Разработка технологии снижения нагрузки на природную геосферу от нефтеперерабатывающих заводов

Рочев, Виктор Серафимович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка технологии снижения нагрузки на природную геосферу от нефтеперерабатывающих заводов
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии снижения нагрузки на природную геосферу от нефтеперерабатывающих заводов"

На правах рукописи

Рочев Виктор Серафимович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ НАГРУЗКИ НА ПРИРОДНУЮ ГЕОСФЕРУ ОТ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДОВ

25:00.36^- Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет» и ГОУ ВПО «Ухтинский государственный технический университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Кордон Михаил Яковлевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кашпар Леонтий Николаевич;

доктор технических наук, профессор Мазлова Елена Алексеевна

Ведущая организация: Тольяттинский государственный университет

Защита состоится 01 декабря 2005 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.203.17 в Российском университете дружбы народов по адресу: 115093, г. Москва, Подольское шоссе, д. 8/5, зал ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. б.

Автореферат разослан «_»_2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор Н.А.Черных

%0 0^4

24гг*>92>

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Рост добычи и переработки нефти на Севере РФ делает чрезвычайно актуальной проблему снижения вредных воздействий на геосферные оболочки обширных высокоширотных легкоранимых территорий, упорядочения использования и охраны жизнеобеспечивающих ресурсов. Освоение и обустройство месторождений нефти, строительство и эксплуатация нефтепроводов и нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) мощно и многоаспектно воздействуют на все геосферы и биоразнообразие территорий (рис. 1). Вечномёрзлые грунты и суровый климат Севера делают особо важной проблему геоэкологической оценки функционирования природно-технической системы «НПЗ - окружающая среда» и её воздействий на все геосферы региона и компоненты биосферы. Наиболее опасны для природы Севера выбросы НПЗ в атмосферу, особенно при сжигании сбросных газов. Наиболее крупный источник загрязнения от НПЗ -факельные системы (установки сжигания газовых выбросов), нецелесообразные по геоэкологическим и технико-экономическим соображениям, ибо нет экономически выгодных технологий утилизации газов. Решение этой задачи требует разработки малотоннажных, экономичных, быстро окупаемых установок утилизации сбросных газов с получением ценного продукта метанола, имеющего высокую рыночную стоимость. При этом достигается снижение выбросов в атмосферу.

Цель диссертационной работы: Снижение нагрузки на окружающие геосферные оболочки от вредных выбросов НПЗ, образующихся при сжигании метаносодержащих сбросных газов, путем разработки технологии гомогенного окисления их в реакторе кислородом воздуха для получения метанола. Поставленная цель требует решить задачи:

- анализ производственной, геоэкологической и экономической ситуации в зоне действия НПЗ с выбором критериев оценки их функционирования;

- анализ существующих и возможных технологий утилизации нефтеза-водских газов НПЗ методом прямого окисления их кислородом воздуха;

- создание экспериментальной установки для выполнения исследований влияния различных факторов на выходные характеристики реактора;

-разработка методики определения оптимальных геометрических и основных выходных характеристик реактора, обеспечивающих максимальный выход метанола;

- разработка математической модели оценки эффективности и геоэколого-экономических показателей прямого окисления утилизируемых газов в метанол.

Методы исследований: использованы методы классической газодинамики, теории планирования эксперимента, математической статистики, теории вероятностей, лабораторно-натурные эксперименты на объектах исследования.

Научная новизна диссертации заключается в том, что:

-теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность снижения загрязнения геосфер сбросными газами НПЗ утилизацией их путём прямого окисления кислородом воздуха;

-разработана математическая модель и методика расчета оптимальных геометрических параметров реактора для прямого ои

Рис. 1. Геоэкологическая ситуация в зоне действия НТО

- разработана и обоснована математическая модель неравновесного протекания окислительного процесса в реакторе с получением зависимостей для расчета основных выходных компонентов процесса;

- определены оптимальные значения параметров технологического процесса для взрывобезопасного окисления сбросных газов кислородом воздуха;

- разработана геоэколого-экономическая модель системы «НПЗ - окружающая среда» для оценки эффективности применения разработанной технологии снижения загрязнения от сбросных газов НПЗ.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

- предложены технология и параметры автономной малотоннажной установки для утилизации сбросных газов НПЗ методом их прямого окисления кислородом воздуха с получением метанола и сокращением вредных воздействий на все компоненты окружающей природной среды;

- разработаны рекомендации по выбору параметров рабочего процесса и методика расчета реактора установки;

- разработаны конструкции реактора с улучшенными эксплуатационными характеристиками;

-обеспечивается снижение ущерба геосферам ликвидацией факельных установок с утилизацией сбросных газов НПЗ в метанол;

-результаты выполненных исследований позволяют назначать оптимальные эксплуатационные параметры промышленных малотоннажных установок утилизации сбросных газов. На защиту выносятся:

- технология снижения нагрузки на окружающую природную среду;

- технологическая схема утилизации нефтезаводских газов НПЗ;

- результаты экспериментальных исследований;

- математическая модель для определения характеристик реактора;

- математическая модель оценки экономической эффективности;

- результаты эколого-экономического анализа использования установок утилизации нефтезаводских газов НПЗ.

Личный вклад автора. Автором обобщены литературные данные, результаты собственных исследований технологических, геоэкологических и экономических ситуаций от сброса газов на северных НПЗ, установлены количественные и качественные характеристики их; доказана целесообразность утилизации их прямым окислением кислородом воздуха с получением метанола.

Создана экспериментальная установка и выполнены теоретические исследования влияния различных факторов на выходные характеристики реактора. Получены зависимости для определения критериев экономической эффективности утилизации с целью оптимизации характеристик рабочего процесса. На ООО «Ухтинский НПЗ» разработаны ресурсосберегающая технология и реактор для автономной малотоннажной установки утилизации нефтезаводских газов методом их прямого окисления кислородом воздуха с получением метанола со снижением геоэкологической опасности НПЗ в специфических условиях Севера.

Достоверность полученных результатов оценена с помощью современных математических методов обработки экспериментальных данных. При постановке экспериментов использованы общепринятые методики, оборудование, аппаратура и приборы.

Внедрение результатов. Результаты исследований, выполненных с непосредственным участием автора с 1998 по 2005 гг., использованы в решении проблем экологизации и энерго-ресурсосбережения при освоении нефтяных месторождений и нефтепереработке на Севере РФ по тематике Минобразования РФ, ООО «Севергазпром», по хоздоговорам УГТУ и ПГУ. ООО «Ухтинский НПЗ» по результатам исследований автора запланировал строительство пилотной промышленной установки по утилизации сбросных газов и получения метанола, с отказом от факельных установок для снижения ущерба геосферам региона.

Апробация работы. Основные результаты исследований по данной диссертации были доложены на конференциях, симпозиумах и семинарах различного ранга, посвященных проблемам освоения нефтяных месторождений в криоли-тозоне (г. Якутск, 1998, 2000; г. Сыктывкар, 1999); геоэкологии (г. Ухта, 1999, г. Пенза, 2001); ресурсам недр России (г. Пенза, 2002, 2003, 2004); биосферосовме-стимых и средозащитных технологий (Самара, 2002; г. Пенза, 2003,2004) и др.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы монография и 20 статей. Подготовлены к патентованию 2 заявки на предполагаемые изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, включает 36 иллюстраций, 31 таблицу, библиографию из 139 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и основные задачи исследований, научная новизна, основные положения, выносимые на защиту, теоретическая и практическая значимость, реализация и апробация работы.

В первой главе дается анализ состояния геоэкологической ситуации в зоне типового НПЗ на Севере РФ. Наиболее крупные загрязнители от НПЗ - факель- <

ные установки сжигания нефтезаводских газов; они выделяют в атмосферу большие количества окислов серы, азота и углерода, а также сажи и неразложившихся углеводородов в виде дымо-газовых выбросов. Факелы также источник вредных световых излучений и шума. Факелы дают до 70 % вредных выбросов НПЗ.

