Диссертация (1090191), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Следовательно,PRn = FRn + nonFRn,Rn = FRn + nonFRn + WARn.С учетом того, что нефтепродукция тоже переходит в отходы, суммарные отходы WRn, образующиеся на протяжении всего жизненого цикла нефти и продукции от нее, будут составлять:WRn = Rn.Собственно отходы нефтехимии и нефтепереработки включают шламы, отходы производства жидких и твердых нефтепродуктов, отходы эксплуатации, зачистки и промывки оборудования для хранения, транспортирования и обработкинефти и нефтепродуктов.
Кроме того, к отходам нефтеперерабатывающей отраслиотносятся отработанные катализаторы, абсорбенты, адсорбенты, реагенты, насадки, смазочные масла, загрязненный обтирочный материал и другие продукты[163], но они не входят в материальный баланс производства [60].Как видно из этого перечисления, если использовать обычно применяемыйспособ учета отходов, то нужно было бы (как это и делается) собрать информацию от предпритяий о количестве каждого вида отходов. Но, как мы уже убедились, эта информация не всегда бывает полной.
Поэтому далее воспользуемсяпредлагаемым нами способом расчета нефтеотходов.Если бы нефть была твердым ресурсом, из которого изготавливается твердаяпродукция, то, в соответствии с формулой (6.3), ее отходы производства WARnпредставляли бы:WARn = Rn – PRn.(6.14)213Причем эти отходы производства состоят из собственно отходов переработкиWARnp и нефтешламов SlRn (от англ. Sludge – шлам), образующихся при хранении иперевозке, то есть:WARn = WARnp + SlRn.(6.15)Отсюда формула (6.13) будет выглядеть следующим образом:Rn = PRn + WARnp + SlRn.(6.16)Для выявления всех образующихся отходов (рисунок 6.1) был применен методдекомпозиции, подробно описанный в 5 главе диссертации, позволивший, с однойстороны, показать, на каких этапах трансформации нефтересурсов какие отходыпоявляются, а с другой стороны, свести укрупненную оценку отходов к меньшемуколичеству источников информации.Рисунок 6.1 – Блок-схема комплексной модели образования отходов от нефтиПроведенная декомпозиция показала, как в случае нефти усложняется формула(6.16):1) из-за потерь нефти при добыче, производстве и обогащении.
Согласно [107,132] к безвозвратным потерям нефти относится не образование отходов, а испарениеи капельный унос нефти потоками нефтяного (попутного газа) или нефтепромысловых дренажных вод. Обычно в статистических справочниках приводятся данные какпо добытой нефти, так и с учетом потерь. Ввиду того, что технологические потерине являются отходами, мы применяли данные по нефти с учетом потерь.Кроме того, существует естественная убыль нефти и нефтепродуктов при перевозке и хранении, обусловленная технологическими особенностями процессатранспортировки и физико-химическими харектеристиками нефти и нефтепродуктов [107].
Приказом Минэнерго РФ от 13.08.2009 N 364 [119] утверждены нор-214мы естественной убыли нефтепродуктов при хранении, Приказом Минэнерго РФи Минтранса РФ от 01.11.2010 [120] – нормы естественной убыли нефти и нефтепродуктов при перевозке железнодорожным, автомобильным, водным видамитранспорта и в смешанном железнодорожно-водном сообщении;2) из-за импорта I и экспорта E и ресурса (нефти) – INf и ENf, и продукции(нефтепродуктов) – IP и EP. С учетом импорта-экспорта нефти уравнение материального баланса можно написать следующим образом:Rn + INf – ENf = PRn+INf-ENf + WARn+INf-ENf .Здесь PRn+INf-ENf, WARn+INf –ENf, а далее и SlRn+INf–ENf(6.17)– произведенная продукция,отходы производства и шлам из нефти Nf, остающейся для внутреннего потребления (добытая нефть плюс импортная минус экспортная, то есть Nf = Rn + INf –ENf).
