EN
Кіріспе
Ұшпа органикалық қосылыстар (ҰОҚ) глобалды деңгейде таза және тұрақты өндіріске ұмтылған кезде маңызды экологиялық мәселе болып табылады. Химиялық өңдеу, металлургия, бояу, баспа және басқа да көптеген өнеркәсіптік салаларда кеңінен кездесетін бұл қосылыстар ауа сапасына, адам денсаулығына және экожүйелердің тұрақтылығына үлкен қауіп төндіреді. Дүниежүзілік деңгейде экологиялық нормативтер қатаңдай түскен сайын өнеркәсіп ҰОҚ шығарындыларын азайту және нормативтерге бағыну үшін тиімді ҰОҚ бақылау жүйелерін енгізуі тиіс.
Бұл мақала негізгі өнеркәсіп салаларында ҰОҚ қалай пайда болатыны туралы толық шолу береді және оларды өңдеудің ең тиімді технологияларын қарастырады. Көмір химиялық өңдеуден баспа-жарнамаға дейінгі процестердегі осындай механизмдерді түсіну қоршаған ортаға зияны аз және экономикалық тұрғыдан тиімді шешімдерді әзірлеу үшін маңызды.
ҰОҚ деген не?
Ұшпа органикалық қосылыстар — бұл қалыпты температурада жоғары будың қысымы бар көміртегі негізіндегі химиялық заттардың кең тобы, олардың ауаға жеңіл булануына мүмкіндік береді. ҰОҚ-тарға әдетте қалыпты қысымдағы қайнау нүктесі 50°C және 260°C арасында немесе қоршаған орта жағдайында қаныққан будың қысымы 133,32 Па жоғары болатын заттар жатады.
Танымал ҰОҚ санаттары
Химиялық құрылымына байланысты ҰОҚ-тар сегіз негізгі топқа бөлінеді:
Алкандар
Ароматты көмірсутектер
Алкендер
Галогенденген көмірсутектер
Эстерлер
Альдегидтер
Кетондар
Басқа органикалық қосылыстар
Типтік VOC мысалдары
Ароматты көмірсутектер: бензол, толуол, ксилол, стирол
Тізбекті көмірсутектер: бутан, бензин компоненттері
Галогенденген көмірсутектер: тетрахлорметан, хлороформ
Спирт және альдегидтер: метанол, ацетальдегид, ацетон
Эфирлер: этил ацетат, бутил ацетат
Басқалар: ацетонитрил, акрилонитрил, хлорфторкөмірсутектер
Бұл қосылыстар отынның жануынан, химиялық реакциялардан, еріткіштердің будағынан және әртүрлі өнеркәсіптік процестерден пайда болады. Летучи органикалық қосылыстардың (ЛОС) жоғары реакцияға түсу қабілеті мен улылығына байланысты оларды жүйелі түрде бақылау қажет.
ЛОС шығарындыларының негізгі өнеркәсіптік көздері
1. Коксталау химия өнеркәсібіндегі ЛОС
Коксталау химия саласы — летучи органикалық қосылыстардың шығарындыларына ең көп үлес қосатын өнеркәсіп салаларының бірі. ЛОС негізінен екі процестен пайда болады:
Көмірді кокстеу
Көмірді синтез газына айналдыру
1.1 Көмір кокстеу кезіндегі ұшқыш органикалық қосылыстар шығарындылары
Кокстеу — көмірді жоғары температурада қыздыру, нәтижесінде күрделі органикалық қосылыстар ұшқыш күйге түседі. Шығарындылар негізінен екі сатыда байқалады:
A. Көмірді тиеу сатысы
Жиналмайтын көмірді жоғары температуралы кокс печтеріне тиеу кезінде ол ыстық беттермен соқтығысып, мынадай қоспаны бөліп шығарады:
Полицикличтық ароматтық көмірсутектер
Шайыр буы
Органикалық газдар
Бұл ластаушы заттар мамандыққа тән қауіптер мен қоршаған ортаның ластануына әкеледі.
Кокстеу өнімдерін қайта өңдеу аймағы
Негізгі аймақтарға конденсация қондырғысы, десульфурлеу қондырғысы, аммоний сульфат қондырғысы және шикі бензол қондырғысы жатады. Әрқайсысы әртүрлі ЛОС профилдерін тудырады:
Конденсация бөлімі
Шығарындылар: аммиак, сутегі сульфиді, нафталин, аралас ЛОС
Көздер: катран резервуарлары, аммиакты су резервуарлары, құбырлар, сулы сақтандырғыштар
Сипаттамалар: жоғары концентрация, үлкен тербелістер, ылғалды газ
Десульфурлеу және Аммоний Сульфат Бөлімі
Шығарындылар: күкірт қосылыстары, аммиак, аз мөлшердегі ЛОС
Жоғары аммиак концентрациясымен үздіксіз шығарындылар
Шикі Бензол Бөлімі
Шығарындылар: бензол, толуол, ксилол
Газ көлемі аз, бірақ концентрациясы өте жоғары
Өндірістік суларды тазарту аймағы
Шығарындылар: бензол, фенолдар, сульфидтер, органикалық қосылыстардағы азот
Тегістеу резервуарларынан, авариялық резервуарлардан, анаэробты резервуарлардан, шалшықтарды өңдеуден келеді
Күрделі құрамына байланысты оны өңдеу қиындық тудырады.
1.2 Көмір газификациясы мен табиғи газ өндіру кезіндегі ҰУК
Көмір газификация зауыттары мыналар кезінде ҰУК-мен қоса түзілетін қалдық газдарды шығарады:
Төмен температуралы метанол шаймасы
Газ/сұйық сақтау резервуарлары (тыныс алу шығындары)
Қарыз сувынің тазартылуы
Мұнай сақтау қондырғылары
A. Төмен температуралы метанолды шаю қалдық газы
Бұл ағымға кіреді:
Метан
Этилен, этан
Пропан, пропилен
Метанол буы
Қайта пайдалану қиын, әдетте RTO (Регенеративті жылу тотығы) толық жағу үшін қолданылады.
Nеліктен RCO емес, RTO?
RCO катализаторлары күкіртпен улануға бейім және регенерациялау мүмкіндігі шектеулі, сондықтан RTO тас көмір химиялық қолданыстары үшін берік болып табылады.
B. Сақтау резервуарының тыныс алу шығындары
Газ/сұйық сақтау резервуарлары температура мен қысым өзгерген кезде күкірт қосылыстары, аммиак және ұшқыш органикалық қосылыстар (ҰОҚ) буларын бөліп шығарады. Бұл газдардың жылулық тотығуы да қажет.
C. Өндірістік суларды тазарту кезіндегі ҰОҚ
Бұл шығарындылар негізінен мыналардан пайда болады:
Алдын-ала өңдеу (майы бөлу, деңгейлеу, қышқылдау)
Аэрациялық резервуарлар
Шөгінділерді судан айыру бөлмелері
Концентрациялары өте әртүрлі болады және ылғалдылық мөлшері жоғары.