Минимизация вредных выбросов от горящих факелов достигается: а) сокращением сброса газового сырья на факелы; б) максимально возможной утилизацией сбросных газов. Необходима разработка технологий утилизации этих газов прямым окислением кислородом воздуха при повышенных температуре и давлении (/ = 400...450°С; р - 2...3 Мпа) с получением метанола, воды, окиси и двуокиси углерода. Окисленная сера при этом связывается водой; окислы азота и сажа не образуются; обеспечивается заданная полнота превращения исходных продуктов в конечные, устойчивые при изменении состава и

расхода утилизируемых газов. Процесс утилизации экологически безопасен, бесшумен, не имеет открытого пламени, экономически выгоден, ибо устраняет выбросы ЗОг на 405,1 т/год, уменьшая количество газов подаваемых на факел в 4 раза. Получаемый метанол имеет высокую рыночную стоимость.

Разработана технологическая блок-схема установки прямого окисления (УПО): блок подготовки газовой смеси 1; реакционный блок 2; блок выделения оксидата 3; узел ректификации 4; систему технологической очистки 5. Отходящие газы (азот, окись и двуокись углерода) отпускаются сторонним потребителям как генераторный газ или, в крайности, подаются на факел (рис. 2).

В атмосферу (на факел) 0р СОг + N2 + СО

Рис. 2, Технологическая блок-схема установки прямого окисления

Оксидат из блока выделения 3 поступает в узел ректификации 4 для концентрирования до параметров (по обводненности) технического метанола. Кубовый остаток из узла 4 (вода, окислы серы, следы метанола, формальдегида, муравьиной кислоты и др.) поступает на очистку и далее - в канализацию.

Вторая глава представляет результаты экспериментальных исследований процесса прямого окисления нефтезаводских газов кислородом воздуха. На установке (рис. 3). Газовая горелка 14 обеспечивает разогрев термошкафа 12 до 1 ч. Устанавливалась заданная температура стенки реактора 11, в виде цилиндрической обогреваемой трубы с зонами обогрева (I) и охлаждения (И). Разогрев стенки реактора 11 контролируют термопары (Т2) 15 и (Т1) 16 до температурной стабилизации стенки реактора 11. Из газовых баллонов 1 и 2 через редукторы (РД1) 5 и (РД2) 6, вентили 3,4, 7 и 8, ротаметры (РТ1) 9 и (РТ2) 10 в реактор 11 подавалась газовая смесь с заданной концентрацией кислорода. Давление газовой смеси поддерживает аварийный клапан сброса давления (АК) 21. Редуктором (РДЗ) 18 и вентилем 19 устанавливался заданный расход газовой смеси к реактору 11. Расход газов к реактору 11 замеряют ротаметры 9 и 10. Заданное соотношение компонентов устанавливают вентилями 7 и 8. Расход отходящих газов замеряют ротаметром (РТЗ) 20.

Рис. 3. Схема экспериментальной установки

В реакторе 11 газовая смесь подогревается до заданной температуры; далее в газовой фазе идёт реакция образования метанола и побочных продуктов. Затем газовая смесь проходила через холодильник-конденсатор 17, охлаждается и выделяет оксидат. Далее газ через редуктор 18, вентиль 19, ротаметр 20 сбрасывался в атмосферу. При стабилизации давления, температуры, расхода, соотношения компонентов из холодильника-конденсатора удалялся оксидат, и секундомером засекалось время начала эксперимента. По окончании эксперимента редуктором 18 обнулялся расход газа через реактор 11. Из холодильника-конденсатора (ХК) 17 сливался оксидат с замером его количества мерной емкостью. Определяется состав оксидата методом хроматографии. При эксперименте на выходе установки через вентиль 22 отбирались исходный и реакционный газы, состав которых определялся методом газовой хроматографии. В ходе экспериментов определялись следующие параметры:

1. Состав реакционного газа на выходе из установки, % об.

2. Состав оксидата, г/л (п. 1 и п. 2 - определяют методом хроматографии).

3. Выход метанола в расчете на пропущенный метан определялся по формуле

Вм=^,г/ы\ (1)

где Сн - содержание метанола в оксидате, г/л;

Кк ~ объем наработанного оксидата за время т, мл; С?м - расход метана через реактор, л/мин; т - время эксперимента, мин.

На рис. 4 представлена зависимость выхода метанола Ви от концентрации кислорода в исходной газовой смеси 02. Наиболее интенсивный рост Вы наблюдается при значениях 02, близких к стехиометрическому. Это объясняется характером снижения расхода метана при росте величины 02.

Ю 12 14 16 б2,%об. На рис.5 представлена зависи-

, „ тг , мость выхода метанола Вы от величи-

Рис. 4. Зависимость Вы =/Г О, ) т,

2 ны давления в реакторе рр. Видно, что

о - эксперимент наличие в исходной газовой смеси

пропан-бутаноых фракций в области практически используемых давлений (2...3 МПа) ведет к некоторому увеличению Вы из-за снижения средней температуры процесса. Получена регрессионная зависимость для определения величины Вы в зависимости от давления р и содержания кислорода в газовой смеси:

-1 б,б)+8>1 (р^), (о2-Мг/мз; (2)

Ям= 150,4+ 12

1,6

где рр

о2

Ви. г/м3

300

250

200

0,5 ' 1,6 - рабочее давление, МПа; -' концентрация кислорода, % об.

В третьей главе дана физико-математическая модель оптимизации геометрических характеристик реактора, исходя из следующих представлений о процессе прямого окисления метана в метанол:

1. Процесс окисления зависит от исходного состояния реагирующих компонентов и длины;

2. Процесс зависит от времени пребывания газа в реакторе тпр;

3. Процесс сопровождается тепловыделением и зависит от числа Re.

Режим течения газа при максимальном выходе метанола характеризуется значением числа Reo и временем пребывания газа в реакторе т„ро. При соответствии времени пребывания т„ро, число Re0 и относительное удлинение реактора (Lo/do) при Gm = Gm<>:

•к к П..Й

1 / И

1,5 2 2,5 3 рр, МПа

Рис. 5. Зависимость Вм = _Дрр)

о - эксперимент с метаном; х - эксперимент при добавлении в исходную газовую смесь 5% об. пропан-бутановых фракций

Re0 = /2(A)M>X

1пр0

Система критериальных уравнений (3) определяет взаимосвязь геометрических характеристик единичного реактора и режима течения газа в реакторе для максимального выхода метанола (табл. 1), где величины т„ро и Re0 в интервале (LM) - (12...20) аппроксимированы следующими зависимостями:

тпро =3,797-10'5 -3,775-10"7(10К);|

Re0 = 1266,5-55,875(Ljda). J

Решение системы уравнений (4), с учетом выражений

т = и Reo =-^2ioPç«o-

"р° Gma 0,785rf0|i0-24-3600

(4)

приводит к зависимости следующего вида

^см0 + J 269 .10~'3 ^CM(|PClM° j3 ' ja

j-'i

\doJ

= 3,748-10"

(5)

LtJda

о . ^o M-o

где рсмо- плотность исходной газовой смеси; цшо- коэффициент динамической вязкости.

На рис. 6 представлена зависимость (Loid0) = M) при различных суточных расходах исходной газовой смеси. При выборе больших значений внутреннего диаметра реактора величина оптимального относительного удлинения уменьшается. Оптимальные значения параметров реактора при максимальном выходе метанола: c/q = 67-10"3 м; f-c = 0,82 м; LM = 12; К0 = 2,889 -ИГ3 м3; Gcm0 = 86,400 м3/сут; тпрП = 3,344 • 10"5 сут; Re0=596

В четвертой главе представлены результаты разработки ме-

3 /

/ 2

50 55 60 65 i/oX103, м Рис. 6. Зависимость (La/du) =ßdo) 1 - Ссчо = 57,6 м3/сут; 2 -- GcuU = 72,0 м3/сут; 3 - Gc„o = 86,4 м3/сут

тодики определения выходных характеристик реактора, исходя из уравнении материального баланса, по результатам экспериментов.

В квазиравновесной постановке процесс прямого окисления метана может быть описан следующей системой уравнений материального баланса:

СН„+0,5О2 = СН3ОН, СН4 +1,502 = СО + 2Н20, СН4 + 202 = С02 + 2Н20, 15,048 Ы2 =15,048 Ы2. Сложив уравнения почленно, получим

ЗСН„ + 402 + 15,048Ы2=СН3ОН + СО+ТО2+15,048Ы2. (7)

(6)

Реальный процесс окисления метана неравновесный и реальное распределение выходов конечных продуктов не будет соответствовать уравнению (7). Поэтому, перепишем уравнение (7) в следующем виде

ЗСН, + 402 + 15,04Ш2=Л|СНзОН+Л2СО+^СОг+Л4Н2О+ 15,048Ы2, (8) где Аь А2, А), - стехиометрические коэффициенты, определяющие реальные выходы продуктов реакции прямого окисления метана.

