Oppitunti "polttoaineiden ekologiset ominaisuudet". Ympäristöystävällisten polttoaineiden käyttö

Tietoja ympäristövaarasta

Kaikkien hiilivetypolttoaineiden tiedetään olevan enemmän tai vähemmän ympäristölle haitallisia. Nestemäiset rakettipolttoaineet ovat ympäristölle vaarallisimpia, kun taas kivihiili on ympäristölle vähiten vaarallinen. Hiilivetypolttoaineiden ympäristövaara johtuu myrkyllisten ja myrkyllisten aineiden vapautumisesta kemialliset aineet, yhdisteet ja alkuaineet, jotka ovat vaarallisia ympäristön epäpuhtauksia.

Polttoaineesta vapautuu ympäristölle vaarallisia komponentteja varastoinnin, kuljetuksen ja pumppauksen aikana. Näissä polttoaineen käytön vaiheissa kaasumaisten hiilivetyjen (esimerkiksi etaanin ja metaani) lisäksi polttoaineen epäpuhtauksia voivat edustaa itse polttoaine, hiilivetyjen saastuttamat vedet, polttoaineliete, hiilipöly ja muut. Nämä epäpuhtaudet pääsevät ympäristöön vuotojen, vuotojen, roiskeiden, onnettomuuksien jne. kautta.

Polttoaineen suorapolttoprosessissa muodostuu uusia ympäristölle vaarallisia kaasumaisia, nestemäisiä ja kiinteitä epäpuhtauksia, jotka ovat johdannaisia ​​kemiallisista alkuaineista, yhdisteistä ja aineista, jotka sisältyvät sekä alkuperäisen polttoaineen koostumukseen että palamiseen syötettävän ilmakehän ilman koostumukseen. . Polttoaineen ja ilman kemialliset alkuaineet, yhdisteet ja aineet ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, ja tiettyjen lämpömuutosten jälkeen vapautuvat ympäristöön osana palamistuotteita.

Mitä on polttoaineen ympäristöpuhtaus

Polttoaineelle sosiaalisen työn tuotteena ympäristön puhtaus on monimutkainen monimutkainen ominaisuus, joka ilmenee varastoinnin, kuljetuksen, pumppauksen ja suoraan palamisprosessin aikana.

Kirjoittajien mukaan polttoaineen ominaisuus "ekologinen puhtaus" on ymmärrettävä sellaiseksi polttoaineen tilaksi, jossa se ei kaikissa elinkaarensa vaiheissa aiheuta tai sillä on minimaalisesti hyväksyttävää negatiivista vaikutusta ympäristöön eikä se aiheuta. uhka ihmisten, eläimistön ja kasviston hengelle ja olemassaololle ...

Tämä polttoaineen ominaisuus on monimutkainen ja monimutkainen, koska tietyissä käyttöolosuhteissa, esimerkiksi varastoinnin, kuljetuksen ja pumppauksen aikana, jotkut epäpuhtaudet pääsevät ympäristöön, kun taas toiset epäpuhtaudet muodostuvat ja vapautuvat polttoaineen palamisen aikana. Tässä yhteydessä polttoaineen ekologista puhtautta tulee perinteisesti tarkastella kahtena toisiinsa liittyvänä komponenttina: ennen polttoa ja palamisen aikana, jälkimmäisen komponentin ollessa merkittävämpi.

Katsotaanpa GOST:t ja TU:t

Tällä hetkellä sisällä Venäjän federaatio monet GOST:t ja TU:t koskevat hiilivetykaasuja, öljypolttoainetta ja hiiltä. On muistettava, että GOST on valtion säädösasiakirja tuotteille, joka on pakollinen kaikille maan yrityksille. GOST:t luotiin kaikille alakohtaisille teollisuusyrityksille, mikä nosti niiden teknisen perustan ja teknologiset laitteet ja siten tuotteiden laadun samalle tasolle.

Vuodesta 2000 lähtien on annettu teknisiä eritelmiä uusien valtion standardien sijaan. Toisin kuin GOST, tekninen eritelmä on yhden tai useamman yrityksen tuotteiden sääntelyasiakirja, joka on kehitetty ottaen huomioon niiden tekninen perusta ja tekniset laitteet. Koska pohja ja laitteet ovat erilaisia ​​jopa yksiprofiilisissa yrityksissä, niin yhden ja saman tuotteen tekniset olosuhteet ja siten myös laatu ovat erilaiset.

Hiilivetypolttoaineiden laadun määrittävien säädösasiakirjojen analysointi osoittaa, että mikään niistä ei sisällä tietoa sellaisesta polttoaineen ominaisuudesta kuin "ympäristön puhtaus", joten sen numeerista arvoa (eli indikaattoria) ei myöskään ole standardoitu. Oikeudenmukaisuuden vuoksi on todettava, että tietyt epäsuorat indikaattorit, joiden avulla voidaan arvioida käytetyn polttoaineen ympäristön puhtautta, ovat edelleen olemassa näissä säädöksissä. Joten hiilivetypolttoaineille ilmoitetaan palavan osan kemiallinen koostumus, ja niissä olevien haitallisten epäpuhtauksien ja mineraalisulkujen pitoisuus normalisoidaan. Tällä hetkellä rikkivedyn (H 2 S) ja typen (N 2) pitoisuus on standardoitu kaasupolttoaineelle; nestemäisille öljypolttoaineille - rikkiä (S 2), hiiltä (C), vanadiinia (V), happoja ja emäksiä, lisäksi bensiineille - mangaania (Mn) ja lyijyä (Pb) ja hiileille - mineraalin haitallisia komponentteja osa...

On selvää, että olemassa olevia GOST:ita ja TU:ita on mukautettava ottaen huomioon todellinen ympäristötilanne, jonka huononemista helpottaa hiilivetypolttoaineen kulutuksen tasainen lisääntyminen ja sitä kautta haitallisten päästöjen määrän kasvu.

