Диссертация (1090191), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Что касается мазута, то, согласно уравнению материального баланса, при егосжигании образуются твердые отходы в виде золы и сажи (WMc) и газообразныевыбросы (GWMc):Mc = WMc + GWMc.(6.64)Количество твердых отходов сжигания (от мазута) WMc:WMc = Mс ˑ NMc = (M – SlM) ˑ NMc,(6.65)где NMc – норматив образования золы и сажи при сжигании мазута.Следовательно,F = Σfc + ΣSlf, = ΣGWfc + ΣSlf + WMc,(6.66)B = Bc + SlB = GWBc + SlB,D = Dc + SlD = GWDc + SlD,K = Kc + SlK = GWKc + SlK,M = Mc + SlM = GWMc + WMc + SlM,ΣGWfc = GWFc ,ΣSlf = SlF.F = GWFc + SlF + WMc,(6.67)220GWFc = F – SlF – WMc.(6.68)Тогда, подставив в формулу (6.43) вместо F выражение (6.67), имеем:Rn+INf – ENf ∙(1–Ntr) + IP – EFNf ∙(1–NF) – EnonFNf = GWFc + SlF + WMc + nonF + BitNf+ CokNf + WANfp + SlNf + SltrENf + SlEF.(6.69)Кокс, который потребляется в основном в технологических целях (в качествеосновы для электродов в алюминиевой промышленности и пр. (55-60 %)) и кактопливо (30-35 %) [363, 393], тоже в итоге дает газообразные выбросы GWCok итвердые отходы WCok:CokNf = GWCok + WCok.(6.70)Если принять, что в целом на технологические цели расходуется до 2/3 нефтяного кокса, при этом от электродов образуется около 30 % отходов (и 70 % выбросов), а кокс в качестве топлива (1/3 от потребления) либо выгорающей добавки практически полностью переходит в выбросы, то:CokNf = GWCok + WCok = 2/3 CokNf ∙0,7 + 1/3 CokNf + WCok = GWCok + 0,66∙0,3 CokNf.
(6.71)Отсюда вместо выражения (6.69) запишем:Rn+INf – ENf ∙(1–Ntr) + IP – EFNf ∙(1–NF) – EnonFNf = GWFc + SlF + WMc + nonF + BitNf+ GWCok + WCok + WANfp + SlNf + SltrENf + SlEF.(6.72)В правой части полученного уравнения стоят образующиеся отходы, включаяи газообразные выбросы. Но так как нас интересуют только твердые отходы, то,чтобы в правой части остались исключительно твердые отходы, мы из обеих частей уравнения должны вычесть GWFc и GWCok:Rn+INf – ENf ∙(1–Ntr) + IP – EFNf ∙(1–NF) – EnonFNf – GWFc – GWCok = SlF + WMc +nonF + BitNf + WCok + WANfp + SlNf + SltrENf + SlEF.(6.73)Исходя из формул (6.46), (6.68) и (6.71):SlF = F∙NF,(6.74)GWFc = F – SlF – WMc = F – F∙NF – WMc = F ∙(1–NF) – WMc,(6.75)GWCok = CokNf – WCok = CokNf – 0,66∙0,3 CokNf = 0,802 CokNf.(6.76)Тогда:Rn+INf – ENf ∙(1–Ntr) + IP – EFNf ∙(1–NF) – EnonFNf – F ∙(1–NF) + WMc – CokNf + WCok =SlF + WMc + nonF + BitNf + WCok + WANfp + SlNf + SltrENf + SlEF.(6.77)221Данное выражение можно упростить путем подстановок IP = IF+InonF иF = FNf + IF – EFNf :Rn+ INf – ENf ∙(1–Ntr) + IF + InonF – EFNf ∙(1–NF) – EnonFNf – (FNf + IF – EFNf)∙(1–NF)+ WMc – 0,802 CokNf = nonF + BitNf + SlF + WMc + WCok + WANfp + SlNf + SltrENf + SlEF,илиRn+ INf – ENf ∙(1–Ntr) + InonF – EnonFNf – FNf + FNf ∙NF + IF ∙NF + WMc – CokNf + WCok= nonF + BitNf + SlF + WMc + WCok + WANfp + SlNf + SltrENf + SlEF.(6.78)6) так как, помимо шламов от транспортировки и отходов от сжигания топлива, появляется такой несвойственный другим видам ресурсов дополнительный отход WGr уже не от самого ресурса (нефти), а в виде грунтов, загрязняемых приразличных работах с нефтью и нефтепродуктами, начиная от нефтедобычи и заканчивая хранением готовой продукции.Тогда при сохранении балансового уравнения имеем:Rn+ INf – ENf ∙(1–Ntr) + InonF – EnonFNf – FNf + FNf ∙NF + IF ∙NF + WMc – CokNf + WCok+ WGr = nonF + BitNf + SlF + WMc + WCok + WANfp + SlNf + SltrENf + SlEF + WGr.