Для определения коэффициентов А\, А2, Л3, воспользуемся значениями Вы, полученными при проведении экспериментальных исследований (уравнение 2).

В ходе реакции (8) получено А, ■ 32 кг СН3ОН, при объеме метана Уаи :

КС„4 = ГСМ-КП = 89,6

_1_ О,

0,21

(9)

где Уа

4-22 4 з

' - - объем пропущенной в реакторе исходной газовой смеси, м ;

О,

_ 4-22,4 0,21

объем пропущенного в реакторе воздуха, м ; 4 - количество

кг-молей прореагировавшего кислорода; 22,4 - объем кг-моля, м /кг-моль; 0,21 - коэффициент, учитывающий объемное содержание кислорода в воздухе.

Тогда

В., =■

32-103Д

-,г/м ,

(10)

89,6

А, =2,8-10~3Яи

_1___1_'

б2 0,21,

'_1___

02 0,2 ^ На рис. 7 представлены зависимо-

(П)

сти В^Всп.В,

В:,

СО> "С02 ' ~>!20> "пет

Я = ГГО,).

^Всо = ВС0/ВШ1Х, Вц (] ~ Вп^п / Втяу,

1ЬО '

16 17 18 02,%

Рис. 7. Зависимость #СО» > #о(л =ЛОг)

1 - стехиометрическая граница;

2 - граница взрывобезопасности; рр - 3,0 МПа

где Вм=Вы1Вит,

ВС02 = #С02 ^ #тах' В0„ = В0„/Втж - относительные выходы метанола, окиси углерода, двуокиси углерода, воды и непроизведен-ных продуктов (из-за наличия остаточного метана) в расчете на 1 м3 пропущенного метана; где Втях = 2619 г/м3.

С повышением концентрации 02 увеличивается количество всех продуктов продуктов окисления за счет уменьшения величины остаточного метана. Наиболее интенсивно остаточный метан срабатывается при 02 = 17,4... 18,2%.

В пятой главе дана экономико-геоэкологическая оценка процесса утилизации сбросных нефтезаводских газов. Конечная цель оценки - разработка практических рекомендаций по выбору технологических параметров рабочего процесса с наиболее выгодным режимом утилизации сбросных газов. Критериями экономико-геоэкологической эффективности являются:

1. Экономическая эффективность капитальных вложений

АЭ

3 = (13)

ДК

где ДЭгод - дополнительный годовой экономический эффект;

ДК - дополнительные капитальные вложения для получения ДЭгод.

2. Срок окупаемости капитальных вложений

ДК

Тдк - "

ДЭ

(И)

год

Экономико-геоэкологический анализ утилизации сбросных газов учитывает: дополнительный годовой экономический эффект; эффект природоохранных и ресурсосберегающих мероприятий; тепловую энергию от установки утилизации сбросных газов НПЗ; предотвращенный годовой экономический ущерб от загрязнения окружающей среды; величину годового экономического ущерба окружающей среде факельной установкой; годовой прирост дохода от реализации метанола; годовые издержки эксплуатации установки утилизации сбросных газов.

Утилизация сбросных газов требует дополнительно капиталовложений на приобретение технологического, насосно-компрессорного и др. оборудования,

включая нестандартное, на строи-

Э,

дол./год дол.

0,6

0,4

0,2

,/2

2 3 4 /7р, МПа

Рис. 8. Зависимость Э-flpp) 1 - б2= 0,182; 2 - 02 = 0,178; 3 - 02 = 0,168; Упр/ДК = 0

тельные работы с учетом территориального пояса, на СМР и пуско-наладку и пр.

На рис. 8 представлена зависимость эффективности капвложений от величин рабочего давления для различных концентраций кислорода в исходной газовой смеси и Упр/ДК = 0 (У„р - предотвращенный годовой ущерб от загрязнения окружающей среды). Выше кривой 2 процесс взрывоопасен; ниже кривой 2 - взрывобезопасен. Уменьшение эффективности вложений в интервале давлений 3,0...5,0 МПа обусловлено ростом годовых затрат на ком-примирование исходной газовой смеси и от роста рабочего давления.

Гдк, год

\\\ 1 \\ 2 3

Э,

1 2 3 4 /7Р, МПа

Рис. 9. Зависимость 7дк = _Дрр) 1 ~02 = 0,182; 2-02= 0,178; 3- б2=0,168;Упр/ДК = 0 дол./год ДОЛ.

На рис. 9 представлена зависимость срока окупаемости капитальных вложений от величины рабочего давления для различных концентраций кислорода в исходной газовой смеси и при Упр/АК = 0. При 2,0...3,0 МПа срок окупаемости капитальных вложений до двух лет и этот интервал можно принять как рабочий.

Зависимость эффективности капитальных вложений от величины относительного предотвращенного экологического ущерба (УПр/АК) за загрязнение окружающей среды для различных величин рабочего давления дана на рис. 10. Годовая экономия средств определяется снижением штрафов за загрязнение окружающей среды. При капитальных затратах, сопоставимых с ущербом окружающей среде (У„р/ДК = 0,5), утилизация сбросных газов при атмосферном давлении становится экономически привлекательной (линия 3 при УПр/АК > 0,5 Э > 0,5).

I-Ia рис. 11 дана зависимость срока окупаемости капитальных вложений от величины относительного предотвращенного ущерба окружающей среде. При капитальных затратах, сопоставимых с величиной ущерба за загрязнение окружающей среды (У„Р/ДК = 0,5), срок окупаемости капитальных затрат при атмосферном давлении приемлем для инвестиций в строительство установки (при У,)р/АК > 0,5ТД1< < 2). Результаты эколого-экономической оценки утилизации нефтезаводских газов НПЗ представлены в табл. 3.

0 0,5 1 1,5 ДУщ/ДК Рис. 10. Зависимость Э =ДДУпр/ДК) 1 - рр = 3 МПа;2-/?р=2МПа; 3 -рр = 0,1 МПа; 02 = 18,2 %

Таблица 3

Результаты экономико-геоэкологической оценки утилизации нефтезаводских газов на типовом НПЗ

Год эксплуатации установки 1 2 3 4 5 6 7 Всего за 7 лет

ДК на начало года, тыс. дол. 367 367 367 367 367 367 367 2569

ДЭтд, тыс.дол./год 221 441 662 882 1103 1324 1544 6177

ДЭгоа-ДК, тыс.д0л./г0д -146 74 295 515 736 957 1 177 3608

Прибыль нарастающим итогом с начала эксплуатации, тыс.дол./год -146 -72 223 738 1474 243 3 608 3608

1.Для утилизации излишков нефтезаводских газов, общее количество которых в течение 7 лет изменяется от 5,7 тыс.т/год (в первый год) до 40 тыс.т/год (в 7-ой год), требуются капитальные вложения в сумме 2569 тыс. дол. США. Из них 881 тыс. дол. США (34,3 %) - это собственные средства предприятия и 1689 тыс. дол. США (65,7 %) - прибыль от эксплуатации установки утилизации.

2. Экономический эффект от эксплуатации установки за 7 лет составит величину 6177 тыс. дол. США, а прибыль сумму 3608 тыс. дол. США.

3. Полная окупаемость установки произойдет в 3-й год эксплуатации. К концу третьего года эксплуатации

«нарастающая» прибыль составит 223 тыс. дол. США.

4. В последующие (после 7 лет) эксплуатации установки предприятие будет получать прибыль в сумме 1547 тыс. дол. США в год.

Экологический эффект от эксплуатации установки утилизации нефтезаводских газов при отпуске генераторного газа состоит в полном устранении наиболее опасных выбросов, загрязняющих атмосферу: СО, NO2, SO2, сажа, сопутствующие работе факелов загрязнения. Сжигая образующийся генераторный газ на факеле, количество вредных выбросов в атмосферу снизим в 4 раза. Экологическую эффективность процесса утилизации сбросных нефтезаводских газов оценим средним экологическим показателем безотходности

Так, год

1 \

2 V 3

О 0,5 1 1,5 АУпр/АК

Рис. 11. Зависимость Тлк =ДДУпр/ДК) 1 -рР ~ 3 МПа; 2 — jop = 2 МПа; 3 -рр = 0,1 МПа; 02 = 18,2 %

где

^ф.к.1 "ПЛК,/

(16)

где Сф.к,/ - фактическая концентрация/-го вредного вещества. На рис. 12 представлена зависимость относительного среднего показателя экологической безотходности от отношения (Сф.к/Спдк)

= (У»)У1Ю/(^эк)ФУ» (1?)