Mitä tekemistä oktaaniluvulla on sen kanssa?

Tiedetään, että Venäjän federaatiossa tammikuusta 2009 alkaen liittovaltion lain pitäisi tulla voimaan, joka velvoittaa kansalaiset, jotka omistavat kaasuttimella varustettuja autoja ja ruiskutusmoottorit, käytä bensiiniä, jonka oktaaniluku on vähintään 95 (AI-95). Tätä Venäjän federaation lakia mainostetaan laajasti tiedotusvälineissä, ja kansalaisemme muodostavat käsityksen, että AI-95-bensiini on ympäristöystävällisempi ajoneuvopolttoaine kuin nykyään käytetty AI-80- tai AI-92-bensiini.

On huomattava, että moottoribensiinin oktaaniluku on vain määrällinen ominaisuus moottoreissa käytettävien polttoaineiden räjähdyskestävyydestä (spontaani räjähdys). sisäinen palaminen... Oktaaniluku on standardoitu kevyille hiilivetypolttoaineille, joiden kiehumispiste on +300 °C - +230 0 °C ja jotka ovat bensiiniä. Samanlainen indikaattori keskikokoisille hiilivetypolttoaineille (diesel ja moottori), joiden kiehumispiste on +2500 °C - +360 0 °C, on setaaniluku, joka heijastaa tietyn tyyppisen polttoaineen kykyä syttyä itsestään.

Kevyiden polttoaineiden oktaani- ja setaaniluvut kuvaavat vain liekin etenemismenetelmää (räjähdysmäinen tai tasaisesti jatkuva) palamisketjureaktion aikana, eivät tämän prosessin mekanismia tai laatua. Tässä yhteydessä bensiinien oktaaniluvun ja dieselpolttoaineiden setaaniluvun indikaattoreita ei voida käyttää objektiiviseen arviointiin tämän tyyppisten hiilivetypolttoaineiden ekologisesta puhtaudesta.

Ehkä tämän liittovaltion lain kehittäjät tekivät tämän virheen konsulttien - polttoaineen valmistelun ja polttoaineen käytön asiantuntijoiden - puuttumisen vuoksi.

Kuinka arvioida ympäristöystävällisyyttä

Hiilivetypolttoaineen yksittäisten epäpuhtauksien ja mineraalipitoisuuksien pitoisuus, joka näkyy niiden numeerisissa arvoissa nykyisissä säädösasiakirjoissa, ei voi täysin luonnehtia polttoaineen ekologista puhtautta. Polttoaineen ekologisen puhtauden alustavaan arviointiin on kuitenkin mahdollista käyttää polttoaineen palavan osan sisältämien kemiallisten alkuaineiden indikaattoreiden numeerisia arvoja. Jos polttoaineessa on korkeampi vetypitoisuus (Н 2) tai sen palavan osan koostumuksessa on sidottu happea (О 2), kuten esimerkiksi biopolttoaineessa, niin tämä polttoaine on ympäristöystävällisempi. Tietyn polttoainetyypin ekologisen puhtauden objektiivinen arviointi voidaan tehdä vain polttoprosessissa olevien savukaasujen (pakokaasujen) kvalitatiivisten ja kvantitatiivisten analyysien tulosten sekä tuhkaosan analyysin perusteella. polttoaineesta sen palamisen jälkeen. Polttoaineen palamisen aikana syntyvien savu-, pakokaasu- ja muiden kaasujen analyysien tulokset ovat tärkeydensä kannalta ensiarvoisen tärkeitä, sillä niillä on suurin haitallinen ympäristövaikutus ja ne vaikuttavat laajoille alueille.

On selvää, että niin tärkeän polttoaineen ominaisuuden kuin ekologinen puhtaus arvioida objektiivisesti, on tarpeen kehittää kriteeri, eli sääntö, jonka mukaan tämä indikaattori muuttuu. Kirjoittajien mukaan tämän kriteerin tulisi olla ympäristölle vaarallisimpien komponenttien, kuten CO, CO 2, H 2 S, NO x, N 2, S 2, S x O y, C x H y, noki, additiivinen konvoluutio. , jne. .. joiden määrällinen järjestys tietyn polttoaineen palamistuotteissa voidaan heijastaa kunkin komponentin osuutta savukaasujen koostumuksessa vastaavan merkitsevyyskertoimen numeerisella arvolla. Esitetty kriteeri on objektiivinen, koska se heijastaa palamisen ketjureaktion laadun kautta kvantitatiivisesti haitallisten päästöjen muodostumismekanismia. Polttoaineen ekologisen puhtauden indikaattorin numeerisen arvon tulee olla välillä 0 - 1,0, kun taas polttoaine on ympäristöystävällinen, kun indikaattori on lähellä 0, ja ympäristölle vaarallinen vastaavasti 1,0.

Mikä on ulkomailla

Länsi-Euroopan, Pohjois-Amerikan ja Japanin maissa muun muassa hiilivetypolttoaineiden käyttöön liittyviä ympäristöongelmia alettiin ratkaista viime vuosisadan 60-luvun alusta. Alkuvaiheessa he yrittivät parantaa ekologista tilannetta yksinomaan hallinnollisten toimenpiteiden avulla. Nimittäin ympäristölainsäädännön käyttöönotto ja kiristäminen, ympäristön pilaantumisen sakkojen käyttöönotto ja korottaminen, saastelähteiden, mukaan lukien ajoneuvojen, lukumäärän ja käyttöajan rajoittaminen, tiettyjen tuotteiden käytön kieltäminen jne. jne. Yritys ratkaista ympäristöongelmia puhtaasti hallinnollisin keinoin epäonnistui.

