Экологизация химической технологии

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ
И АППАРАТЫ
ХИМИЧЕСКИХ
ПРОИЗВОДСТВ
Лекция № 5
Повышение экологической
безопасности химических
производств
Классификация загрязнений
 По характеру влияния:
 Химические
 Механические
 Тепловые
 Биологические
 Акустические (шумовые)
 Электромагнитные
 Радиоактивные
Классификация загрязнений
 По физическому состоянию:
 Газообразные
 Жидкие
 Твердые
 По происхождению:
 Естественные (природные)
 Антропогенные
Загрязнение атмосферы
 Транспортные загрязнители (выхлопные
газы автомобилей): содержат СО, СО2,
оксиды S, N, канцерогенные
полициклические углеводороды (3,4бензопирен), сажа, свинец, хлор, бром и
др.
Показатели для различных типов
двигателей по относительным удельным
выбросам основных токсичных
компонентов
Двигатель
СО
[CН]
NO
сажа
безопирен
Карбюраторный
15
6
2
1
2
Дизельный
1
2
1
20
1
Газотурбинный
1
1
6
1
20
Мировой автопарк: ок. 700 млн. ед.
1 грузовик вырабатывает ок. 3 тонн вредных веществ в год
! Ежегодно 2,5 млрд. тонн выбрасывается в атмосферу !
Загрязнение атмосферы
 Газовые выбросы ТЭС и котельных:
 Те же загрязнители + частицы угля, золы
 Соотношение выбрасываемого сернистого
газа при работе на газе, мазуте и угле
1 : 4,5 : 11,5
В атмосферу Земли ежегодно поступает
ок. 20 млрд. т СО, содержание его в
атмосфере превышает уровень 1940-х гг.
на 15-20 %
Загрязнение атмосферы
 Газовые выбросы промышленных
предприятий:
 Металлургическая промышленность
 Топливно-энергетическая
промышленность
 Нефтехимическая промышленность
 Химическая промышленность
Загрязнение атмосферы
 Выбросы вредных газов в атмосферу (тыс.
т/год) в 1988 г.
Город
SO2
NO
CO
Магнитогорск
84
34
548
Новокузнецк
90
34
502
Мариуполь
54
30
573
Уфа
72
25
36
Баку
18
16
49
Загрязнение гидросферы
 Промышленные стоки
 Коммунальные стоки
 Дождевые стоки
в моря, реки,
океаны
 Ежегодный объем стоков – 1500 км3
 Для нейтрализации стоков требуется 5-12
кратное разбавление пресной водой
Загрязнение гидросферы
 Основные загрязнители:
 Химическая промышленность
 Нефтеперерабатывающая
промышленность
 Нефтяная промышленность
 Целлюлозно-бумажная промышленность
 Металлургическая промышленность
 Сельскохозяйственная отрасль
Загрязнение гидросферы
 Сточные воды НПЗ:
 Соленая вода ЭЛОУ, ловушечная нефть,
нефтешламы, нефтепродукты, химические
реагенты, кислые гудроны, отработанные
щелочные растворы
Загрязнение гидросферы
 В мировой океан ежегодно попадает:
 15 млн. тонн нефти и нефтепродуктов
 200 тыс. тонн свинца
 5 тыс. тонн ртути
 1 тонна нефти образует на поверхности
пленку диаметром ок. 12 км
Загрязнение литосферы
 Загрязнение промышленными и бытовыми
отходами (в мире ежегодно 3,5 млрд.
тонн), из них:
 2 млрд т – сельское хозяйство
 1млрд. т – в промышленности
 0,5 млрд т – коммунальный мусор
 Свалки: соли тяжелых металлов, ртуть,
лаки, краски, полимеры, отработанные
масла и др.
Вывод
 Усиливается глобальная экологическая
опасность перед человечеством.
 Это следствие нашей безответственности,
безхозяйственности, некомпетентности,
низкой экологической культуры.
Экологизация химической
технологии
 Традиционный подход – строительство
очистных сооружений
 Но! Целесообразно лишь для
приспособления существующих
производство к новым требованиям
экологии
 Приводит к значительному увеличению
капитальных и эксплуатационных затрат,
мало снижает реальные отходы
Экологизация химической
технологии
 Главное направление решения проблемы
экологической безопасности –
экологизация химических производств,
т.е. создание экологически чистых
безотходных (малоотходных)
технологических производств, в которых
наиболее рационально и комплексно
используются все компоненты сырья и
энергии, не нарушаются нормы
функционирования окружающей среды и
природное равновесие
Экологизация химической
технологии
 Основные направления в осуществлении
экологически чистых технологических
процессов в нефтепереработке и
нефтехимии
 1) комплексное использование и глубокая
переработка сырья
 2) оптимальное использование энергии и
топлива
Экологизация химической
технологии
 Энергосбережению способствуют:
 Укрупнение и энерготехнологическое





комбинирование процессов
Переход на непрерывные технологии
Совершенствование процессов разделения
Применение активных и селективных
катализаторов, позволяющих проводить процессы
при более низких Т,Р
Рациональная организация и оптимизация
тепловых схем и схем рекуперации
энергетического потенциала отходящих потоков
Снижение гидравлического сопротивления в
системах и потерь тепла в окружающую среду
Экологизация химической
технологии
 3) создание принципиально новых малоотходных




технологических процессов
4) создание и внедрение замкнутых систем
водопользования
5) обеспечение высокой эксплуатационной
надежности, герметичности, долговечности
оборудования
6) обеспечение высокого качества целевых
продуктов
7) использование новых экологически чистых
продуктов из альтернативных источников сырья