гДе (чОуио

М»з,

средний показатель экологической безотходности при использовании установки прямого окисления (УПО); средний показатель экологической безотходности для фактической установки (ФУ).

Из рис. 12 следует, что использование УПО повышает значение среднего показателя экологической безотходности процесса утилизации, а конечный положительный результат тем значительней, чем ближе фактическая загрязненность атмосферы приближается к своему предельно допустимому значению. При вводе новых мощностей на НПЗ количество выбросов в атмосферу по годам ввода растет, и к концу седьмого года составят 708,3 т/год, т.е. по сравнению с концом первого года (101,3 т/год) увеличатся в 7 раз. При фактической концентрации загрязняющих веществ (типичной для НПЗ) на конец первого года равной ПДК (Сф.к/Спдк = 1 )> к концу седьмого года фактическая концентрация вредных выбросов возрастет до Сф к = 7Спдк, т.е. превысит предельно допустимое значение в 7 раз. Вводя в действие установки прямого окисления выбросы к концу седьмого года (за счет устранения выбросов БОг (405,1 т/год) и уменьшения общего количества горючих газов, подаваемых на факел, в 4 раза) составит (708,3 - 405,1)/4 = 75,8 т/год. Следовательно, произойдет уменьшение общего количества выбросов (по отношению к концу первого года) и фактическая концентрация вредных выбросов к концу седьмого года составит

Сф.к = (75,8/101,3) • Сцдк = 0,748 СПДк, т.е. будет меньше предельно допустимой концентрации.

0,25

0,5

Рис. 12. Зависимость

0,75 СфК/Сцдк =ЛСфК/Спдк)

выводы

1. Внедрение технологии гомогенного окисления сбросных метаносодержа-щих газов значительно снизит нагрузку на окружающую природную среду при вводе новых мощностей на НПЗ, путем предотвращения выбросов в атмосферу S02 в количестве 405,1 т/год и снижения выбросов СО и N02 в 4 раза от уменьшения общего количества газов, подаваемых на факелы.

2. Установлена область изменения параметров рабочего процесса для выхода метанола в расчете на 1 м3 пропущенного условного метана (за один проход) Вы ~ 250...300 г/м3, что делает процесс утилизации нефтезаводских газов экономически выгодным.

3. При теоретических исследованиях получены зависимости для определения оптимальных геометрических характеристик реактора для заданных условий утилизации, а также зависимости для расчета основных выходных характеристик реактора, с оптимизацией процесса получения метанола.

4. Эколого-экономическая оценка утилизации нефтезаводских газов НПЗ путем их прямого окисления кислородом воздуха в метанол показала:

- строительство и ввод в действие установки утилизации рекомендуется в 7 очередей. Каждая очередь будет осуществляться в течение одного года, предшествующего году начала эксплуатации данной очереди;

- для утилизации излишков нефтезаводских газов (за 7 лет от 5,7 тыс.т/год в первый год, до 40 тыс.т/год в 7-ой год эксплуатации установки), потребуются капвложения в сумме 2569 тыс. дол. США, их них 881 тыс. дол. (34,3 %) - собственные средства предприятия и 1689 тыс. дол. (65,7 %) -прибыль от эксплуатации установки утилизации;

- экономический эффект от эксплуатации установки за 7 лет составит 6177 тыс. дол. США;

- за 7 лет эксплуатации установка утилизации на НПЗ даст прибыль в 3608 тыс. дол. США, при полной окупаемости установки в 3-ий год эксплуатации, при «нарастающей» прибыли в 223 тыс. дол. США;

- в последующие (после 7 лет) годы эксплуатации установки предприятие будет получать прибыль в сумме 1547 тыс. дол. США в год.

5. Экологический эффект от эксплуатации установки утилизации нефтезаводских газов при отпуске образующегося генераторного газа состоит в полном устранении опасных выбросов в атмосферу (СО, NO2, SO2, сажа и другие сопутствующие работе факельной установки загрязнения, световое излучение, шум и т.п.). При сжигании генераторного газа на факеле вредных выбросы в атмосферу снизятся в 4 раза.

6. Использование установки прямого окисления для утилизации сбросных нефтезаводских газов НПЗ значительно повысит величину среднего показателя экологической безотходности процесса утилизации; конечный положительный результат будет тем значительней, чем ближе фактическая загрязненность атмосферы будет к своему предельно допустимому значению.

Содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Волков В.Н., Кордон МЛ., Рочев B.C. и др. Ресурсосберегающая технология малотоннажного производства метанола прямым окислением метана и его гомологов. - (Монография). - Пенза: ВИРТ, 2002. - 140 с. - (автор - 30 %).

2. Рочев B.C., Никифоров К.Ю. Особенности строительства и эксплуатации нефтепроводов на Севере: Тезисы // Сб. материалов 5-ой междунар. конф. по газонефтепроводам в северо-восточной Азии. - Якутск, 1999. - С. 32-33. -(автор-35 %).

3. Рочев B.C. Экологические проблемы освоения нефтяных месторождений Республики Коми. Тезисы // Сб. тр. междунар. конф. «Физико-технические проблемы Севера». - Ч. IV. - Якутск: Изд-во ИФТПС, 2000. - С. 231-232. - (автор-50%).

4. Волков В.Н., Рочев B.C. Снижение экологической опасности нефтедобычи и нефтепереработки в Коми. - (Статья) / Сб. матер. IV междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: ВИРТ, 2001. - С. 38-42. - (автор - 35 %).

5. Кордон М.Я., Рочев B.C. Определение оптимальных геометрических характеристик реактора. - (Статья) // Сб. матер. VII междунар. науч.-практ. конф. «Биосферосовместимые и средозащитные технологии при взаимодействии человека с окружающей средой». - Пенза: МНИЦ, 2002. - С. 14... 18. - (Доля автора - 40 %).

6. Кордон М.Я., Рочев B.C. Определение оптимальных технологических характеристик реактора. - (Статья) // Сб. матер. II междунар. науч.-практ. конф. «Природно-ресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России». - Пенза: МНИЦ, 2002. - С. 14...20. - (автор - 35 %).

7. Кордон М.Я., Волков В.Н., Рочев B.C. Математическая модель для определения выходных характеристик процесса утилизации сбросных газов нефтеперерабатывающего завода. - (Статья) // Сб. матер. И междунар. науч.-практ. конф. «Природно-ресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России». - Пенза: МНИЦ, 2002. - С. 27.. .28. - (автор - 40 %).

8. Кордон М.Я., Рочев B.C. Пути снижения загрязнения окружающей среды при функционировании НПЗ в районах Севера. - (Статья) // Сб. матер. И междунар. науч.-практ. конф. «Природно-ресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России».- Пенза: МНИЦ, 2002. - С. 28...31. - (автор - 35 %).

9. Рочев B.C., Волков В.Н., Кордон М.Я. Оценка экологической эффективности при утилизации сбросных газов на НПЗ. - (Статья) // Сб. матер, междунар. науч.-практ. конф. «Ресурсы недр России: экономика, геополитика, геоэкология». - Пенза: ПО МАНЭБ, 2003. - С. 121... 125. - (автор - 35 %).

10. Рочев B.C., Никифоров К.Ю. Об геоэкологических последствиях освоения нефтегазовых месторождений Севера России. (Статья) // Сб. матер, междунар. науч.-практ. конф. «Приоритет России XXI века: от техносферы к ноосфере. - Тольятти: ТГУ, 2004. - С. 32...37. - (автор - 50%).

Рочев Виктор Серафимович (Россия)

Разработка технологии снижения нагрузки на природ ную геосферу от нефтеперерабатывающих заводов

Диссертационная работа посвящена разработке технологий снижения негативных воздействий на геосферные оболочки и жизнеобеспечивающие ресурсы высокоширотных территорий Севера России при переработке нефти. В диссертации теоретически обоснована возможность снижения загрязнения гео-сферных оболочек сбросными газами нефтеперерабатывающих заводов утилизацией при прямом окислении их кислородом воздуха, что нашло практическое подтверждение в производственных условиях. Разработана математическая модель и методика расчета оптимальных параметров реактора для окисления сбросных газов. Разработана математическая модель неравновесного протекания окислительного процесса в реакторе, а также геоэколого-экономическая модель системы «нефтеперерабатывающий завод - окружающая среда».

