европейском Средиземноморье практически неизбежна.

2005 г. - на третьем по величине в США нефтеперерабатывающем заводе в штате Техас произошел мощный взрыв, за которым последовал сильный пожар. Погибло 14 человек и ранено более 100.

2006 г. - крупная авария в Брянской области. В результате аварии образовались несколько нефтяных пятен, площадь которых составила более 340 квадратных метров.

2010 г. - взрыв и пожар на нефтяной платформе Deepwater Horizon, находящейся в 84 км к юго-востоку от порта Венис (штат Луизиана) в Мексиканском заливе. После пожара буровая платформа обрушилась и затонула. Погибли 11 человек.

В период с 1998 г. по 2007 г. [1] произошло 662 аварии, что составляет примерно 1 аварию в неделю. Половина из них сопровождалась взрывами или пожарами.

В таблице 1 приведены данные по видам аварий на объектах нефтегазодобывающей промышленности и объектах геологоразведки в период с 2008 по 2012 гг.

 

Распределение по видам аварий на объектах нефтедобывающей промышленности и объектах геологоразведки.

Таблица 1

Виды аварий	Число аварий
2008	2009	2010	2011	2012
	%		%		%		%		%
Открытые фонтаны и выбросы	5	50	5	29	3	20	6	42,9	9	50
Взрывы и пожары на объектах	3	33,3	5	29	6	40	5	35,7	2	11,1
Падение буровых вышек, разрушение их частей	1	8,3	3	17	1	6,7	0	0	0	0
Падение талевых систем в глубоком бурении и подземном ремонте скважин	0	0	2	11	0	0	1	7,1	1	5,5
Прочие	1	8,3	2	11	5	33,3	2	14,3	6	33,3
Всего:	10	100	17	100	15	100	14	100	18	100