Ja vasta 30 vuotta myöhemmin, 1990-luvun puolivälissä, edellä esitetyt monimutkaiset toimenpiteet, mukaan lukien öljynjalostamoiden teknologisen perustan nykyaikaistaminen ja öljynjalostamoiden parantaminen. autojen moottoreita ja heidät polttoainejärjestelmät, myytiin, minkä jälkeen korkeaoktaaninen bensiini tuli taloudellisesti kehittyneiden maiden polttoainemarkkinoille kaupallisena polttoaineena. Huolimatta luonnonympäristön laadullisen parantamisen myönteisistä suuntauksista maailman kehittyneissä maissa, saasteongelmaa, mukaan lukien hiilivetypolttoaineiden palamistuotteet, ei ole vielä täysin poistettu, ja se vaatii lisäratkaisua.

Päätelmien sijaan

Kirjoittajien mukaan sosiaalisen työn ympäristöystävällisempien tuotteiden tulisi olla halvempia kuin vähemmän ympäristöystävälliset vastineet. Tämä koskee täysin kaikentyyppisiä hiilivetypolttoaineita. Valtio on velvollinen ottamaan vastuulleen osan polttoaineiden ekologisen puhtauden parantamiseen liittyvistä kustannuksista, koska ympäristölle haitallisten polttoaineiden käyttö aiheuttaa valtavia vahinkoja kasvistolle, eläimistölle ja kansalaisten terveydelle loukkaamalla heidän luonnollisen elinympäristönsä laatua. Muutoin valtio joutuu maksamaan ympäristönsuojelutoimista ja terveydenhuollosta lisäkustannuksia, jotka ylittävät merkittävästi ympäristöystävällisten polttoaineiden myynnistä saatavan tuoton.

viitetiedot

Yhä tiukentuvien standardien mukaisen ympäristöystävällisen bensiinin tuotanto edellyttää suuria investointeja olemassa olevien isomerointilaitosten modernisointiin ja uusien autokomponenttien tuotantotilojen rakentamiseen.

Bensiinin isomerointiyksiköiden merkitys. Ympäristöystävällinen bensiini. Ekologinen polttoaine.

Kaikista autokomponenttien tuotantoprosesseista viime vuosina, kevyiden bensiinijakeiden isomerointiprosessi on saavuttanut suurimman suosion. Tämä johtuu useista tekijöistä ja indikaattoreista ( pöytä 1).
Maissa, joissa öljynjalostus on teknisesti edistynyt, isomerointiprosessilla on aina ollut suuri merkitys. Mutta bensiinin bentseenin ja aromaattisten hiilivetyjen pitoisuuksien tiukkojen ympäristöstandardien käyttöönoton myötä isomerointitekniikan vaatimukset ovat lisääntyneet merkittävästi ja tiivistyvät seuraaviin:

• Isomeraatin saaminen, jonka oktaaniluku on 85 - 92 pistettä (RON);
• Raaka-aineiden ja isomeraattien painotus;
• Korkea toimintavarmuus, mikroepäpuhtauksien toiminnan kestävyys ja katalyytin regeneraatio;
• Pääoman ja käyttökustannusten optimointi.

Taulukko 1. Bensiinin isomerointiprosessin investointien houkuttelevuuden tekijät

Venäjällä ja entisen Neuvostoliiton maissa bensiinin isomeroinnin käyttö öljynjalostuksessa alkoi paljon myöhemmin. Vuoden 2013 lopussa on toiminnassa kymmenen kevyiden bensiinijakeiden "Isomalk-2" isomerointiyksikköä. Alla oleva kaavio esittää bensiinin isomerointiyksiköiden käynnistyksen dynamiikkaa Venäjällä.

Voivatko autojen polttoaineet olla ympäristöystävällisiä?

Tämä kysymys on yhä tärkeämpi nyky-yhteiskunnassa.

Maantiekuljetus aiheuttaa korjaamatonta vahinkoa ympäristölle. Venäjällä 35 miljoonasta tonnista haitallisia päästöjä erilaisia Ajoneuvo Autojen osuus on 89 %, autojen osuus 8 % rautatiet, 2 % - lentoliikenteeseen ja 1 % - vesiliikenteeseen.

Ajoneuvojen päästöjen osuus ilmansaasteiden kokonaismäärästä maassa on nykyään keskimäärin 43 prosenttia ja Moskovassa kaksi kertaa enemmän. Ekologisesti heikommassa asemassa olevat alueet kattavat noin 15 prosenttia maan alueesta, jossa asuu noin 70 prosenttia väestöstä. Typen oksidien, hiilen ja muiden haitallisten aineiden pitoisuus Venäjän suurten kaupunkien kaduilla on 10-18 kertaa suurempi kuin suurin sallittu pitoisuus.

Suurin osa haitallisten aineiden päästöistä ilmakehään tapahtuu polttomoottoreiden pakokaasujen mukana. Siis vain yksi auto imee vuosittain ilmakehästä keskimäärin yli 4 tonnia happea ja päästää pakokaasujen kanssa hiilioksideja noin 800 kg, typen oksideja noin 40 kg ja erilaisia ​​hiilivetyjä lähes 200 kg. Moottoreiden pakokaasut sisältävät monimutkaisen seoksen, niissä on yli kaksisataa komponenttia, joiden joukossa on monia syöpää aiheuttavia aineita, esimerkiksi lyijyoksidit, tetraetyylilyijy jne.

Ympäristöongelmien ratkaisemiseksi käytännössä kaikissa maailman kehittyneissä maissa toteutettiin toimenpiteitä autojen pakokaasujen haitallisten komponenttien päästöjen säätelemiseksi, ja liikenteen ympäristöystävällisyys suunnitteluvaiheessa vastaa sen kuluttajaominaisuuksia ja turvallisuutta. Joten tällä hetkellä Yhdysvallat ja EU-maat ovat ottaneet käyttöön Euro-4-standardit, jotka ovat viimeisten 10 vuoden aikana tiukentaneet merkittävästi autojen pakokaasujen haitallisten aineiden enimmäispitoisuuksien vaatimuksia.