(6.79)Так как нетопливная продукция nonF и нефтебитумы BitNf могут рассматриваться как продукты, полностью с течением времени превращающиеся в отходы,то в правой части уравнения (6.79) представлены все отходы Wn, образующиесяпри добыче, хранении, транспортировке, производстве и эксплуатации нефти инефтепродуктов, включая и импортную продукцию.Следовательно, выражение (6.79) можно переписать как:Wn = Rn+ INf – ENf + ENf ∙Ntr + InonF – EnonFNf – FNf + FNf ∙NF + IF ∙NF + WMc – CokNf+ WCok + WGr,(6.80)или, согласно формулам (6.39), (6.47), (6.48),Wn = Rn + INf – ENf + SltrENf + InonF – EnonFNf – FNf – CokNf + SlFNf + SlIF + WMc + WCok+ WGr.(6.81)В формулах (6.80) и (6.81) «сидит» в общем количестве отходов и, как упоминалось выше, нетопливная продукция (nonF) и нефтебитумы BitNf.
Суммарное количество отходов, появляющихся на всех стадиях жизненного цикла нефти, начиная от добычи ресурса до выхода из эксплуатации нефтехимической продукции,222можно рассчитать по известным статистическим и нормативным данным. Сведения о добыче, экспорте, импорте нефти и производстве продукции (Nf, ENf, INf, B,D, K, M, BitNf, CokNf) в стране и регионах приводятся в государственных статистических обзорах.
Под добычей нефти при этом понимают добычу нефти и получение газового конденсата [128]. Количество нефтешламов, мазутной золы и нефтегрунтов находим расчетным путем.НефтешламыИсходя из вышеизложенного, нефтешламы образуются при транспортированиинефти и нефтепродуктов, а также при хранении нефти и уже готового топлива перед дальнейшей переработкой либо сжиганием. Мы здесь не будем учитыватьуменьшение объемов нефти и нефтепродуктов за счет естественной убыли. Как отмечалось выше, для нефти это уже учтено в официальной статистической информации. Что касается нефтепродуктов, то так как испарению подвержена их летучаяфракция, то оно влияет на уменьшение газообразных выбросов при сжигании жидкого топлива (не на общий объем выбросов!), но не на количество отходов, в составкоторых входят минерально-золовые составляющие нефтепродуктов.Чтобы определить количество отходов по формуле (6.80), нефтешламы, образующиеся от сырой нефти при зачистке резервуаров-хранилищ, в нефтеловушках,прудах-накопителях и при очистке немагистральных нефтепроводов, мы отдельноне рассчитываем, так как они уже присутствуют в основной формуле: Добычаминус Продукция минус Экспорт плюс Импорт.
Но если требуется оценить суммарное количество нефтешламов, образующихся в стране, то эти шламы нельзяисключать из рассмотрения.Для расчета общего количества отходов по формуле (6.81) либо отдельно нефтешламов требуется знание нормативов от транспортировки и хранения нефти итоплива.Транспорт нефти осуществляется трубопроводным и наливным транспортом.Соответственно, норматив образования отходов Ntr при этом будет разный: Ntrm иNtrs. Отсюда количество шламов от транспортировки нефти будет:223SltrNf = SltrmNf + SltrsNf ;(6.82)SltrENf = SltrmENf + SltrsENf .(6.83)Количество нефтешламов от очистки нефтепроводов составляет 0,03–0,04 т/кммагистрального нефтепровода [146], следовательно, согласно этому документу,Ntrm зависит не от объема перекачанной нефти, а от длины нефтепровода. Так какв формулу (6.81) входит шлам от перевозки только экспортной нефти, то необходимо знать длину экспортных нефтепроводов.