Rochcv Victor Serafimovich (Russia)

Development of technology of the reduction of the load on natural geosphere from

fuel-processing plant

Dissertation is dedicated to development technology reductions bad influence on the provision to lives in region of the North to Russia. The Possibility of the reduction of the soiling the nature gas from plant on conversion of the oils is motivated and confirmed in work. The Mathematical model and methods of the calculation optimum parameter reactor for oxidation gas is designed in thesis. The Mathematical model process oxidized in reactor is designed in thesis. The Mathematical model geoecological and economic balance of the system "plant on conversion of the oils -surrounding ambience" is designed in thesis.

Подписано в печать 26.10.2005 Формат 60x84 1/16 Печать офсетная Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 2?/jO - вТ

Отпечатано в ООО «0ргсервис-2000» г. Москва-117419, а/я 774, ул. Орджоникидзе, д. 3. тел.: 9520769,9550842,9550871. e-mail: orgservis @ sci.pfu.edu.ru

РНБ Русский фонд

2007-4 . 9218

«ЯР»'

Получено 28ФЕВ 2008

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Рочев, Виктор Серафимович

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В РАЙОНЕ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ТИПОВОГО ЗАВОДА В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА.

1.1. Источники загрязнения окружающей среды при функционировании нефтеперерабатывающего завода (НПЗ).

1.1.1. Источники вредных выбросов в атмосферу.

1.1.2. Мероприятия по снижению выбросов в атмосферу.

1.2. Источники вредных сбросов, загрязняющих воду и почву.

1.3. Факельные установки - источник загрязнения атмосферы.

1.3.1. Требования к факельным установкам.

1.3.2. Классификация факельных установок.

1.3.3. Факельное хозяйство и эксплуатация факельных установок.

Р 1.4. Анализ возможности применения метода прямого окисления для утилизации нефтезаводских газов.

1.4.1. Анализ существующих способов прямого окисления углеводородных газов.

1.4.2. Технологическая схема установки прямого окисления (УПО) для утилизации нефтезаводских газов НПЗ.

1.5. Анализ основных критериев эффективности при утилизации нефтезаводских газов НПЗ.

1.5.1. Общая (абсолютная) экономическая эффективность капитальных вложений и срок их окупаемости (возврата).

1.5.2. Показатели безотходности производственных процессов и предприятий промышленности.

1.5.3. Особенности оценки экономической эффективности затрат на

Щ мероприятия по охране окружающей среды.

1.5.4. Капитальное строительство.

1.5.5. Себестоимость продукции.

1.6. Эколого-экономическая модель ситуации на НПЗ и постановка задач на исследование.

1.6.1. Эколого-экономическая модель ситуации на НПЗ.

1.6.2. Постановка задач на исследование.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ

РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОЦЕСС ОКИСЛЕНИЯ НЕФТЕЗАВОДСКИХ ГАЗОВ.

2.1. Задачи экспериментальных исследований.

2.2. Описание экспериментальной установки.

2.2.1. Схема экспериментальной установки и порядок проведения опытов.

2.2.2. Оценка погрешностей измерения параметров рабочего процесса и выходных характеристик реактора.

2.2.3. Обработка экспериментальных данных.

2.3. Результаты экспериментальных исследований.

2.3.1. Определение состава газа и оксидата.

2.3.2. Влияние расхода исходной газовой смеси на выходные характеристики реактора.

2.3.3. Влияние температуры стенки реактора на его выходные характеристики.

2.3.4. Влияние концентрации кислорода в исходной газовой смеси и давления в реакторе на выход метанола.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК РЕАКТОРА.

3.1. Модель оптимизации и принятые допущения.

3.2. Математическая модель для расчета оптимальных геометрических характеристик реактора.

3.3. Результаты расчета геометрических характеристик реактора.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫХОДНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК РЕАКТОРА.

4.1. Общая характеристика расчетной модели и принятые допущения.

4.2. Математическая модель технологического процесса окисления метана.

4.2.1. Система уравнений и методы ее решения.

4.2.2. Определение регрессионной зависимости для величины Вм и оценка адекватности модели.

4.3. Анализ влияния различных факторов на выходные характеристики реактора.

5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЦЕССА

УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНЫХ НЕФТЕЗАВОДСКИХ ГАЗОВ.

5.1. Задачи и цель эколого-экономической оценки.

Выбор критериев эколого-экономической эффективности.

5.1.1. Технологическая блок-схема утилизации сбросных (нефтезаводских) газов на НПЗ.

5.1.2. Условия проведения эколого-экономического анализа утилизации сбросных газов на НПЗ.

5.1.3. Эколого-экономическая математическая модель расчета критериев эффективности. Расчет дополнительного годового экономического эффекта.

5.2. Расчет дополнительных капитальных вложений.

5.2.1. Эколого-экономические предпосылки капитальных вложений в утилизацию сбросных газов.

5.2.2. Математическая модель расчета капитальных вложений.

5.3. Анализ результатов расчета.

5.4. Экологический показатель безотходности.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка технологии снижения нагрузки на природную геосферу от нефтеперерабатывающих заводов"

Освоение и обустройство месторождений нефти, строительство и эксплуатация нефтепроводов и нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) мощно и многоаспектно воздействуют на все геосферы и биоразнообразие территорий Севера РФ (рис.1.1). Вечномерзлые грунты и суровый климат Севера делают особо острой проблему геоэкологической оценки функционирования природно-технической системы «НПЗ - окружающая среда» с ее воздействием на все геосферы региона и все компоненты биосферы [4, 5].

Наиболее опасны для природы Севера выбросы НПЗ в атмосферу, особенно при сжигании сбросных газов. НПЗ выбрасывают в атмосферу углеводороды, некондиционные газовые смеси производственных процессов, сернистый газ, окислы азота, сажа и др. Наиболее крупный источник загрязнения от НПЗ - факельные системы (установки для сжигания газовых выбросов), нецелесообразные по геоэкологическим и технико-экономическим соображениям. Факельные установки продолжают использовать, несмотря на загрязнение ими всех геосфер и нецелесообразность сжигания ценного сырья, ибо нет экономически выгодных технологий утилизации газов при резком снижении их выбросов. Для решения этой задачи необходима разработка малотоннажных, экономичных, быстро окупаемых установок для утилизации сбросных газов с получением ценного продукта метанола, имеющего высокую рыночную стоимость. При этом достигается снижение выбросов в атмосферу. Особо актуальна эта проблема на Севере России. стицы, углеводороды, оозоли, пар, попутные газы и др.)

Бытовые и промышленные сточные воды, стоки со i свалок^* 4J

Нефтесодержащне сточные воды

Донные х отложения

Транспортировка нефт»

Нефтедобыча

Воздух С

ЛИТОСФЕРА

ВЛИЯНИЕ НА БИОРАЗНООБРАЗИЕ

Вынужденные миграции н гибель животных

Гибель обитателей водоисточников и литосферы фитопланктон lOoiuiaiiKTOH

Рис. 1.1. Геоэкологическая ситуация в зоне действия НПЗ

Цель диссертационной работы: Снижение нагрузки на окружающие геосферные оболочки от вредных выбросов НПЗ, образующихся при сжигании метаносодержащих сбросных газов путем разработки технологии гомогенного окисления их в реакторе кислородом воздуха для получения метанола.

Поставленная цель требует решения задач:

- анализ существующих и возможных технологий утилизации нефте-заводских газов НПЗ методом прямого окисления их кислородом воздуха;

-разработка математической модели определения критериев эффективности и проведение геоэколого-экономического анализа результатов использования установки прямого окисления утилизируемых газов в метанол.