Euro-4- ja Euro-5-standardien mukaisille bensiineille ei ole ominaista vain korkeat ympäristöparametrit, vaan myös parannetut kuluttajaominaisuudet, joita ovat: räjähdys, moottorin teho, moottorin kulumisnopeus, hiilikerrostumat, syövyttävät vaikutukset moottoriin jne. ...

EURO-4-standardin käyttöönotto tiellä kohti ympäristöystävällisten polttoaineiden luomista on täysin osoittanut tehokkuutensa ympäristönsuojelussa. riisi. yksi). Euroopan komission mukaan vuosina 1995–2010 EU-maissa käytettyjen autojen pakokaasujen keskimääräinen CO-, typenoksidi- (NOx)- ja lyijyyhdistepitoisuus laski yli 4-kertaiseksi ja hiilivetyjen pitoisuus. ja haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC), rikkidioksidikaasu ja bentseeni - yli 5 kertaa ( riisi. 2).

Venäjä on paljon jäljessä ympäristöystävällisen polttoaineen ongelman ratkaisemisessa, mikä näkyy selvästi tiedoista Taulukot 1a.

Kuva 1. Moottoriajoneuvojen tärkeimpien myrkyllisten komponenttien päästöt

Kuva 2. Päästöjen määrän muutosten dynamiikka ajan myötä

Taulukko 1a. Tieliikenteen epäpuhtauspäästöjen suhde Venäjällä ja Euroopassa

Ympäristöystävällisyyden vaatimukset autojen polttoainetta Venäjällä niitä säätelee erityinen tekninen määräys "Ajoneuvojen ja lentokoneiden bensiinin, dieselin ja laivojen polttoaineen vaatimuksista, polttoaineista suihkumoottorit ja polttoöljy", joka hyväksyttiin Venäjän hallituksen 27. helmikuuta 2008 annetulla asetuksella nro 11.

Asetus asettaa pakolliset vaatimukset Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivien 2003/17 / ES ja 98 / 70ES (ns. Euro-2, 3, 4, 5 standardit) täyttävien polttoaineiden ympäristöturvallisuudesta. Tekniset määräykset määrittelevät moottoribensiinin sallitut vähimmäiskemialliset ja fysikaaliset parametrit diesel polttoaine(cm. taulukko 2), sekä jonkin ympäristöluokan polttoaineen tuotannon lopettamisen ajankohta.

Taulukko 2. Moottoribensiinin ja dieselpolttoaineen pienimmät sallitut kemialliset ja fysikaaliset parametrit

Vaatimusten voimaantulo teknisiä määräyksiä, joka vastaa Euro-4- ja 5-spesifikaatioita, tuli objektiivisesti vakavaksi kannustimeksi lisätä investointeja Venäjän jalostamoiden tärkeimpien teknisten prosessien nykyaikaistamiseen.
Venäjän öljynjalostusteollisuuden siirtyminen ympäristöystävällisen autopolttoaineen tuotantoon vaatii perinpohjaisia ​​muutoksia tuotantoteknologioissa korkeilla kustannuksilla.

Moottoribensiinin laadun radikaalin parantamisen varmistamiseksi seuraavat tehtävät vaaditaan:

• bensiinin komponenttien rikkiyhdisteiden pitoisuuden vähentäminen tasolle, jolla on mahdollista valmistaa kaupallisia bensiiniä, joiden rikkipitoisuus on enintään 50 (10) ppm;
• komponenttien dearomatisointi ja olefiinisten ja aromaattisten hiilivetyjen (pääasiassa bentseenin) pitoisuuden rajoittaminen Euro-3- ja Euro-4-standardeihin;
• hapettimien (alkoholit ja eetterit), pesuaineiden ja monikäyttöisten lisäaineiden käyttö bensiinissä.

Tällä hetkellä eurooppalaisten standardien mukainen moottorin polttoaine esitelty klo Venäjän markkinat, on saatu, koska valmistajat käyttävät erityistä nakutusta estävää lisäainetta - metyyli-tertiääristä butyylieetteriä (MTBE). Tämä lisäaine on laajalti käytössä myös EU-maissa ja sillä on positiivinen vaikutus moottoriin: MTBE:n sisältämä happi varmistaa täydellisen palamisen ja vähentää siten CO- ja CH-päästöjä. MTBE:n lisääntynyt pitoisuus johtaa kuitenkin tehon laskuun, typen oksidipäästöjen lisääntymiseen ja myös nopeuttaa korroosioprosessia, joten eurooppalaisten standardien mukaan MTBE:n osuus ei saisi ylittää 15%. Lisäksi MTBE on kallis komponentti ja sen käyttö vaikuttaa negatiivisesti eurooppalaisten standardien mukaan valmistetun bensiinin hintaominaisuuksiin - hinnan nousu verrattuna tavalliseen korkeaoktaaniseen bensiiniin on 10 %.

Yksi tärkeimmistä tavoista saavuttaa polttoaineen laatu eurooppalaisten laatustandardien Euro-4, Euro-5 mukaisesti on isomerointiyksiköiden rakentaminen. Isomerointitekniikoiden käyttö bensiinien valmistuksessa mahdollistaa MTBE:n kulutuksen vähentämisen, mikä puolestaan ​​johtaa omakustannusten ja vastaavasti bensiinin hinnan laskuun loppukuluttajille.

Isomerointiyksikön kohdetuote on isomeraatti, jossa ei ole bentseeniä ja muita aromaattisia hiilivetyjä, ei olefiineja, ei rikkiä, typpeä, raskasmetalleja ja oktaaniluku on 83-92 p. Tutkimusmenetelmän mukaan riippuen prosessin vuokaavioista.

Näin ollen kevyiden bensiinijakeiden isomerointi on tällä hetkellä yksi kysytyimmistä prosesseista ympäristöystävällisen bensiinin valmistuksessa. Erilaisten teknologioiden ja teknologiasuunnitelmien käytöstä on kertynyt laaja teollinen kokemus. Mutta katalyyttien ja teknologioiden parantaminen jatkuu jatkuvasti.