Суммарная длина экспортных нефтепроводов LEt от расположенных в России мест учета вывозимой из страны нефти [28] до границы составляет около 1500 км.Тогда, при периодичности очистки нефтепроводов один раз в квартал [125]:SltrmENf = 0,04 LEt ˑ 4 = 0,16 ˑ 1500 = 240 (т).(6.84)При экспорте нефти наливным транспортом (железнодорожным, автомобильным и морским) удельные показатели образования нефтешламов уже другие –0,001-0,003 т/м3 емкости [146].
Возьмем среднее значение 0,002 т/м3. Следовательно, масса нефтешламов в резервуарах будет:SltrsENf = 0,002 V (т),(6.85)где V – объем емкости, м3.Суммарный объем емкостей VtrsENf, в которых перевозится экспортная нефть,представляет собой объем транспортируемой нефти ENf за вычетом нефти ENftrm,экспортируемой по магистральным трубопроводам:VtrsENf = (ENf – ENftrm) / ρN,где ρN – плотность нефти, т/м3.Наиболее распространенные значения плотности нефти – 0,82-0,9 г/см3. Нефтьсамого крупного российского нефтяного месторождения – Самотлорского – имеетплотность 0,85 г/см3 [344], или 0,85 т/м3. Поэтому в дальнейшем мы будем ориентироваться именно на эту величину.
Тогда удельный норматив образования нефтешламов при перевозке экспортной нефти наливным транспортом в среднем будет составлять:Ntrs = 0,002/0,85 = 0,00235 (т/т).224Периодичность зачисток резервуаров с нефтью определяется согласно [64], гдеговорится, что отстой воды и загрязнений из резервуаров следует удалять не режеодного раза в год.
Поэтому примем периодичность зачисток – 1 год.Так как трубопроводным транспортом в России перевозится, по данным ГП«ЦДУ ТЭК», примерно 40 % экспортируемой нефти и, соответственно, наливным– 60 %, то, подставив в формулу (6.85) полученные значения, имеем:SltrsENf = 0,00235 ˑ 0,6 ENf = 0,00141 ENf.(6.86)Отсюда, исходя из формулы (6.83):SltrENf = SltrmENf + SltrsENf = 240 + 0,00141 ENf.(6.87)Для расчета показателей SlFNf и SlIF из формулы (6.67) необходимо знать норматив образования шлама от топлива NF. Количество нефтешламов M', образующихся при хранении в резервуарах уже готового топлива (в нашем случае это SlF),определяется по формуле [117]:M' = V'·k·10-3, т/год,где V' – годовой объём топлива, хранившегося в резервуаре, т/год;k – удельный норматив образования нефтешлама на 1 т хранящегося топлива, кг/т(у нас это NF = Nf):- для резервуаров с бензином (нефтепродукты 1-ой группы) k = NB = 0,04 кг на1 т бензина;- для резервуаров с дизельным топливом и авиакеросином (нефтепродукты 2ой группы) k = ND = NK = 0,9 кг на 1 т дизельного топлива;- для резервуаров с мазутом (нефтепродукты 3-й группы) k = NM = 46 кг на 1 тмазута.Так как все нефтепродукты так или иначе хранятся или перевозятся в резервуарах, и загрязнения из резервуаров удаляются не реже одного раза в год [64], тоSlF = Σ(f · Nf) = (0,04 B + 0,9 D + 0,9 K + 46 M) / 1000, т/год.(6.88)Здесь необходимо отметить, что эта формула справедлива как для топлива экспортируемого, так и для импортируемого топлива, и топлива, произведенного изнефти, то есть:SlEF = Σ(Ef · Nf) = (0,04 EB + 0,9 ED + 0,9 EK + 46 EM) / 1000, т/год, (6.89)225SlIF = Σ(If · Nf) = (0,04 IB + 0,9 ID + 0,9 IK + 46 IM) / 1000, т/год,(6.90)SlFNf = Σ(fNf · Nf) = (0,04 BNf + 0,9 DNf + 0,9 KNf + 46 MNf) / 1000, т/год.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