Научная новизна диссертации заключается в том, что:

-теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность снижения загрязнения геосфер сбросными газами НПЗ утилизацией их путем прямого окисления кислородом воздуха;

-разработана математическая модель и методика расчета оптимальных геометрических параметров реактора для прямого окисления сбросных газов кислородом воздуха;

-разработана и обоснована математическая модель неравновесного протекания окислительного процесса в реакторе с получением зависимостей для расчета основных выходных компонентов процесса;

-разработана геоэколого-экономическая модель системы «НПЗ - окружающая среда» для обоснования эффективности применения разработанной технологии снижения загрязнения от сбросных газов НПЗ.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

-предложены технология и параметры автономной малотоннажной установки для утилизации сбросных газов НПЗ методом их прямого окисления кислородом воздуха с получением метанола и сокращением вредных воздействий на все компоненты окружающей природной среды;

-разработаны рекомендации по выбору оптимальных параметров рабочего процесса и методика расчета реактора установки;

-разработаны конструкции реактора с улучшенными эксплуатационными характеристиками;

- обеспечивается снижение ущерба геосферам ликвидацией факельных установок с утилизацией сбросных газов НПЗ в метанол;

- технология снижения нагрузки на окружающую природную среду;

- технологическая схема утилизации нефтезаводских газов НПЗ;

- результаты экспериментальных исследований;

- математическая модель для определения характеристик реактора;

- математическая модель оценки экономической эффективности;

- результаты геоэколого-экономического анализа использования установок утилизации сбросных газов НПЗ.

Личный вклад автора. Автором обобщены литературные данные, результаты собственных исследований технологических, геоэкологических и экономических ситуаций от сброса газов на северных НПЗ, установлены количественные и качественные характеристики их; доказана целесообразность их утилизации прямым окислением кислородом воздуха с получением метанола.

Внедрение результатов. Результаты исследований, выполненных с непосредственном участием автора с 1998 по 2005 гг., использованы в решении проблем экологизации и энерго-ресурсосбережения при освоении нефтяных месторождений и нефтепереработке на Севере РФ по тематике Минобразования РФ, ООО «Севергазпром», по хоздоговорам УГТУ и ПГУ. ООО «Ухтинский НПЗ» по результатам исследований автора запланировал строительство пилотной промышленной установки по утилизации сбросных газов и получения метанола с отказом от факельных установок для снижения ущерба геосферам региона.

Апробация работы. Основные результаты исследований по данной диссертационной работе были доложены и обсуждены на конференциях, симпозиумах и семинарах различного ранга в 1998 - 2005г.г.; в том числе:

1. Международная конференция «Проблемы освоения минерально-сырьевых ресурсов криолитозоны». (ЯНЦ СО РАН.-Якутск, 1998).

2. Всероссийская научно-практическая конференция «Европейский Север России: проблемы освоения и устойчивого развития». - (Сыктывкар. - 1999).

3. Межрегиональная конференция «Север и экология - 21 век». (Ухта, 1999).

4. Международная конференция «Физико-технические проблемы Севера». (ИФТПС СО РАН. - Якутск, 2000).

5. IV-ая международная научно-практическая конференция «Человек и окружающая природная среда: проблемы взаимодействия. - (Пенза, 2001).

6. II-ая и IV-ая международные научные конференции «Природно-ресурсный потенциал и устойчивое развитие регионов России». - (Пенза: МНИЦ, 2002, 2004).

7. VII-ая международная научно-практическая конференция «Биосферосов-местимые и средозащитные технологии». (ПГУ. - Пенза, 2002).

8. Международная научно-практическая конференция «Ресурсы недр России: экономика, геополитика, геоэкология». (Пенза: МАНЭБ, 2003, 2005).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы монография и 19 статей. Подготовлены к патентованию 2 заявки на предполагаемые изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, включает 44 иллюстрации, 31 таблицу, библиографию из 152 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Рочев, Виктор Серафимович

ВЫВОДЫ

Внедрение технологии гомогенного окисления сбросных метаносодер-жащих газов значительно снизит нагрузку на окружающую природную среду при вводе новых мощностей на НПЗ, путем предотвращения выбросов в атмосферу SO2 в количестве 405,1 т/год и снижения выбросов СО и NO2 в 4 раза от уменьшения общего количества газов, подаваемых на факелы.

Установлена область изменения параметров рабочего процесса для выхода метанола в расчете на 1 м пропущенного условного метана (за один проход) Ви ~ 250.300 г/м3, что делает процесс утилизации нефтезаводских газов экономически выгодным.

При теоретических исследованиях получены зависимости для определения оптимальных геометрических характеристик реактора для заданных условий утилизации, а также зависимости для расчета основных выходных характеристик реактора, с оптимизацией процесса получения метанола.

Эколого-экономическая оценка утилизации нефтезаводских газов НПЗ путем их прямого окисления кислородом воздуха в метанол показала:

- для утилизации излишков нефтезаводских газов (за 7 лет от 5,7 тыс.т/год в первый год, до 40 тыс.т/год в 7-ой год эксплуатации установки), потребуются капвложения в сумме 2569 тыс. дол. США, их них 881 тыс. дол. (34,3 %) - собственные средства предприятия и 1689 тыс. дол. (65,7 %) - прибыль от эксплуатации установки утилизации;

- экономический эффект от эксплуатации установки за 7 лет составит 6177 тыс. дол. США;

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Рочев, Виктор Серафимович, Москва

1. Крючков В.В. Север на грани тысячелетий. - М.: Мысль, 1989. - 270с.

2. Славин С.В. Советский Север. М.: Просвещение, 1989. - 182с.

3. Ильина Л.Н. Путь к богатствам Севера. М.: Мысль, 1997. - 304с.

4. Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Нефть как топливный ресурс и загрязнитель окружающей среды. М.: Изд. РУДН, 2004. - 132с.

5. Север и экология 21 век. Труды межрегиональной конференции северных регионов РФ. - Ухта - М.: Изд. Научный мир, 2001. - 602с.

6. Вдовин Ю.И., Рочев B.C. и др. Об экологических последствиях освоения нефтегазовых месторождений Севера России. В сб. материалов МНПК «Приоритеты России XXI века: от биосферы и техносферы к ноосфере». - Пенза: МНИЦ, 2004. - с. 32-37.

7. Попов А.И. Мерзлотные явления (криолитология). М.: Изд. МГУ, 1997.-304с.

8. Воробьев Е.Н., Прусаков В.М. Охрана атмосферы и нефтехимия. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.-300с.

9. Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде. М.: Изд. РУДН, 2004. - 116с.

10. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. Л.: Химия, 1984. - 256 с.

11. Нормы технологического проектирования производственного водоснабжения, канализации и очистки сточных вод предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. ВНТП 25-79.

12. Атанов Н.А. Водоснабжение нефтеперерабатывающих предприятий. -Самара. Изд. СамГАСА, 2003. - 360с.

13. Водный кодекс Российской Федерации. М.: 1995.

14. Стрижевский И.И., Эльнатанов А.И. Факельные установки. М.: Химия, 1979.-182 с.

15. Дубовкин Н.Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания. М.: Госэнергоиздат, 1962. - 240 с.

16. Зельдович Я.Б. Теория горения и детонации газов. М.: Изд. АН СССР, 1944.-70 с.

17. Иост В. Взрывы и горение в газах. М.: Госхимиздат, 1952. - 687 с.

18. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М.: Химия, 1978. -624 с.

19. Лавров И.В., Шурыгин А.П. Введение в теорию горения и газификации топлива. М.: Изд. АН СССР, 1962. - 211 с.

20. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах / Пер. с нем. М.: Мир, 1968.-591 с.

21. Курс физической химии / Под ред. Я.И. Герасимова. Т. 2. М.: Химия, 1966.-321 с.

22. Справочник химика / Под ред. Б.Н Никольского и др. Т. 3. М.: Химия, 1964.-464 с.

23. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы. Справочник. / Ред. В.А. Григорьев и В.М.Зорин Изд. 2. - книга I. - М.: Энергоатомиздат, 1987.-456 с.

24. Физическая химия / Ред. К.С. Краснов. М.: ВШ, 1982. - 688 с.

25. Демидов П.Г., Шандыба В.А., Щеглов П.П. Горение и свойства горючих веществ. -М.: Химия, 1981. 272 с.

26. Панченко Г.М., Лебедев В.П. Химическая кинетика и катализ. М.: Химия, 1974.-592 с.

27. Homogeneous Gas-Phase Oxidation of Methane Using Oxygen as Oxidant in an Annular Reactor. Gary A. Foulds, Brian F. Gray, Sarah A. Miller, and G. Stewart Walker. Jnd. Eng. Chem. Res. 1993, 32, 780-787.

28. Крылов O.B. Парциальное каталитическое окисление метана в кисло-родосодержащие соединения. Успехи химии, 61. - Вып. 11, 1992, с. 2041. .2061.