2000-luvulla sulfatoituihin oksidikatalyytteihin perustuva isomerointitekniikka on saamassa suosiota.

Tämän osion tiedot on tarkoitettu vain tiedoksi, ja ne on kerätty useista kirjallisuuslähteistä. Tietoja NPP Neftekhim LLC:n tuotteista ja palveluista löytyy osioista "

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Hyvää työtä sivustolle ">

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Lähetetty http://www.allbest.ru/

Polttoaine- ja energiakompleksin yritysten orgaanisten polttoaineiden polton ympäristöystävällisyyden arviointi

V.L. Gaponov 1 , N.S. Samara 2

1 Donin osavaltion tekninen yliopisto,

Rostov-on-Don

2 Rostovin osavaltion rakennustekniikan yliopisto

huomautus

Kirjoittajat pitävät artikkelia orgaaniset lajit polttoaine yleisimpinä lämmön- ja sähköenergian lähteinä polttoaine- ja energiakompleksin yrityksissä. Vallitsevat fossiilisten polttoaineiden tyypit - maakaasu, kivihiili, polttoöljy - on tunnistettu ja jätekaasujen koostumus on analysoitu poltetun fossiilisten polttoaineiden tyypin mukaan. Polttoaine- ja energiakompleksin yritysten kielteisiä vaikutuksia ympäristön komponentteihin on tutkittu. Lopuksi kirjoittajat päättelivät, että verrattuna muihin fossiilisiin polttoaineisiin, poltto maakaasu aiheuttaa mahdollisimman vähän haittaa ympäristölle.

Avainsanat: orgaaniset polttoaineet, polttoaineiden poltto, ympäristön saastuminen, jätekaasut, epäpuhtaudet.

Venäjän polttoaine- ja energiakompleksin (FEC) nykytilan analyysi mahdollistaa sen johtopäätöksen, että orgaaniset polttoaineet ovat yleisimmät lämpö- ja sähköenergian lähteet. Kulutuksen rakenteessa eri tyyppejä Fossiilisista polttoaineista polttoaine- ja energiakompleksin yrityksissä hallitsevat maakaasu (73,0 %) ja kivihiili (11,3 %) (kuvio 1).

Polttoaine- ja energiakompleksin toimintaan liittyy merkittävää ympäristön materiaali- ja energiasaastumista (taulukko nro 1). fossiilisten polttoaineiden jätekaasu

Polttoaine- ja energiakompleksin pinta- ja pohjavesimuodostumien pilaantumisaste riippuu niissä poltetusta fossiilisesta polttoaineesta, käytetystä purkutekniikasta, jäähdytysjärjestelmän tyypistä ja siten käytetyn veden ja reagenssien määrästä. Polttoaine- ja energiayhtiöt ovat myös vesistöjen ja vesistöjen lämpösaasteiden lähteitä, koska ne käyttävät vettä jäähdytysaineena.

Kuva 1. - Polttoaine- ja energiakompleksin yritysten erilaisten fossiilisten polttoaineiden kulutuksen rakenne

Taulukko 1. Mahdolliset tavat päästä epäpuhtauksia polttoaine- ja energiakompleksiyrityksistä ympäristöön lähteen ja aineen tyypistä riippuen

Ympäristökomponenttien saastumisen lähde (A - tunnelma, P - maaperä)

Saastuttava aine

Kiinteät hiukkaset

Rikkioksidit

Typpioksidit

Hiilioksidit

Orgaaniset yhdisteet

Hapot / alkalit / suolat jne.

Metallit ja niiden suolat

Kloori (hypokloriittina)

Elohopea ja/tai kadmium

Dioksiinit

Polttoaineen varastointi ja kuljetus

Vedenkäsittely

Savukaasut

Savukaasujen puhdistus

Alueen valuma, mukaan lukien hulevesien valuma

Jätevedenpuhdistus

Jäähdytysjärjestelmän tyhjennys

Jäähdytystornin päästöt

Polttoaine- ja energiakompleksin aiheuttama akustinen (melu ja tärinä) saaste liittyy pääasiassa kattiloiden, höyry- ja kaasuturbiinien käyttöön sekä polttoaineen, jätteiden ja sivutuotteiden kuljetus- ja lastausprosesseihin, suurten pumppujen käyttöön. ja tuulettimet; varoventtiilit; jäähdytysjärjestelmät jne. Pääsääntöisesti laitoksen aiheuttama melu- ja tärinäaltistusalue on kuitenkin suhteellisen pieni.

Poistokaasujen koostumus ja päästöjen määrä riippuvat merkittävästi poltetun polttoaineen tyypistä (kuva 2).

Maakaasua poltettaessa typen oksidit ovat merkittävä saaste, ja mukana on myös hiilioksideja. Bentsopyreenin pitoisuus on mitätön. Lisäksi maakaasun polton erityispiirteet määräävät typen oksidien päästöjen vähenemisen jätekaasuissa 20-25 % verrattuna kiinteisiin polttoaineisiin.

Rikin oksidien, typen oksidien, tuhkan, vanadiiniyhdisteiden, natriumsuolojen jne. esiintyminen pakokaasuissa on tyypillistä nestemäisten orgaanisten polttoaineiden, ensisijaisesti polttoöljyn, palamiselle. Kiinteitä polttoaineita poltettaessa vapautuu edellä mainittujen epäpuhtauksien lisäksi huomattava määrä kiinteitä hiukkasia, jotka koostuvat tuhkahiukkasista (lentotuhka), palamattomasta kiinteästä polttoaineesta ja noesta, joista suurin osa on tuhkahiukkasia.