Для удобства дальнейшего изложения сделаем замену обозначений в индексах в виде выражения (Rn + INf – ENf) на Nf:Rn + INf – ENf = PNf + WANf .При учете импорта-экспорта продукции из нефти балансовое уравнение примет вид:Rn + INf – ENf + IP = PNf + IP + WANf,(6.18)то есть импорт нефтепродуктов входит в обе части этого уравнения, так как вРоссию импортируется в основном топливо, в дальнейшем не подвергающеесякакой-либо переработке и, соответственно, не дающее отходы переработки, тоесть не увеличивающее отходы производства WANf.Экспорт нефтепродуктов будет подробнее рассмотрен дальше;3) так как из нефти производят обобщенно два вида продукции – топливную(FNf) и нефтехимическую (nonFNf), причем при переработке нефти в топливо в качестве побочных продуктов появляются еще два вида используемой крупнотоннажной нефтепродукции – нефтебитумы BitNf и нефтяной кокс CokNf:PNf = FNf + nonFNf + BitNf + CokNf.(6.19)Импортно-экспортные операции касаются в основном двух видов продукции:топливной – IF и EFNf и нетопливной InonF и EnonFNf, то есть в случае импортанефтепродуктов215IP = IF + InonF.(6.20)Тогда, подставляя выражение (6.20) в формулу (6.18), получаем:RNf + INf – ENf + IP = PNf + IF + InonF + WANf.(6.21)Часть произведенных нефтепродуктов идет на экспорт (EPNf).
Экспортируютсяиз России нефтепродукты в основном в виде топлива EFNf (около 90 %) и другихнефтепродуктов EnonFNf, то естьEPNf = EFNf + EnonFNf.(6.22)Тогда формулу (6.21) можно записать как:Rn + INf – ENf + IP – EPNf = PNf + IF + InonF – EFNf – EnonFNf + WANf. (6.23)В левой части этого балансового уравнения стоят ресурсно-сырьевые потоки, вправой – то, что произведено из них и используется внутри страны, поэтому подобные члены не сокращаются;4) из-за того, что отходы образуются не только при переработке нефти, но также и при хранении, и при транспортировке как нефти, так и нефтепродуктов, тоесть в соответствии с формулой (6.15) отходы производства WANf состоят из отходов собственно переработки нефти WANfp и шламов от хранения и транспортировки нефти SlNf и нефтепродуктов SlP:WANf = WANfp + SlNf + SlP.(6.24)Эти отходы (шламы) учитываются в общей формуле (6.14) при условии, чтовся добытая нефть и продукция из нее используются для внутреннего потребления.
При этомSl = Sltr + Slst,(6.25)где Sltr и Slst – шламы транспортировки и хранения, соответственно. Более подробные индексы при Sltr и Slst будут означать, от какого продукта образуются шламы.Но примерно половина добытой в России нефти и часть производимых нефтепродуктов экспортируются. Экспорт осуществляется российским трубопроводным или наливным транспортом, который требует периодических чисток с утилизацией нефтешламов, остающихся в итоге на территории страны. То есть можносказать, что, хотя шламы заложены в экспортируемых нефти и нефтепродуктах,216но нефть и жидкие нефтепродукты вывозятся, а часть содержащегося в них шламаSlENf и SlEF – нет.Тогда нефть и нефтепродукты любого назначения – остающиеся внутри страны (Nf, P), экспортируемые (ENf, EPNf) и импортируемые (INf, IP), можно представить в виде суммы «чистых» (net) продуктов и образующихся отходов (нефтешламов) от хранения и транспортировки нефти и топлива:Nf = netNf + SlNf ,(6.26)INf = netINf + SlINf ,(6.27)ENf = netENf + SlENf ,(6.28)PNf = netPNf + SlP,(6.29)IP = netIP + SlIP,(6.30)EPNf = netEPNf + SlEP.(6.31)Так как у нефтепродуктов шламы образуются в основном от топливной продукции, в дальнейшем будем учитывать только шламы от топлива:FNf = netFNf + SlFNf .(6.32)IF = netIF + SlIF .(6.33)EFNf = netEFNf + SlEF.(6.34)Тогда, с учетом только экспорта нефти ENf, формулу (6.23) можно переписатьследующим образом:Rn + INf – (netENf + SlENf) + IP – EPNf = PNf + IF + InonF – EFNf – EnonFNf + WANf.
(6.35)В данном уравнении неизвестный параметр, который можно определить расчетным путем, – количество «чистой» экспортной нефти netENf. Выразим его через известные величины – количество экспортной нефти и образующийся шлам.Шлам от экспорта нефти SlENf согласно формуле (6.25) состоит из шламовтранспортировки SltrENf и шламов хранения экспортной нефти SlstENf :SlENf = SltrENf + SlstENf.(6.36)Количество шламов рассчитывается с учетом нормативов образования отходовот нефти при транспортировке (Ntr) и хранении (Nst):SltrNf = Nf ∙Ntr,(6.37)SlstNf = Nf ∙Nst.(6.38)217Для экспортируемой нефти это будет выглядеть:SltrENf = ENf ∙Ntr,SlstENf = ENf ∙Nst.(6.39)(6.40)Отсюда выражение (6.28), а затем и (6.35) примут вид:ENf = netENf + SltrENf + SlstENf = netENf + ENf ∙Ntr + ENf ∙Nst,(6.41)Rn + INf – netENf – SltrENf – SlstENf + IP – EPNf = PNf + IF + InonF – EFNf – EnonFNf +WANf.(6.42)Так как хранится экспортная нефть уже не в России, а в других странах, то ишламы от хранения этой нефти SlstENf, соответственно, принадлежат им, в отличиеот шламов транспортировки SltrENf, остающихся, как мы писали выше, в нашейстране, то есть увеличивающих наше количество отходов.
