Загрязнение окружающей среды, связанное с эксплуатацией факельного хозяйства

Нефтяная промышленность Узбекистана – основной сектор топливноэнергетического комплекса нашей страны. От ее успешного функционирования зависят эффективное удовлетворение внутреннего и внешнего спроса на нефть и продукты ее переработки, обеспечение валютных и налоговых поступлений в федеральный бюджет. Не менее важна эта отрасль и для энергетической безопасности страны и ее политических интересов в мире.

Факельное сжигание газа во многих странах стало неотъемлемым атрибутом нефтедобычи.

За Россией в списке стран, сжигающих наибольшее количество попутных газов, следуют Нигерия, Иран, Ирак, Казахстан, Китай, Оман, Узбекистан, Малайзия, Египет, Саудовская Аравия.

Основная задача факельных установок – природоохранная. Они предназначены для обезвреживания путем сжигания горючих (взрывоопасных) газов (паров), поступление которых в атмосферу может привести, прежде всего, к взрыву и пожару, а также к вредному воздействию на человека.

Факельные установки позволяют перевести вредные вещества в менее опасные, например, сероводород при сгорании превращается в сернистый газ, оксид углерода – в диоксид углерода и т.д.

Не смотря на это, поступающие в окружающую среду продукты сгорания попутного нефтяного газа представляют собой потенциальную угрозу нормальному функционированию человеческого организма на физиологическом уровне. Соотношение составляющих выбросы веществ зависит от состава добываемой нефти. Основу технологической классификации нефтей составляет содержание серы: класс I – малосернистые нефти, включающие до 0,5% S; класс II – сернистые нефти с 0,5-2% S; класс III – высокосернистые нефти, содержащие свыше 2% S. Около 1/3 всей добываемой в мире нефти содержит свыше 1% S. Следовательно, примерно каждый третий факел в мире является источником загрязнения окружающей среды диоксидом серы, сероводородом, меркаптанами.

В состав выбросов факельного хозяйства входят:

- метан СН₄; - этан С₂Н₆; - пропан С₃Н₈; - бутан С₄Н₁₀; - пентан С₅Н₁₂; -гексан С₆Н₁₄; - гептан С₇Н₁₆; - оксиды азота NO_x; - диоксид углерода СО₂; -диоксид серы SО 2 , сероводород Н 2 S (меркаптаны).

При добыче нефти, богатой ароматическими углеводородами, в выбросах факельного хозяйства содержится большое количество бензола, толуола, ксилола, фенола. Природные углеводородные газы по токсикологической характеристике относятся к веществам 4-го класса опасности, не оказывают токсикологического действия на организм человека, но при концентрациях, снижающих содержание кислорода в атмосфере до 15-16%, вызывают удушье.

В результате факельного сжигания газа в атмосферу выбрасывается все больше парниковых газов - почти 100 тыс. т. в год.

Углекислый газ (СО2) — важнейший источник климатических изменений, основной парниковый газ, на долю которого приходится, по оценкам, около 64% глобального потепления.

Кроме углекислого газа, усилению парникового эффекта способствует увеличение содержания метана в атмосфере. Метан интенсивно поглощает тепловое излучение Земли в инфракрасной области спектра на длине волны 7,66 мкм. Метан занимает второе место после углекислого газа по эффективности поглощения теплового излучения Земли. Вклад метана в создание парникового эффекта составляет примерно 30% величины, принятой для углекислого газа.

Факельные стояки являются источником 5,4% всех выбросов оксидов азота.

Углеводороды под действием ультрафиолетового излучения солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате образуются новые токсичные продукты - фотооксиданты, являющиеся основой фотохимического смога.

Особенностью фотохимического смога является то, что образующиеся вещества значительно превышают по токсичности исходные атмосферные загрязнители.

Сернистые соединения обладают резким запахом, тяжелее воздуха, растворяются в воде.

Сернистый ангидрид (SO2) токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом– насморк, кашель, охриплость, першение в горле. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации – удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких. ПДК максимально-разового воздействия– 0,5 мг/мл.

Сероводород (сернистый водород, сульфид водорода) – бесцветный горючий газ с резким запахом, t кипения 60,35°C. Водный раствор – сероводородная кислота. Сероводород часто встречается в месторождениях нефти и газа.

Сероводород (H 2 S) токсичен: острое отравление человека наступает уже при концентрациях 0,2-0,3 мг/м³, концентрация выше 1 мг/м³ – смертельна.

Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м³, а в смеси с углеводородами С-С 3 равна 3 мг/м³.

Сероводород H2S является агрессивным газом, провоцирующим кислотную коррозию, которую в этом случае называют сероводородной коррозией. Растворяясь в воде, он образует слабую кислоту, которая может вызвать точечную коррозию в присутствии кислорода или диоксида углерода.

В этой связи, без современных станций подготовки газа и модулей сероочистки, сероводород способен наносить сильнейший ущерб людям. Без станций очистки от сероводорода серьезно страдает и выходит из строя самое различное оборудование в нефтяной и газоперерабатывающей отраслях.

Литературы