Riisi. 2. - Erityisindikaattorit (kg / t, kg / tuhat m 3) tärkeimpien epäpuhtauksien vapautumisesta polttoaine- ja energiakompleksin pakokaasujen kanssa

Syntyy myös tuhka- ja kuonajätteitä, joiden hävittäminen edellyttää huomattavan maa-alueen vieraantumista. Tuhka- ja kuonajätteelle varatut maat vedetään käytännössä peruuttamattomasti pois hyödyllistä käyttöä, koska tuhka ja kuona voivat sisältää erilaisten mikroelementtien epäpuhtauksia (nikkeli Ni, koboltti Co, kadmium Cd, lyijy Pb, antimoni Sb, kromi Cr, mangaani Mn, arseeni As, elohopea Hg jne.).

Benz (a) pyreeniä löytyy myös nestemäisistä ja kiinteistä polttoaineista. Siksi sen siirtyminen polttoaineesta palamistuotteisiin on mahdollista yhdessä palamattomien noki- ja koksihiukkasten kanssa.

Kattilahuoneiden erilaisten orgaanisten polttoaineiden käytön analyysi osoitti, että maakaasulle on ominaista palamistuotteiden suhteellinen ympäristöturvallisuus, joka käytännössä ei sisällä kiinteitä hiukkasia ja rikkiyhdisteitä. Maakaasun käyttö parantaa kaupunkien ja suurten teollisuuskeskusten ilma-altaan tilaa, ja kivihiili, jota maassamme poltetaan vähemmän kuin maakaasua, aiheuttaa vakavia kielteisiä ympäristövaikutuksia.

Kirjallisuus

1. Novak AV Venäjän energiaministeriön työn tulokset ja polttoaine- ja energiakompleksin toiminnan päätulokset vuonna 2014: Keskipitkän aikavälin tehtävät URL: minenergo.gov.ru/upload/iblock/36e/ prezentatsiya-itogovoy-kollegii.pdf.

2. Sinyak Yu. V., Nekrasov AS, Voronina SA et al. Venäjän polttoaine- ja energiakompleksi: mahdollisuudet ja näkymät // Ennustamisen ongelmat. 2013. Nro 1. S. 4-21.

3. Venäjän energiastrategia kaudelle 2030 (hyväksytty Venäjän federaation hallituksen määräyksellä 13.11.2009, nro 1715-r) URL: minenergo.gov.ru/aboutminen/energostrategy/

4. Ympäristön saastumisen kokonaisvaltainen ehkäiseminen ja valvonta. Paras saatavilla oleva teknologiaviiteasiakirja. Taloudelliset näkökohdat ja ympäristön eri osiin vaikuttavat kysymykset URL: 14000.ru/

5. Sigal I. Ya. Ilma-altaan suojaaminen polttoaineen palamisen aikana. L .: Nedra, 1988.312 s.

6. Mikulandric R., Lonsar D., Cvetinovic D. Lämpövoimalaitosten toiminnan ympäristönäkökohtien parantaminen edistyneillä ohjauskonsepteilla // Thermal Science. 2013. Voi. 16. Numero 3. Rp. 759-772

7. Paliwal S., Chandra H., Tripathi A. Lämpövoimaloiden ilmansaasteiden tutkiminen ja analysointi: kriittinen katsaus // Kansainvälinen mekaanisen suunnittelun ja teknologian lehti (IJMET). 2013. Voi. 4, numero 4. Ss. 2-37

8. Manzhina S.A., Denisova I.A., Populidi K.K. Lämpöenergian monipuolistamisen taloudelliset näkökohdat ympäristövaatimukset huomioon ottaen // Engineering Bulletin of Don, 2014, nro 1 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2014/2260

9. Ganicheva L. Z. Ilmakehän ilman tilan analyysi Rostovin alueen teollisuuskaupungeissa // Engineering Bulletin of the Don, 2013, nro 2 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2013/1701/

10. Akhmedov RB, Tsirulnikov LM Palavien kaasujen ja nestemäisten polttoaineiden polttotekniikka. L .: NEDRA, 1984.238 s.

11. Kotler VR, Belikov VR Teollisuuden lämpökattilarakennukset: polttoaineiden poltto ja ilmakehän suojaaminen. SPb .: Energotekh, 2001.272 s.

Viitteet

1. Itogi raboty Minenergo Rossii i osnovnye rezul "taty funktsionirovaniya TEK v 2014 g .: Zadachi na srednesrochnuyu perspektivu URL: minenergo.gov.ru/upload/iblock/36e/prezentatsiya-itogovoy.pdf-kollegii

2. Sinyak Yu. V., Nekrasov A. S., Voronina S. A. ja dr. Ongelmallinen ennustaminen. 2013. Nro 1. Pр. 4-21.

3. Energeticheskaya strategiya Rossii na jakso 2030 g. URL: minenergo.gov.ru/aboutminen/energostrategy/

4. Kompleksnoe predotvrashchenie i kontrol "zagryazneniya okruzhayushchey sredy. Spravochnyy dokument po nailuchshim dostupnym tekhnologiyam.

5. Sigal I. Ya. Zashchita vozdushnogo basseyna pri szhiganii topliva. L .: Nedra, 1988.312 s.

6. Mikulandric R., Lonsar D., Cvetinovic D. Thermal Science. 2013. Voi. 16. Numero 3. Ss. 759-772

7. Paliwal S., Chandra H., Tripathi A. Kansainvälinen konetekniikan ja teknologian aikakauslehti (IJMET). 2013. Voi. 4, numero 4. Ss. 2-37

8. Manzhina S.A., Denisova I.A., Populidi K.K. Inћenernyj vestnik Dona (Venäjä), 2014, nro 1 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2014/2260

9. Ganicheva L. Z. Inћenernyj vestnik Dona (Venäjä), 2013, nro 2 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2013/1701/

10. Akhmedov R. B., Tsirul "nikov L. M. Tekhnologiya szhiganiya goryuchikh gazov i zhidkikh topliv. L .: NEDRA, 1984.238 s.

11. Kotler V. R., Belikov V. R. Promyshlenno-otopitel "nye kotel" nye: szhiganie topliv i zashchita atmosfery. SPb .: Energotekh, 2001.272 s.

