CC BY
168
Экологические аспекты применения различных типов реагентов
Л.А. Белослудцева, Д.А. Белослудцев, к.э.н., филиал РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина
В последние десятилетия мировое сообщество постепенно осознаёт, что неконтролируемые изменения экосистемы планеты ставят под угрозу будущее человечества. Была выработана идея перехода общества к устойчивому развитию, когда благосостояние отдельных стран, регионов и групп населения может в течение длительного периода обеспечиваться без нанесения окружающей среде непоправимого ущерба.
В 1995 г. Европейский союз принял пакет документов, касающихся развития в странах ЕС экологического менеджмента и экологического аудирования.
Экологические проблемы часто являются результатом некомплексного характера развития экономики, преобладания ресурсоёмких и экологически небезвредных технологий, отсутствия должного экологического контроля со стороны общества [1].
Развитие методологии экологического аудита и реализация конкретных аудиторских программ, дальнейшее использование полученных результатов может существенным образом повлиять на изменение экологической ситуации на отдельных промышленных предприятиях, производственных комплексах и территориях. Выпускаемая предприятием товарная продукция должна отвечать критериям экологической чистоты и быть сертифицирована на соответствие международным стандартам КО 9000.
Развитие газового комплекса страны как основы топливно-энергетической базы предопределило создание и эксплуатацию разветвлённой сети газопромысловых объектов, сверхмощных магистральных газопроводов с крупнейшими компрессорными станциями, электросиловыми установками и многочисленными объектами подземного, наземного и надземного расположения [2]. Среди других отраслей народного хозяйства газовая промышленность по масштабам и физическим особенностям воздействия на природу относится к числу отраслей народного хозяйства, обладающих исключительно высокой экологической опасностью. Предприятия газового комплекса дают значительное количество промышленных отходов, загрязнённых сточных вод, вредных выбросов в атмосферу. Развитие отрасли сопровождается увеличением изъятия как возобновляемых, так и невозобновляемых природных ресурсов, а также привнесением загрязняющих веществ в окружающую среду
Причиной такого положения является недостаточный уровень экологичности технологических процессов газодобычи, используемых технических средств и применяемых материалов и химических реагентов [3].
Нарушение экологической обстановки может быть вызвано серьёзными просчётами в разработке и реализации крупных инженерных проектов. Исправление ошибок стоит больших затрат, сдерживает рост экономического потенциала отрасли, приводит к порче природных ландшафтов, потерям больших территорий плодородных земель, ухудшению здоровья населения. Существенному техногенному воздействию подвергаются атмосфера, литосфера и гидросфера при проведении даже нормируемых технологических процессов.
Источниками загрязнения природных вод в нефтегазодобывающих регионах могут быть, прежде всего, нефть и газовый конденсат, другие углеводороды, химические реагенты (кислоты, щёлочи, поверхностно-активные вещества и др.), используемые в производственном цикле [4]. Газовая промышленность является одним из наиболее крупных потребителей химических реагентов, которые используются практически на всех стадиях производственного процесса: добыче, первичной подготовке, транспорте, переработке природного газа. Вследствие несовершенства отдельных технологических операций и несоответствия их требованиям охраны окружающей среды, а также в условиях нарушения правил хранения и использования химические реагенты могут стать одним из основных источников комплексного загрязнения почвы, воды и воздуха.
Распределение стоимостных затрат на химические реагенты, используемые в газовой отрасли, составляет:
— добыча и подготовка газа — 61,4%;
— переработка газа и газового конденсата — 33,2%;
— транспорт и подземное хранение газа — 5,4%.
В свою очередь в добыче газа более 60% затрат
приходится на реагенты, применяемые для предупреждения гидратообразования и разрушения гидратоотложений в скважинах, трубопроводах, технологическом оборудовании [5].
Возникновение источников загрязнения окружающей среды при работе технологической установки может быть связано с рядом следующих причин:
— несовершенством технологических схем и отсутствием экологически ориентированных технологий;
— конструктивными недостатками аппаратуры и технологического оборудования;
— использованием морально и материально устаревшего оборудования;
— отсутствием системы оптимизации норм расходов химических реагентов;
— применением высокотоксичных и экологически опасных химических реагентов.
