11.4.2. Влияние химической отрасли на состояние атмосферы

Основными источниками загрязнения атмосферы химическими соединениями являются автомобильный транспорт и промышленность.

В настоящее время в мире эксплуатируется более 500 млн. автомобилей, ежегодно потребляющих сотни миллионов тонн топлива и кислорода и выбрасывающих при этом в атмосферу огромные количества вредных веществ. В странах, где автомобильный транспорт получил сильное развитие (США, ведущие европейские страны, Япония), доля автомобилей в общем загрязнении атмосферы составляет 50 % и более. В странах СНГ эта цифра пока не превышает в среднем 20 %, что объясняется в первую очередь недостаточным развитием автотранспорта.

Загрязнение атмосферы автомобилями происходит главным образом за счет выброса выхлопных газов, утечки вредных веществ из картера, карбюратора и бака. На объемы выбросов влияют возраст и состояние машины, условия эксплуатации, состав топлива.

Основными вредными веществами, входящими в состав выхлопных газов наряду с азотом, диоксидом углерода и парами воды, являются оксид углерода, диоксиды азота и серы, углеводороды и т. п. Особо вредные компоненты выхлопных газов - бензопирен, а также твердые частицы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды, обладающие канцерогенными свойствами.

В крупных городах, где концентрация автотранспорта наиболее высока, удельный вес передвижных источников загрязнения наиболее высок и достигает 90 % в общем объеме атмосферного загрязнения.

Крупным загрязнителем атмосферного воздуха является промышленность. Предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, промышленности строительных материалов, ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу сотни миллионов тонн газов, золы и пыли, образующихся в различных технологических процессах.

По масштабам загрязнения атмосферного воздуха на первом месте находятся черная и цветная металлургия, но по степени влияния на окружающую среду, по степени токсичности первое место занимает химическая отрасль. В состав газовых выбросов в данном случае входит широкий ассортимент сырья, промежуточных и побочных продуктов, целевые продукты. Структура газовых выбросов во многом зависит от особенностей технологии производства и существенно различается по предприятиям. Так, специфика работы нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий обуславливает повышенное содержание в газовых выбросах этих предприятий углеводородов. В расчете на исходное сырье потери углеводородов с газовыми выбросами этих предприятий достигают 1-2 %, что при значительных мощностях предприятий по исходной нефти (15-20 млн. т/год) превращается в огромные цифры. Кроме углеводородов в выбросах нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий в атмосферу содержатся оксиды углерода, оксиды азота, диоксид серы и прочие

Рис. 11.7. Структура выбросов вредных веществ в атмосферу на предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности

соединения.

Структура выбросов вредных веществ в атмосферу на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии в России характеризуется достаточной стабильностью (рис. 11.7).

Основные составляющие выбросов химических предприятий — это оксиды углерода и азота, диоксид серы, углеводороды, фенол и аммиак. В зависимости от специфики химических предприятий в состав газовых выбросов могут также входить соединения серы и фосфора, хлора и фтора, амины и альдегиды, сероводород и сероуглерод, различные растворители, пыль неорганических производств и т. п. Например, на заводах синтетического каучука наряду с указанными соединениями в состав газовых выбросов входят такие вредные вещества, как ацетон, толуол, ксилолы, стирол, дивинил, изопрен и пр.

Одной из основных причин образования вредных выбросов в атмосферу в химической отрасли являются утечки газов через неплотности в оборудовании и трубопроводах, несовершенство технологических процессов, особенно периодических. Наглядный пример тому - отечественные производства феноло-формальде-гидных смол и изделий из них, главным образом электроизоляционных материалов и слоистых пластиков. По мнению специалистов, на этих производствах не могут быть снижены или полностью ликвидированы вредные выбросы в атмосферу из-за несовершенства технологического процесса и отсутствия эффективных методов очистки газовых выбросов.

При получении фенопластов стадии приемки сырья, затаривания, фасовки продукции и другие производятся периодически, мало механизированы. Выбросы в данном случае осуществляются вентиляционными установками от рабочих мест по дозировке сырья и реактивов, охлаждающих барабанов, а также вакуумными насосами от технологического оборудования. Кроме того, вредные вещества поступают в атмосферу через воздушные линии технологического оборудования и уплотнения воздухопроводов. Например, при производстве слоистых пластиков только на стадии пропитки и сушки объем загрязненного воздуха с одной пропиточной машины колеблется в пределах 5-10 м3/ч. Концентрация фенола в таком воздухе достигает 1500 мг/м3.

При производстве синтетических электроизоляционных материалов основными источниками загрязнения атмосферы являются оборудование стадии лакоприготовления, сушильные шахты пропиточных и лакировочных машин. При этом ассортимент вредных веществ, входящих в состав полимеризующегося лакового покрытия и выделяющихся в атмосферу, может быть достаточно широк. Сюда входят компоненты фенольных, эпоксидных, эпоксифенольных, полиэфирных, масляных и битумных лаков. Достаточно широк также ассортимент растворителей, входящих в состав полимерных композиций (этиловый и пропиловый спирты, толуол и ксилол, уайтспирит, бензин и керосин, ацетон).

Распределение вредных выбросов в атмосферу на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии по источникам выбросов показано в табл. 11.3.

ТАБЛИЦА 11.3

Выбросы вредных веществ в атмосферу на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии

Продолжение

Источник выбросов	Вредные вещества (% об.)
	углеводороды	СО	SO2	NO2	H2S	NH3

Сливно-наливные эстакады Дымовые трубы

Факел

Свечи регенераторов установок каталитического крекинга Газомоторные компрессоры Производство серной кислоты Адсорберы

Прочее

Итого

1,9

42,6 65,0 88,8

12,2 17,6 7,8528,9 1,7

9,3 0,16

6,8

14,1

3,9 7,0 8,9 3,23 11,3 38,2 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Повышенное содержание в воздухе таких активных соединений, как сернистые соединения, соединения хлора и фтора, способствует развитию процесса коррозии не только обычных, но и легированных сталей. Ежегодно по причине атмосферной коррозии из строя выбывают значительные количества оборудования, металлоконструкций и сооружений. Затраты на ремонт такого оборудования измеряются миллиардами рублей. Отрицательное влияние на состояние оборудования оказывает присутствие в атмосферном воздухе предприятий пыли и золы. Эти "компоненты" воздуха также способствуют активному протеканию процесса коррозии оборудования и истиранию движущихся частей оборудования.