Lähetetty osoitteessa Allbest.ru

...

Samanlaisia ​​asiakirjoja

Epäpuhtauksien luokitus ihmisten terveydelle aiheutuvan vaaran asteen mukaan. Suurimpien sallittujen saastestandardien ja ympäristönormien laskeminen. Polttoaine- ja energiakompleksin kohteiden vaarallisimpien epäpuhtauksien ominaisuudet.

testi, lisätty 17.7.2010


Polttoaine- ja energiakompleksin rakenne: öljy-, hiili-, kaasu- ja sähköteollisuus. Energian vaikutus ympäristöön. Tärkeimmät saastetekijät. Luonnonpolttoaineiden lähteet. Vaihtoehtoisen energian käyttö.

esitys lisätty 26.10.2013


Rakettipolttoaineen ympäristövaikutusten asteen ja mekanismien analyysi. Rakettipolttoaineen ensisijaisten myrkyllisten yhdisteiden perustelut. Sojuz-2-avaruusrakettikompleksin käyttöön liittyvän ympäristöriskin arviointi.

opinnäytetyö, lisätty 25.5.2014


yleispiirteet, yleiset piirteet lämpövoimatekniikka ja sen päästöt. Yritysten vaikutukset ilmakehään käytettäessä kiinteitä, nestemäisiä polttoaineita. Ympäristöteknologiat polttoaineen polttamiseen. Maakaasun käytön vaikutus ilmakehään. Ympäristönsuojelu.

testi, lisätty 11.06.2008


Pääkomponentit vapautuvat ilmakehään, kun erilaisia ​​polttoaineita poltetaan voimalaitoksissa. Polttoaineen kokonaiskulutuksen ja savupiipun korkeuden laskeminen. Analyysi haitallisten epäpuhtauksien pitoisuuden riippuvuudesta etäisyydestä päästölähteeseen.

testi, lisätty 10.4.2011


Venäjän polttoaineen ympäristöystävällisyyden nykytila. Bensiini lyijy-lisäaineilla. Venäjän näkymät Euro-moottoreiden ja ympäristöystävällisten polttoaineiden tuotannossa. Luettelo alueista, joilla myydään Euro-4-standardin mukaista dieselpolttoainetta.

tiivistelmä lisätty 27.12.2012


Rakenne ja komponentit sekä arvio polttoaine- ja energiakompleksin kielteisistä ympäristövaikutuksista. Alueen ilmastolliset ominaisuudet ja pääkaasuputkien Privodinskyn lineaarisen tuotantoosaston vaikutuksen analyysi.

opinnäytetyö, lisätty 9.11.2016


Polttoaine- ja energiakompleksin ja lämpövoimaloiden ympäristövaikutuksiin liittyvien ympäristöongelmien analyysi. Teknogeenisen vaikutuksen luonne. Haitallisten päästöjen jakautumistasot. Ympäristöystävällisten voimalaitosten vaatimukset.

tiivistelmä, lisätty 20.11.2010


Teollisuusyrityksen ulkoisen ympäristön yleiset ominaisuudet. Ympäristömenojen tilastot. Lämpö- ja sähkötekniikan vaikutuksen ongelmat ilmakehään. Polttoaineen palamisesta aiheutuvat ilmansaasteet. Päästölähteiden luettelo.

lukukausityö, lisätty 19.7.2013


Ennuste edelleen kehittäminen Venäjän polttoaine- ja energiakompleksi. Tärkeimmät lähtötiedot tuhkakaapin tuulieroosion laskemiseen. Erodoituneiden hiukkasten karakterisointi. Nykyisen pölynpoiston ja tuhkahiukkasten leviämisen laskeminen ilmakehässä.

Erilaisten polttoaineiden palamisen vaikutus ilmaaltaaseen voidaan arvioida haitallisten aineiden päästöjen määrällä 1 miljoonan kW:n asennetun voimalaitoksen 1 käyttötunnilta (taulukko 2.2.).

Venäjällä on ainutlaatuisia fossiilisten polttoaineiden varantoja, mutta sen käyttöstrategiassa ei ole toistaiseksi otettu ympäristönäkökohtia huomioon. Polttoaineen hinta ei liity kuluttajan tehokkuuteen ja pääsääntöisesti määräytyy tuotanto- ja kuljetuskustannusten perusteella, heijastamatta polttoaineen ympäristöominaisuuksia.

Suurin osa lämpöhiileistä ja polttoöljyistä on heikkolaatuisia. Lähes kaikki nestemäiset polttoaineet ovat korkearikkisiä polttoöljyjä. Kiinteät polttoaineet ovat koostumukseltaan erilaisia. Maan Euroopan alueella hallitsevat Podmoskovnoje- ja Pechersky-esiintymien korkearikkiset hiilet; Siperiassa ja Kaukoidässä - Kansk-Achinskyn altaan kosteat ja vähärikkiset ruskeat hiilet ja Kuznetskin altaan hiili.

Taulukko 2.2. Tyypilliset TPP-päästöt

		Kivihiili G = 22,5 A = 23,0 S = 1,7	Polttoöljy G = 38,8 A = 0,07 S = 2,0	Maakaasu G = 33,5
	Polttoaineen kulutus maksimikuormituksella, t/h (m/h)
	Uunien tuhkaa t/h
	Tuhka sähköstaattisten suodattimien bunkkereista, t / h
	Palamattoman polttoaineen tuhka vapautuu ilmakehään, t / h
	Rikkidioksidi, t/h
	Typen oksidit ilmaistuna NO2:na, t/h
	Benz (a) pyreeni 10 kg/h
	Vanadiiniyhdisteet, V2O5:nä, kg/h

G on polttoaineen palamislämpö, ​​MJ / kg; A - tuhkapitoisuus; S - rikkipitoisuus, %.

