Разработка модели процесса ионизации для снижения выбросов загрязняющих газов в атмосферу : На примере установки каталитического крекинга Рязанского нефтеперерабатывающего завода

• Автор: Баранов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Атмосфера экологический мониторинги прогнозирование снижения антропогенного воздействия
ГЛАВА 1. Экологический мониторинг воздушного бассейна на нефтеперерабатывающих производствах

1.1. Загрязнение атмосферы нефтеперерабатывающим производством

1.2. Источники выбросов вредных веществ на нефтеперерабатывающих производствах и их классификация.

1.3. Ингредиенты, загрязняющие атмосферу и их

характеристика

1.4. Современное состояние комплексного экологического мониторинга атмосферы.

ГЛАВА 2. Моделирование в исследовании экологических процессов

ГЛАВА 3. Исходные растворы, реагенты и применяемая аппаратура

ГЛАВА 4. Анализ экологического состояния воздушного бассейна в районе Рязанского нефтеперерабатывающего завода. .
4.1. Характеристика технологических и вспомогательных производств как источников загрязнения на Рязанском нефтеперерабатывающем заводе
4.2. Характеристика системы мониторинга за атмосферным
воздухом на Рязанском нефтеперерабатывающем заводе
4.3. Оценка экологической безопасности выбросов вредных
веществ на Рязанском нефтеперерабатывающем заводе.
4.4. Определение содержания основных загрязняющих газов, поступающих в атмосферу в процессе каталитического крекинга
4.4.1. Определение массовой концентрации пыли в атмосферном воздухе.
4.4.2. Отбор проб воздуха для определения химического состава атмосферных аэрозолей.
4.4.3. Определение окиси азота из двуокиси азота в атмосферном воздухе спектрофотомстрическим методом.
4.4.4. Определение двуокиси серы в атмосферном воздухе спектрофотометрическим методом
4.4.5. Определение сульфатионов в атмосферном воздухе
4.4.6. Результаты определения газов в атмосферном воздухе.
ГЛАВА 5. Разработка модели процесса ионизации для снижения выбросов загрязняющих газов в атмосферу на примере установки каталитического крекинга Рязанского нефтеперерабатывающего завода.
5.1. Характеристика электроразрядного способа очистки газов
5.2. Разработка физикоматематической модели процесса ионизации для снижения выбросов загрязняющих газов в атмосферу
5.2.1. Постановка задачи.
5.2.2. Расчет уравнения движения электронов
5.2.3. Моделирование процесса вылета электронов
5.2.4. Учет и вероятность процессов столкновений
5.2.5. Моделирование упругих столкновений
5.2.6. Моделирование ионизационных столкновений.
5.2.7. Моделирование столкновений с электродом
5.2.8. Моделирование неоднородности электрического поля
5.3. Разработка программы расчета
5.3.1. Структура программы расчета
5.3.2. Основные возможности программы.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Разработанная модель применена для прогнозирования снижения эмиссии загрязняющих веществ от установки каталитического крекинга Рязанского нефтеперерабатывающего завода в атмосферу. Предложены практические рекомендации по изготовлению электрофильтров, позволяющие повысить эффективность ионизации газов и уменьшить степень их эмиссии в атмосферу. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав литературного обзора, трех глав экспериментальной части, выводов, списка используемой литературы, включающего 5 ссылок. Работа изложена на 8 страницах машинописного текста, содержит таблицы, рисунков, 1 формулу. Апробация работы. Российской Федерации , Всероссийской научнотехнической конференции студентов, молодых ученых и специалистов Новые информатизационные технологии в научных исследованиях радиоэлектроники Рязань, , И и III Международных конференциях Проблемы и прикладные вопросы физики Саранск, , г. Москва, . Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ 7 тезисов докладов и 5 статей. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. ГЛАВА 1. Комплексная техногенная деятельность человека приводит к негативному воздействию на биосферу и основные ее составляющие. Исключением не является и атмосфера, глобальными источниками загрязнения которой являются нефтепереработка и нефтехимия, а также процессы сжигания продуктов переработки нефти, главным образом, моторных и котельных видов топлива, приводящие к образованию в атмосфере тонких дисперсных систем из твердой, жидкой и газообразных фаз, обладающих высокой устойчивостью, что определяет сложность их разрушения для разделения и выделения компонентов и механизм их дальнего переноса. Поэтому оценка антропогенного вклада деятельности нефтеперерабатывающих производств является актуальной задачей. По загрязнению воздушного бассейна нефтепереработка и нефтехимия занимают ведущее место среди отраслей промышленности после Министерств энергетики, черной и цветной металлургии 1. В состав продуктов сгорания топлива входят такие загрязняющие вещества как оксиды азота, серы и углерода, технический углерод, углеводороды, сероводород 2,3. Предприятиями нефтехимии и нефтепереработки по данным 4,5 выбрасывается в атмосферу более тыс. Удельные выбросы токсичных веществ в воздушный бассейн в целом по заводам отрасли но тем же данным составили углеводороды 3,8 кгт оксиды серы, азота и углерода 0, 0, 0, кгт соответственно. Выбросы твердых веществ, диоксида серы, оксида углерода, оксидов азота составляют почти суммарных выбросов от промышленных предприятий. Как показывает анализ состояния атмосферы, именно выбросы этих веществ в большинстве промышленных городов создают повышенный фон загрязнения. Выбросы же в атмосферный воздух специфических веществ аммиака, ацетона, фенола, ксилола, толуола, бензола и многих других составляют 2 6. Однако, эти вещества являются высокотоксичными и имеют низкие значения предельно допустимых концентраций ПДК, вследствие чего, несмотря на малотоннажный выброс, могут представлять большую опасность для жизнедеятельности человека. На предприятиях отрасли улавливается около ,2 от общего количества выбросов от всех стационарных источников поступления веществ, причем, количество утилизируемых вредных веществ составляет ,7 от улавливаемых. Прежде всего, это углеводороды, содержание которых достигает . Структура выбрасываемых, улавливаемых и утилизируемых веществ предприятиями нефтепереработки и нефтехимии в . Углеводороды , . Т вердые вещества 0. Прочие 1, , ,
Величина безвозвратных потерь для отечественных нефтеперерабатывающих заводов составляет в среднем 1 от объема переработанной нефти. АВТ и битумных установках со шламами, глинами и т. Наблюдения за экологическим состоянием атмосферы на общегосударственном уровне осуществляется во всех городах России с населением свыше 0 тыс. В большинстве из них наблюдения выполняются с регулярностью раза в сутки. В каждом городе установлено 1 стационарных постов в Москве в году и в году количество которых зависит от территориальной масштабности города и степени его промышленного развития 1,8.