Отравление парами бензина

Охрана воздушной среды от загрязнений промышленными выбросами является важной общечеловеческой задачей, входящей в комплекс задач глобальной проблемы охраны природы и улучшения использования природных ресурсов.

В России существует устойчивая тенденция строительства новых и совершенствования старых морских портов, осуществляющих перевалку нефти и нефтепродуктов. Бурный рост танкерного судоходства вызывает обеспокоенность мировой общественности, прежде всего, вследствие высокой вероятности загрязнения морей нефтью. Тем не менее, загрязнение воды нефтью - это лишь видимая часть того огромного айсберга, который является угрозой окружающей среде, при транспортировке и использовании нефтепродуктов.

Речь идет о загрязнении атмосферы выбросами летучих органических соединений (ЛОС), возникающими вследствие интенсивного испарения нефтепродуктов при их хранении и транспортировке. По оценкам экспертов, удельные потери углеводородного сырья за счет испарения в процессе его перевалки составляют около 0,28 % от общего объема нефти. Выбросы ЛОС с мирового танкерного флота в процессе морской транспортировки нефтяных грузов составляют от 4 до 7 миллионов тонн в год, что превышает общее количество нефти, попадающее в море в результате аварий танкерного флота более чем в 115 раз.

Но даже такие значительные количественные потери нефти не отражают того негативного воздействия, которое оказывают нефтяные пары на окружающую среду. Помимо того, что среди органических соединений, входящих в состав ЛОС, содержится достаточно большое число токсичных веществ, в ходе фотохимических реакций между оксидами азота (NOx) и некоторыми ЛОС образуется приземный озон, который по токсичности приравнивают к цианидам.

Статьи по теме

Комсомольская Правда - Пары топлива: поймать и «обезвредить»

Комсомольская Правда - Ловите их, они вредные!

Фотохимическая активность ЛОС

В большинстве существующих методик, используемых для расчета потерь нефтепродуктов за счет их испарения в процессе транспортировки и хранения, для определения ЛОС используются термины «пары», «газы», «легкоиспаряющиеся компоненты» и пр., то есть нечто неопределенное, не имеющее индивидуальных физико-химических свойств. И все дальнейшие расчеты проводятся для каких-то средних значений плотности паров с неопределенным составом, без учета того, что состав, как самой нефти, так и газовой фазы над ней меняется.

Согласно трактовке международных конвенций по охране атмосферного воздуха, летучие органические соединения (ЛОС), определены как «соединения углерода, которые участвуют в атмосферных фотохимических реакциях, и имеют давление паров более 0,01 кПа при температуре +25°С, за исключением метана, этана и некоторых органических соединений, не обладающих достаточной фотохимической активностью». То есть для определения степени экологического воздействия ЛОС на окружающую среду, в каждом конкретном случае помимо количественного значения необходимо знать качественный состав компонентов ЛОС. В первую очередь это касается именно тех ЛОС, которые участвуют в атмосферных фотохимических реакциях.

Классификация ЛОС в зависимости от их фотохимической активности

Значительная активность - Алкены, Ароматические углеводороды, Алканы, Альдегиды, Изопрен.

Средняя активность - Кетоны, Спирт, Сложные эфиры, СЗ-С5-алканы и 2,3-диметилпентан, Метилэтилкетон и метил t-бутилкетон, Этанол, Все сложные эфиры, за исключением метилацетата.

Незначительиая активность - Алкины, Ароматические углеводороды, Метан, Этан, Ацетилен, Бензол, Бензальдегид, Ацетон.

Способность ЛОС к формированию приземного озона оценивается в единицах фотохимического потенциала образования озона (ФПОО), который можно определить как изменение объема озона, образующегося в ходе фотохимических реакций в результате изменения объема выбросов того или иного ЛОС в пересчете на показатель для этилена. Необходимость классификации ЛОС по ФПОО обуславливается значительными различиями компонентов ЛОС в процессе образования озона.

Сравнительный анализ результатов практических экспериментов, выполненных в Европе, США и Канаде в рамках Протокола 1991 г. к Конвенции 1979 г. «О трансграничном загрязнении атмосферы на большие расстояния», показывает, что при сокращении общей массы выбросов всех ЛОС на 50%, значения максимальной концентрации озона уменьшаются лишь на 10-15%. В свою очередь, при сокращении выбросов основных (с высоким ФПОО) видов ЛОС на 50 %, уменьшение пиковых концентраций озона составляет уже 20-30%. Следовательно, основные меры по уменьщению экологического воздействия ЛОС на окружающую среду должны быть направлены именно на ограничение и/или снижение выбросов именно ЛОС с высоким ФПОО.

В мировой практике, в промышленном регулировании эмиссии ЛОС используются два взаимно противоположных способа: рекуперация (улавливание) и деструкция (разрушение) ЛОС в отходящих газовых потоках.

Рекуперация ЛОС осуществляется:

• адсорбцией,
• абсорбцией,
• конденсацией,
• мембранной фильтрацией.

Деструкция ЛОС осуществляется:

• открытым сжиганием,
• термическим окислением,
• каталитическим окислением,
• биологическим окислением.

Практически все статистические данные в отношении эмиссии ЛОС относятся исключительно к береговым промышленным объектам, нефтехранилищам, автозаправочным станциям и автотранспорту. Не учитывается тот факт, транспортировка и хранение нефтепродуктов в системе их распределения потребителям производится в менее благоприятных условиях, чем в нефтяной или нефтеперерабатывающей промышленности.

При распределении нефтепродуктов их грузопотоки дробятся на небольшие партии, отправляемые автоцистернами, железнодорожным транспортом, речными и морскими танкерами. Это ведет к увеличению потерь углеводородов за счет «малого дыхания» емкостей при транспортировке нефти и нефтепродуктов в дополнение к потерям от «большого дыхания» при заполнении резервуаров различного типа. Исследований и научных изысканий в этой области - пока нет вообще.

Установленные на АЗС, НПЗ и нефтебазах установки рекурперации ЛОС, предназначенных для регулирования эмиссии ЛОС, позволят экономить топливно-энергетические ресурсы и сократить загрязнение атмосферного воздуха выбросами ЛОС не менее чем на 95%!