29. Partial Oxidation of Methane, Methanol, and Mixtures of Methane and Methanol, Methane and Ethane, and Methane, Carbon Dioxide, and Carbon Monoxide. Jin-Woo chun and Rayford G., Anthony. Jnd. Eng. Chem. Res. 1993, 32, 788-795.

30. Патент РФ № 20 490 86 (6 C07 с 31/04, 29/50).

31. Авторское свидетельство СССР № 11 450 14 (С07 с 31/04; С07 с 27/12).

32. Кордон М.Я., Волков В.Н., Рочев B.C. Определение оптимальных геометрических характеристик реактора // Водохозяйственный комплекс и экология гидросферы в регионах России / Сб. материалов V междунар. научно-практ. конф. Пенза: МНИЦ, 2002. - С. 14. 17.

33. Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений. СНиП II-2-80 от 01.01.82.

34. Пряников В.И. и др. Техника безопасности и промышленная санитария. Справочник для раб. хим. пром. М.: Химия, 1978.

35. Строительная теплотехника. СНиП II-3-79 от 01.07.79.

36. Стальные конструкции. СНиП Н-23-81 от 01.01.82. М.: Стройиздат, 1981.

37. Защита стальных конструкций от коррозии. СНиП Н-28-73 от 01.10.73.

38. Газоснабжение. СНиП И-37-76 от 01.01.77.

39. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. СНиП Н-33-75 от 01.07.76.

40. Технологическое оборудование и технологические трубопроводы. СНиП 3.05.05.84 от 01.01.85.

41. Металлические конструкции. СНиП III-18-75 от 01.01.77.

42. Промышленные печи и кирпичные трубы. СНиП Ш-24-75 от 01.07.76.

43. Отчет. Предложения по схеме переработки нефти на Ухтинском НПЗ. ООО «Лукойл-Пермнефтеоргсинтез», опытно-исследовательский цех, 2002.-24 с.

44. Информация о ресурсах нефтезаводских газов (по установкам и в целом по предприятию), их компонентном составе и предложения по их рациональному использованию на период до 2010 года. Письмо 1701/64 Л от 28.01.2002, ОАО «Лукойл-Ухтанефтепереработка».

45. Тимофеева С.С., Шешуков Ю.В. Экология. Практикум. Иркутск: ИГ-ТУ, 1998.

46. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник. / Под общ. ред. Григорьев В.А., Зорин В.М. М.: Энергоиздат, 1982. -510 с.

47. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Физматгиз, 1962. - 560 с.

48. Рекомендации по расчету показателей точности измерений, обработке данных и планированию эксперимента. — М.: ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР, 1985. 42 с.

49. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. - 136 с.

50. Яковлев С.В., Прозоров И.В., Иванов Е.Н., Губий И.Г. Рациональное использование водных ресурсов. М.: Высшая школа, 1991. - 400 с.

51. Арбузов В.В. Охрана природы и ресурсосбережение в строительстве. -Пенза: ПГАСИ, 1994. 146 с.

52. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды (МИНЮСТ № 190 от 24.03.93) (с изменениями на 15 февраля 2000 года). Письмо Минприроды России от 26.1.1993 № 01 -15/65-265.

53. Базовые нормативы платы за выбросы, сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду и размещение отходов (с изменениями на 18 августа 1993 года). Приказ Минприроды России от 27.11.1992, б/н.

54. Постановление Правления ПФР от 11.11.94 г. № 258 «Об утверждении инструкции о порядке уплаты страховых взносов работодателями и гражданами в Пенсионный фонд РФ».

55. Постановление СМ РФ от 11.10.93 г. № 1018 «О мерах по выполнению Закона РФ «О внесении изменений и дополнений в закон РСФСР «О медицинском страховании граждан в РСФСР» (с изменениями от 19.06.98 г.).

56. Федеральный закон РФ от 4 января 1999 г. № 1-ФЗ «О тарифах страховых взносов в Пенсионный фонд РФ, Фонд социального страхования РФ, Государственный фонд занятости населения РФ и в Фонды обязательного медицинского страхования на 1999 г.».

57. Приказ Минфина РФ от 03.09.97 г. № 65Н «Об утверждении положения по бухгалтерскому учету «Учет основных средств» (ПБУ 6/97)».

58. Методические указания по бухгалтерскому учету основных средств (Приказ Минфина РФ от 20.07.98 г. № 33 Н).

59. Постановление Совмина СССР от 22.10.90 № 1072 «О единых нормах амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов народного хозяйства СССР».

60. План счетов бухгалтерского учета финансово-хозяйственной деятельности предприятий и Инструкция по его применению (Приказ Минфина СССР от 01.11.91 № 56). (Счет «08» «капитальные вложения»),

61. Письмо Минфина РФ от 30.12.93 г. № 160 «Положение по бухгалтерскому учету долгосрочных инвестиций».

62. Письмо Минфина СССР от 29.05.84 № 80 «Об определении понятий нового строительства, расширения, реконструкции и технологического перевооружения действующих предприятий».

63. Джон Г. Перри. Справочник инженера-химика. Том первый. Перевод с англ. / Под общ. ред. акад. Жаворонкова Н.М. и чл.-корр. АН СССР Романкова П.Г. JL: Химия, 1969. - 640 с.

64. Рудин М.Г., Арсеньев Г.А., Васильев А.В. Общезаводское хозяйство НПЗ.-Л.: Химия, 1978.

65. Вилесов Н.Г. и Костюковская А.А. Очистка выбросных газов. Киев: Техника, 1971.

66. Рудин М.Г. Карманный справочник нефтепереработчика. Д.: Химия, Ленинград, отд-ние, 1989. - 463 с.

67. Вилесов Н.Г., Большуков В.Г. Утилизация промышленных сернистых газов. Киев: Наук, думка, 1990. - 134 с.

68. Отходы и побочные продукты нефтехимических производств сырье для органического синтеза. / Под ред. М.И. Черкашина. - М.: Химия, 1989.

69. Гулиев И.А., Мамедов А.Х., Алиев B.C. // Азерб. хим. журнал. 1978. -№ 1.-С.35.

70. Лавров Н.В., Розенфельд Э.И., Хаустович Г.П. Процессы горения топлива и защита окружающей среды. М.: Металлургия, 1981. - 240 с.

71. Розловский А.И. Основы техники взрывобезопасности при работе с горючими газами и парами. М.: Химия, 1980.

72. Волков В.Н., Кордон М.Я., Рочев B.C. и др. Ресурсосберегающая технология малотоннажного производства метанола прямым окислением метана и его гомологов. Пенза: Изд-во ВИРТ, 2002. - 140 с.

73. Брейман М.И. Инженерные решения по технике безопасности в пожа-ро- и взрывоопасных производствах. М.: Химия, 1974.

74. Хитрин А.Н. Физика горения и взрыва. М.: Изд-во МГУ, 1957. - 422с.

75. Демидов П.Г. Горение и свойства горючих веществ. М.: Изд. МЖКХ РСФСР, 1952.-264 с.

76. Шафрановский Р.А., Жижин Г.Н., Синев М.Ю. и др. // Кинетика и катализ. 1990. Т. 30. - С. 202.

77. Казанский В.Б. // Кинетика и катализ. 1983. Т. 24. - С. 1388.

78. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. JL: Химия, 1994, - 256 с.

79. Гороновский И.Т. и др. Краткий справочник по химии. / Общ. ред. Пи-липенко А.Г. Киев.: Наук, думка, 1987. - 828 с.

80. Гончаров А.И. Справочник по химии. Киев: Вища школа, 1977. - 303 с.

81. Кордон М.Я., Рочев B.C., Волков В.Н. и др. Влияние балластных газов на выход метанола при окислении метана кислородом воздуха / Сб. материалов VII междунар. научной конф. // Биосфера и человек: проблемы взаимодействия. Пенза: МНИЦ, 2003. - С. 31.36.

82. Перекалик В.В., Зонис E.JI. Органическая химия. М.: «Просвещение», 1973.-632 с.

83. Рабинович В.А. и др. Краткий химический справочник. СПб.: Химия, 1994.-432 с.

84. Химия / Справочник. М.: Химия, 1989. - 646 с.

85. Налбандян А.Б., Манташян А.А. // Элементарные процессы в медленных газофазных реакциях. Ереван, 1975. - С 120-124.

86. Веденеев В. И., Гольденберг М.Я., Горбань Н.И., Тельтельбойм М.А. // Кинетика и катализ. 1988. - Т. 29. - С.7.