По сравнению с другими отраслями ТЭК объём сточных вод газовой промышленности относительно невелик, он достигает 70 млн м3. Из этого объёма 65% (почти 47 м3) сточных вод отводится в поверхностные водные объекты. Причём значительную часть (почти 40%) составляют загрязнённые сточные воды. Вода, отделяемая от газа и конденсата на промыслах, может служить источником загрязнения грунтовых вод и поверхностных водных источников. Жидкости, продуваемые как продукты загрязнения из магистральных газопроводов, могут включать воду (пластовую, конденсационную, поверхностную), как правило, средней минерализации, с резко превышающими предельно допустимую концентрацию (ПДК) примесями хлоридов, сульфатов и др., загрязнённую газовым конденсатом, маслами, фенолами и другими ядовитыми продуктами органического и неорганического происхождения. Эти воды собираются в открытые земляные резервуары.
При продувке загрязнений из магистральных трубопроводов выделяется углеводородный конденсат, часто образующий с водой эмульсии прямого и обратного типа. Также могут выделяться такие токсичные и экологически опасные вещества, как метанол, диэтиленгликоль (ДЭГ), органические кислоты, накапливающиеся в трубах в результате деструкции ДЭГ и при его регенерации на установках комплексной подготовки газа (УКПГ), сливаемые в открытые земляные резервуары [4].
Загрязнителями почвы и поверхностных водных источников могут быть некоторые химические реагенты, применяемые для подготовки воды и чистки технологической аппаратуры, минеральные кислоты и щёлочи, медный купорос, хлористый натрий, сливаемые в канализацию в необезвреженном виде. Используемые на предприятиях газовой промышленности поверхностно-активные вещества (ПАВ) также могут являться источником загрязнения как поверхностных вод, так и почвы [3]. Причинами попадания ПАВ в окружающую среду являются негерметичность систем и оборудования, отсутствие предохранительных устройств, сборников, исключающих попадание ПАВ в окружающую среду при авариях и нарушениях технологических процессов; нарушение правил техники безопасности и санитарной гигиены, обусловленное в значительной степени незнанием обслуживаю-
щим персоналом экологических последствий загрязнения окружающей среды ПАВ.
Сегодня в распоряжении специалистов имеется немало научно-технических средств, позволяющих минимизировать и устранять негативные воздействия развития промышленного производства на окружающую среду. Научнотехнический прогресс способствует появлению новых видов технологии и техники, позволяющих бороться с загрязнением природы. Следует повышать экологичность всех видов работ путём максимальной утилизации и обезвреживания производственно-технологических отходов, ликвидации последствий загрязнения окружающей среды, применения экологически чистых материалов и малотоксичных, экологически безопасных химических реагентов. Реализация принципа устойчивого развития связана с изменениями в организации и технологии производства, когда охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов рассматриваются как приоритетные позиции производственной деятельности.
В числе приоритетных направлений ОАО «Газпром» в области охраны окружающей среды находятся сохранение природной среды в зонах размещения объектов газовой промышленности и обеспечение промышленной и экологической безопасности строительства и эксплуатации объектов добычи, переработки, транспорта и хранения газа и газового конденсата. ОАО «Газпром» проводит работу по созданию и сертификации системы управления природоохранной деятельностью в соответствии со стандартами серии КО 14000. В рамках этой системы проводится экологическая сертификация действующих предприятий, осуществляется разработка и внедрение новых технологий и оборудования, позволяющих снизить выбросы и сбросы загрязняющих веществ, сократить отходы производства, обеспечить их полную утилизацию.
Экологическое обеспечение хозяйственной деятельности производственных объектов газовой отрасли должно гарантировать:
• экологическую безопасность населения;
• минимальный ущерб природной среде;
• рациональное и комплексное использование природных ресурсов;
• выработку экологически безопасной продукции;
• внедрение малоотходных, экологически чистых технологий и техники.
Организационная структура управления экологической безопасностью представляет собой взаимодействующие подсистемы: федеральную, региональную, отраслевую и предприятия. Эффективность функционирования системы обеспечения экологической безопасности на уровне отрасли и предприятия (внутренняя среда)
определяется степенью её согласованности с внешней средой (федеральный и региональный уровни). Традиционная концепция обеспечения экологической безопасности была основана на установлении обязательных природоохранных мероприятий, запретов и ограничений с последующим контролем их выполнения.