Поэтому:Rn + INf – (netENf + SlstENf ) + IP – EPNf = PNf + IF + InonF – EFNf – EnonFNf + WANf +SlNf + SltrENf .(6.43)Из формулы (6.41) следует, что:netENf + SlstENf = ENf – SltrENf = ENf – ENf ∙Ntr = ENf ∙(1–Ntr), (6.44)И тогдаRn + INf – ENf ∙(1–Ntr) + IP – EPNf = PNf + IF + InonF – EFNf – EnonFNf + WANf + SlNf ++ SltrENf .(6.45)Используя для нефтепродуктов подход, аналогичный примененному для нефти, получаем:SlF = F∙NF,(6.46)SlFNf = FNf∙NF,(6.47)SlIF = IF∙NF,(6.48)SlEFNf = EFNf∙NF,(6.49)Rn + INf – ENf ∙(1–Ntr) + IP – EFNf – EnonFNf = PNf + IF + InonF – EFNf – EnonFNf ++ WANf + SlNf + SltrENf,(6.50)илиRn + INf – ENf ∙(1–Ntr) + IP – EFNf ∙(1–NF) – EnonFNf = PNf + IF + InonF – EFNf –EnonFNf + WANf + SlNf + SltrENf + SlEF,где NF – норматив образования шлама от топлива.(6.51)218Так как внутреннее потребление в стране топливной F и нетопливной nonF продукции можно определить как (Производенное плюс Импорт минус Экспорт), тоF = FNf + IF – EFNf,(6.52)nonF = nonFNf + InonF – EnonFNf .Тогда, с учетом (6.19):Rn+INf – ENf ∙(1–Ntr) + IP – EFNf ∙(1–NF) – EnonFNf = F + nonF + BitNf + CokNf + WANfp+ SlNf + SltrENf + SlEF.(6.53)В левой части выражения (6.53) стоят все входные и выходные потоки нефти инефтепродуктов, в правой части – продукция из них, потребляемая внутри страны, и отходы производства, представляющие собой собственно отходы переработки нефтяного сырья и шламы от потребленной нефти и от транспортировкиэкспортных нефти и топлива.5) так как топливные нефтепродукты, также как и нефтяной кокс, не переходят полностью, в отличие от нефтехимической продукции, в твердые отходы –значительная их часть превращается в газообразные выбросы (GW) [457], уменьшая тем самым общее количество твердых отходов WNf.
Обобщенно можно представить, что в понятие «топливо» независимо от его происхождения и дальнейшего использования (произведенное, экспортное, импортное) входят в основномбензин B, дизельное топливо D, авиакеросин K и мазут M:F = B + D + K + M = Σf,(6.54)где f – B, D, K, M.В дальнейшем мы к выражению Σf будем добавлять нужный индекс (E – экспортное, I – импортное, d – внутреннее и т.п.) в зависимости от того, какое топливо он означает, либо само значение f использовать в качестве соответствующегоиндекса.В соответствии с принятой системой обозначений для топлива (F = FNf – EFNf +IF) внутреннее потребление отдельных видов топлива будет представлять:B = BNf – EBNf + IB,(6.55)D = DNf – EDNf + ID,(6.56)K = KNf – EKNf + IK,(6.57)219M = MNf – EMNf + IM.(6.58)Ввиду того, что при хранении топлива образуются, как писалось выше, нефтешламы SlF, рассчитываемые для каждого вида топлива по соответствующимнормативам Nf, то сжигаемая часть топлива Fc будет меньше потребленного топлива F на количество шламов SlF:F = Fc + SlF = Σfc + ΣSlf,(6.59)B = Bc + SlB,(6.60)D = Dc + SlD,(6.61)K = Kc + SlK,(6.62)M = Mc + SlM.(6.63)Бензин, дизтопливо и другие производные топливных нефтепродуктов (керосин, ракетное топливо и т.п.) используются в основном на транспортных средствах – наземных, водных и воздушных, где нет систем улавливания твердых частиц, то есть можно считать, что они полностью переходят в газообразные выбросы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