Taulukossa on joitain yleisimpien energiapolttoaineiden ominaisuuksia. 2.3. Monet TPP:t saavat hiiltä, ​​jonka tuhkapitoisuus on korkeampi ja lämpöarvo pienempi kuin taulukossa annetut viranomaistiedot tarjoavat. 2.3.

Taulukko 2.3. Yleisimpien polttoaineiden ominaisuudet.

		Lämpöarvo MJ / kg			Ominaispäästöt, g / (kWh)
				Tuhka-% g / (kWh)	Rikkioksidit	Typpioksidit
	Ruskea lähellä Moskovaa
	Kivi Kuznetsky
	Ruskea Kansko-Achinsky
	Stone Donetsk (Ukraina)
	Stone Ekibastuz (Kazakstan)

Lisää aiheeseen liittyviä artikkeleita

Säiliöpuistojen ja huoltoasemien toiminnan ympäristöriskien arviointi
Opintojakson tavoitteena on hankkia taidot ympäristöriskien arvioinnissa ja ympäristövahinkojen laskemisessa öljyvarikkojen ja huoltoasemien onnettomuuksissa. Onnettomuus on vaarallinen ihmisen aiheuttama tapahtuma, joka aiheuttaa...

Tuuletuskaasujen puhdistus asetonihöyryistä absorptiolla
Tieteellinen ja teknologinen kehitys ja siihen liittyvä suurenmoinen ihmisen tuotantotoiminnan mittakaava ovat johtaneet suuriin myönteisiin muutoksiin maailmassa. Samaan aikaan ympäristön tila on heikentynyt jyrkästi. Ilmansaaste, ...

Kaikkialla maailmassa fossiilisia polttoaineita käytetään edelleen kaikkialla energianlähteenä, joka vaikka ekologisesti paranee vuosi vuodelta, jonka pakokaasujen saastuminen on edelleen yksi suurimmista ympäristöongelmista. Tämä saa tutkijat ja insinöörit pohtimaan vaihtoehtoisten polttoaineiden käyttöä muina energialähteinä.

Tällaisia ​​kehityssuuntia on paljon, mutta sarjakäyttöön ei ole tulossa kovinkaan montaa ympäristöystävällistä polttoainetta.

Paineilman paine

Pneumaattinen toimilaite kehitettiin Ranskassa ja Intiassa lähes samanaikaisesti. Nykyään tällaisia ​​autoja on jo sarjatuotannossa. Paineilman tuottamaa voimaa käytetään liikkumiseen. Tällainen ajoneuvo kehittää nopeuden jopa 35 km / h (käyttäen vähäistä polttoainemäärää jopa 90 km / h). Paineilman kulutus bensiiniekvivalentteina on noin litra 100 kilometriä kohden.

Alkoholimoottori

Etanoli tai etyylialkoholi on yksi yleisimmistä vaihtoehtoisista polttoaineista. Yhdysvalloissa ja Brasiliassa noin 32 tuhatta tankkausasemaa myy etyylipolttoainetta. Sitä käyttää yli 230 miljoonaa ajoneuvoa maailmanlaajuisesti. Eri viljelmien käymisen aikana saatu aine antaa riittävän määrän energiaa, eivätkä sen palamistuotteet aiheuta haittaa ympäristölle.

Biodiesel tai kasviöljyenergia

Design diesel moottori on sinänsä tehokkaampi kuin bensa. Ja jos täytät sen kasviöljyllä, se on myös ympäristöystävällinen. Kyse on erikoiskäsitellystä öljystä. Voit saada tällaista polttoainetta jopa kotona käyttämällä yksinkertaisia ​​teknisiä prosesseja. Tällä tekniikalla on monia etuja: moottoreiden rakennetta ei tarvitse muuttaa jo valmiiksi kootut autot, sen tuotannossa käytetään uusiutuvia luonnonvaroja ja pakokaasut ovat täysin turvallisia ympäristölle.

Vetymoottori

XXI-luvun alussa kehitettiin vetymoottori... Vetypolttoaineen käyttö on teknisesti mahdollista perinteinen moottori poltto, mutta sitten teho putoaa 60 - 82%. Jos teet tarvittavat muutokset sytytysjärjestelmään, päinvastoin, teho kasvaa vain 117%, tässä tapauksessa typen oksidien tuotannon lisääntyminen johtaa mäntien ja venttiilien palamiseen sekä reaktioon vety muiden materiaalien kanssa johtaa moottorin nopeaan kulumiseen. Sen parannettu versio saattaa tulevaisuudessa pystyä jopa käyttämään vettä polttoaineena. Lisäksi vety on erittäin haihtuvaa, joten sitä on vaikea varastoida nestemäisessä muodossa polttoainetankki BMW Vety ( auto kuvassa) vain viikon käyttämättömänä haihtuu puoli tankkia vetypolttoainetta.

Sähkömoottori

On olemassa moottorityyppi, joka ei tuota lainkaan pakokaasua - sähköinen. Tekniikka alkaa historiansa jo 1800-luvulla. Suosio sähkömoottori raitiovaunuja ja johdinautoja mainostettiin kaupunkiliikenteeksi, mutta tässä tapauksessa liikenne tarvitsi jatkuvaa sähkövirtaa johtojen muodossa. Sähköauto ei koskaan saavuttanut suosiota tuolloin, vaikka se ilmestyi aikaisemmin kuin polttomoottorilla varustettu auto. Nykyään sähköautoja valmistetaan massatuotantona, niitä varten on kaupungeissa varustettu sähkötankkausasemat ja tekniikka on yleistymässä.

Hybridiauto

Erityisesti hybridiautot ovat suosittuja sähkömoottorin ja polttomoottorin samanaikaisella käytöllä, mikä mahdollistaa auton ajamisen sekä sähkövarauksella että tutulla polttoaineella. Hybridi autot Tietenkään ne eivät poista ilmakehää täysin haitallisista päästöistä, mutta ne vähentävät pakokaasujen määrää, samalla kun ne voivat säästää merkittävästi polttoainetta ja heikentää käyttöominaisuuksia.