Ещё в 1990-е гг. на федеральном уровне произошло изменение методологии обеспечения экологической безопасности. Современная концепция исходит из недостаточности обязательных природоохранных мероприятий и предусматривает наряду с обязательными разработку дополнительных мероприятий. Если ранее цель экологической экспертизы сводилась к оценке полноты охвата природозащитными мерами всех видов выполняемых работ, то в настоящее время она заключается в предотвращении или смягчении воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и связанных с ней социальных, экономических и иных последствий.
Качественное состояние природных объектов устанавливается по содержанию в них загрязняющих веществ и определяется путём сравнения концентраций загрязнителей в соответствующих средах со значениями предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ для данной категории объекта и лимитирующего показателя (органолептического, токсикологического, санитарно-токсикологического, санитарного). Опасность загрязнения оценивается по степени превышения ПДК [1].
Для решения экологических проблем, связанных с применением химических реагентов в нефтегазовой отрасли, необходимо проведение фундаментальных и прикладных исследований с целью изучения механизмов воздействия этих реагентов на окружающую природную среду [3]. Безусловно необходимой является реализация следующих положений.
1. Технологии с использованием химических реагентов в процессах нефтегазодобычи должны иметь соответствующее научно-методическое сопровождение.
2. Одним из важнейших направлений снижения влияния химических реагентов на окружающую среду является увеличение функциональной эффективности продуктов, что ведёт к уменьшению их дозировки и расхода в процессе применения.
3. Необходимо учитывать класс токсичности и целесообразность регенерации отработанных растворов и реагентов с применением оптимальных технологий регенерации.
4. Должны быть запрещены выбросы в атмосферный воздух и водные объекты веществ, степень опасности которых для жизни и здоровья человека и для окружающей среды не установлена и отсутствуют методы анализа этих веществ.
5. Необходимо обеспечить пути утилизации отработанных растворов и реагентов, не подлежащих регенерации, с целью обеспечения постоянно повышающихся требований к охране окружающей среды.
6. Важнейшей задачей является создание более экологически чистых продуктов, применение которых не должно вызывать увеличения техногенной нагрузки на окружающую среду. Новые химические реагенты не должны создавать значительных экологических проблем также и в процессе их производства.
7. Применение метода биотестирования для оценки экологической опасности химических реагентов, используемых в отрасли, как для предоставления допуска к применению, так и для наложения штрафных санкций за нанесение ущерба окружающей природной среде.
8. Всемерное ограничение использования в качестве реагентов разного рода отходов химических производств.
9. Разработка и внедрение в газовой отрасли системы оптимизации норм расхода химических реагентов, базирующейся на взаимосвязи технологических, природоохранных и экологических факторов и обеспечивающей снижение воздействия реагентов на состояние окружающей среды.
Дальнейшее развитие России нереально без решения экологических проблем и обеспечения экологической безопасности страны. Поэтому жизненно важно признание экологической безопасности приоритетной ценностной категорией. Для улучшения сложившейся экологической ситуации вероятно не следует ставить вопрос об ограничении промышленного производства — такой подход неприемлем [4]. Следует идти по другому пути. Промышленное развитие должно происходить под знаком экологического императива, т.е. с учетом жёстких требований к всеобъемлющему комплексу природоохранных мероприятий. При этом важно учесть и тот факт, что полностью безотходные промышленные процессы невозможны, потому что себестоимость продукции в условиях сокращения отходов растёт и при их полном отсутствии становится непомерно высокой. Следовательно, можно говорить только о малоотходном, но не безотходном производстве.
Литература
1. Булатов А.И., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности. М.: Недра, 1997. 450 с.
2. Белов П.С., Голубева И.А., Низова С.А. Экология производства химических продуктов из углеводородов нефти и газа. М.: Химия, 1991. 253 с.
3. Лыков О.П. Экологические проблемы применения химических реагентов в нефтегазовом комплексе. Обратная сторона медали. М.: Нефть и газ, 2003. 56 с.
4. Исмагилов Ф.Р., Вольцов А.А., Аминов О.Н. и др. Экология и новые технологии очистки сероводородсодержащих газов. Уфа: Экология, 2002. 214 с.
5. Балаба В.М., Колесов А.И., Коновалов Е.А. Проблемы экологической безопасности использования веществ и материалов в бурении. М.: ИРЦ Газпром, 2001. 93 с.