87. Волков В.Н., Рочев B.C., Никифоров К.Ю. Снижение экологической опасности нефтедобычи и нефтепереработки в Коми / Сб. материалов IV междунар. научно-практ. конф. Пенза: ВИРТ, 2001. - С. 38-42.

88. Веденеев В. И., Гольденберг М.Я., Горбань Н.И., Тельтельбойм М.А. // Кинетика и катализ. 1988. - Т. 29. - С. 1291.

89. Веденеев В. И., Гольденберг М.Я., Горбань Н.И., Тельтельбойм М.А. // Кинетика и катализ. 1988. - Т. 29. - С. 1297.

90. Веденеев В. И., Гольденберг М.Я., Горбань Н.И., Тельтельбойм М.А. // Кинетика и катализ. 1988. - Т. 29. - С. 317.

91. Златопольский А.Н., Троянкин Ю.В., Калинин Е.В. Показатели безот-ходности производственных процессов и предприятий промышленности. Изв. вузов. Энергетика, 1983, № 6.

92. Инструкция по определению экономической эффективности капитальных вложений в развитие энергетического хозяйства. М.: Энергия, 1973.

93. Ключников А.Д. Методика энергоэкономического анализа тепловых схем топливных печей. Изв. вузов. Энергетика, 1973. - № 1.

94. Методика определения оптовых цен и нормативов чистой продукции на новые машины, оборудование и приборы производственно-технического назначения. Экономическая газета, 1983. - № 6.

95. Златопольский А.Н., Завадский И.М. Экономика промышленной теплоэнергетики. -М.: Высшая школа, 1975.

96. Временная методика определения экономической эффективности затрат на мероприятия по охране окружающей среды. Экономическая газета, 1980, №33.

97. Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. Экономическая газета, 1977. - № 10.

98. Прузнер C.JL, Златопольский А.Н., Некрасов A.M. Экономика энергетики СССР. -М.: Высшая школа, 1984.

99. Типовая методика определения экономической эффективности капитальных вложений. М.: Экономическая газета, 1981, № 2, 3.

100. Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1983.

101. Златопольский А.Н., Алабугин А.А. Распределение косвенных затрат энерготехнологического комплекса по видам продукции. Промышленная энергетика, 1981, № 12.

102. Нормы амортизационных отчислений по основным фондам народного хозяйства и положение о порядке планирования, начисления и использования амортизационных отчислений в народном хозяйстве. М.: Экономика, 1974.

103. Энергетика СССР в 1981-1985 годах / Ред. A.M. Некрасов и А.А. Троицкий-М.: Энергоиздат, 1981.

104. Липаткина Н.А., Швец В.А., Казанский В.Б. // Кинетика и катализ. 1978.-Т. 19.-С. 979.

105. Радциг В.А. // Кинетика и катализ. 1979. Т. 20. - С. 488.

106. Бобышев А.А., Радциг В.А. // Кинетика и катализ. 1981. Т. 22. -С. 1540.

107. Бобышев А.А., Радциг В.А. // Кинетика и катализ. 1988. Т. 29. -С. 638.

108. Высоцкий Ю.Л., Семихина Л.Е., Шустер Ю.А. // Катализ и катализаторы. 1979. -№ 17. - С. 82.

109. Бобышев А.А., Радциг В.А. // Хим. физика. 1988. Т. 7. - С. 950.

110. Бобышев А.А., Радциг В.А. // Кинетика и катализ. 1990. Т. 31. -С. 925.

111. Бобышев А.А., Радциг В.А., Сенченя И.А. // Кинетика и катализ. 1990. -Т.31.-С. 931.

112. Брей В.В., Гунько В.М., Хаврюченко В.Д., Чуйко А.А. // Кинетика и катализ. 1990.-Т.31.-С. 1164.

113. Бодров И.М., Апельбаум Л.О. // Кинетика и катализ. 1967. Т. 8. -С. 379.

114. Мамедов А.Х., Мирзабекова С.В., Нуриев Ш.А. и др. // Нефтехимия. 1990.-Т. 30.-С. 30.

115. Мамедов А.Х., Мирзабекова С.Р., Алиев B.C., Крылов О.В. // Кинетика и катализ. 1992.-Т. 33.-С. 591.

116. Борисов А.А., Драгалов Е.В., Заманский В.М. и др. // Кинетика и катализ. 1985.-Т. 26.-С. 35.

117. Леонов В.Е., Калиниченко Л.М., Шублякова Ю.С. // Катализ и катализаторы. Киев: Наук, думка. - № 15. - С. 6.

118. Фастовский В.Г. Метан. М.: - Л.:, 1947.

119. Дауден Д.А., Шнелл К.Р., Уокер Дж. Т. // Основы предвидения каталитического действия: Тр. IV Междунар. конгресса по катализу. М.: Наука, 1970. Т. 2. - С. 198.

120. Нерсесян Л.А., Варданян И.А., Марголис Л.Я., Налбандян А.Б. // Докл. АН СССР. 1973. - Т. 220. - № 3. - С. 605.

121. Рочев B.C., Вдовин Ю.И. Особенности строительства и эксплуатации нефтепроводов в районах Европейского Севера: Тезисы // Сб. материалов 5-ой междунар. конф. по газонефтепроводам в северо-восточной Азии. Якутск, 1999. - С. 32-33.

122. Рочев B.C., Волков В.Н. Экологические проблемы освоения нефтяных месторождений Республики Коми: Тезисы / Сб. трудов междунар. конф. // Физико-технические проблемы Севера. Ч. IV. - Якутск: Изд. ИФТПС, 2000. - С. 231-232.

123. Народное хозяйство СССР в 1984 г. Статистический ежегодник. М.: Финансы и статистика, 1985.

124. Об индексации платы за загрязнение окружающей природной среды на 2001 год. Письмо МПР России от 27.11.2000 г. № ВП- 61/6349.

125. Об индексации платы за загрязнение окружающей природной среды на 1993 г. Письмо Минфина России от 30.07.93. б/н.

126. Об охране окружающей среды. Закон РФ от 10.01.2002 № 7-ФЗ.

127. Минасян В.Т., Григорян Г.Л., Налбандян А.Б. // Арм. хим. журнал. -1981.-Т. 34.-С. 623.

128. Гомонай В.И., Мельник Д.И., Секереш К.Ю. // Тр. 4. Всесоюзн. конф. по механизму каталитических реакций. М.: 1986. - Т. 2. - С. 72.

129. Гомонай В.И. // Катализ и катализаторы. Киев: Наук, думка, 1989. -Т. 26.-С. 52.

130. Авербух А.Я., Павлова Н.Ю. // Гетерогенные каталитические процессы.-Л., 1979.-С. 94.

131. Зуев И.А., Виленский А.В., Мухленов И.П. // Журн. прикл. химии. -1988.-Т. 68.-С. 2607.

132. Иванов Ю.А., Авербух А.Я., Мухленов И.П., Масиенко Л.И. // I конф. по окислительному катализу. Тез. докл. Баку, 1978. Т. 2. - С. 576.

133. Воробьева Г.А., Жорин В.А., Шашкин Д.П. и др. // Кинетика и катализ. 1987. -Т. 28.-С. 1017.

134. Фирсова А.А., Воробьева Г.А., Бобышев А.А. и др. // Кинетика и катализ. 1991.-Т. 32.-С. 395.

135. Газоснабжение. СНиП Ш-29-76 от 01.01.77.

136. Основания и фундаменты. СНиП III 02.01. 83 от 01.07.83.

137. Макаров А.А., Вигдорчик А.Г. Топливно-энергетический комплекс. -М.: Наука, 1979.

138. Перчик А.И. Словарь справочник по экономике нефтедобывающей промышленности. М.: Недра, 1990. - 348 с.

139. Порядок направления 10 % платы за загрязнение окружающей природной среды в доход Федерального бюджета Российской Федерации. (Минюст № 262 27.05.93).

140. Письмо Минприроды России от 03.03.93 № 4-15/61-638. Письмо Минфина России от 03.03.93 № 19. Письмо ГНС России от 03.03.93 № ВГ-6-02/10.

141. Ответственный исполнитель проекта

142. Зав. конструкторским отделом №12

Информация о работе

Рочев, Виктор Серафимович
кандидата технических наук
Москва, 2005
ВАК 25.00.36

Диссертация

Разработка технологии снижения нагрузки на природную геосферу от нефтеперерабатывающих заводов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы