بخشی از مقاله
ارزيابي اثرات زيست محيطي آلودگي هوا در صنعت پالايش نفت
چکيده
آلودگي هوا در پالايشگاه ها از مهمترين اثرات زيست محيطي ايـن صـنعت ميباشـد، کـه موجـب انتشـار ذرات معلق ، ترکيبات آلي فرار، ناکس ، ساکس و ديگر آلاينده هاي مضر براي سلامت و بهداشـت محـيط زيسـت مـي شود. با توجه به اهميت اقتصادي صنعت نفت در کشور و تمايل به توسعه و ساخت پالايشگاه هـاي جديـد مـي بايست پيش از شروع به ساخت اين پالايشگاه ها به ارزيابي اثرات زيست محيطي پرداخت و راهکارهـايي بـراي تخفيف اثرات سوء ارائه شود.
مقاله حاضر به بررسي اثرات زيست محيطي پالايشگاه هاي نفت خام با تکيه بر آلودگي هـوا پرداختـه اسـت . در اين مطالعه آلاينده هاي توليدي در صنعت پالايش و نکات مهم مورد نظر براي ارزيابي اثـرات زيسـت محيطـي مورد بررسي قرار گرفته و معيارها و استانداردهاي اين صنعت در چند کشور با مطالعات انجـام شـده در ايـران مورد مقايسه قرار گرفته است . به اين منظور از مراجع معتبر براي يـافتن آلاينـده هـاي مهـم منتشـره و منـابع انتشار آنها استفاده شد و با جمع بندي داده هاي بدست آمده و مقايسه آنها با وضع موجـود در ايـران بـه ارائـه پيشنهاداتي در اين باره پرداخته شد.
کلمات کليدي:
پالايشگاه نفت ، ارزيابي اثرات ، محيط زيست ، آلودگي هوا
مقدمه :
امروزه بحث آلودگي هاي زيست محيطي توليد شده در صنايع مختلف بسيار اهميت پيدا کرده و فشارهاي قانوني و مردمي به اين صنايع رو به افزايش مي باشد. صنعت پالايش و فراوري نفت خام نيز از جمله اين صنايع به شمار مي رود. با توجه به اهميت اقتصادي، سياسي و اجتماعي اين صنعت در کشور و نياز به بهره برداري از ذخاير نفتي، بايد به اثرات بر جامانده آن بر محيط آگاه بود و براي آن چاره انديشي کرد.
از اثرات اقتصادي احداث پالايشگاه نفت ميتوان ايجاد فرصتهاي شغلي، تغيير در قدرت خريد محلي، مصرف کالاها و خدمات ، درآمدهاي دولت ، صندوق ذخيره ارزي و کمک به تأمين انرژي نام برد. که در کنار اين مزايا لازم است به جنبه زيست محيطي آن توجه گردد.
هدف از بحث حاضر توجه هرچه بيشتر به يکي از مهمترين اثرات و مشکلات پالايش نفت خام يعني آلودگي هوا مي باشد.
خازياني و همکاران (١٣٩٠) روش هاي کنترل آلاينده هاي خروجي واحد بازيافت گوگرد پالايشگاه ها را با استفاده از فرايند کلاوس مورد بررسي قرار داده و خروجي اکسيدهاي گوگرد و هيدروژن سولفيد که اثرات زيست محيطي خطرناکي از جمله باران اسيدي را در پي دارد پايش کردند، و به ارائه روش بهينه پرداخته اند[٣].
رضايي و همکاران ( ٢٠١٠) مدلي را براي تصميم گيري هاي زيست محيطي و ارزيابي اثرات پالايشگاه ها با مطالعه موردي روي پالايشگاه تهران به نام EIAMRN ارائه کردند[٥].
در گزارش ارزيابي اثرات در اوگاندا (٢٠٠٨) علاوه بر آلاينده هايي که در گزارش هاي ارزيابي ذکر مي شوند(مانند ,SO٢ NOx, PM) به VOC، بنزن و ترکيبات آلي پايدار مانند دي اکسين و فوران توجه شده است [١٠].
در گزارش ارزيابي اثرات زيست محيطي به منظور نوسازي شرکت ملي پالايش نفت سورانا در کشور کامرون (٢٠٠٩) ، گازهاي مختلف منتشره در صنعت براي سلامت انسان و محيط اطراف مضر دانسته است . [٧]
در گزارش ارزيابي اثرات پالايشگاه ايدرراک(٢٠١٠) به نگراني براي انتشار NOx ،SOx ،VOC ها، ذرات معلق ، ازن و گازهاي گلخانه اي و بو اشاره شده است و استفاده از تکنولوژي هاي با انتشار کمتر و فيلترها را پيشنهاد داده است [٨].
ويجايان و ماستوراکيس (٢٠٠٨) اظهار داشتند که بيشتر انتشارات سرطانزا در اين صنعت در اثر فرايند نامناسب توليد، تعميرات و نگهداري ضعيف است . و خروجي آلاينده ها بر اساس استانداردهاي NAAQMS آمريکا و استانداردهاي سلامت عمومي APHA پايش مي گردند[١٢] .
تاريخچه :
بيش از٥٠٠٠ سال است که نفت خام شناخته شده است . سومريها، آشوريها و بابليها و (ايرانيها) از اقوامي بودند کـه از نفتـي که روي سطح زمين جمع مي شد استفاده مي کردند. در حدود٢٠٠٠ سال پـيش ايرانيـان و اعـراب روشـهاي تقطيـر نفـت تبديل آن به مواد سوختي را مي دانستند و از آنها براي ايجاد روشنايي استفاده مي کردند و در قـرن دوازدهـم بـا لشکرکشـي هاي اعراب به اسپانيا روش هاي تقطير نفت و تبديل آن به مواد سوختي به اروپاي غربي منتقل شد.
نخستين پالايشگاهها، مسبب آلودگي محيط زيست بودنـد و بـوي ناخوشـايند ناشـي از پـالايش نفـت و نيـز دود حاصـل از اسيدشويي و قلياشويي، محيط را آلوده مي کرد. همراه با پيشرفت فناوري و تغييراتي که در چگونگي پالايش نفـت بـه وجـود آمد، اين مشکلات تا اندازه اي برطرف شد. روش هايَ تـر (اسيدشـويي و قلياشـويي) نيـز جـاي خـود را بـه روش اسـتفاده هيدروژن دادند و با تجزيه سولفيد هيدروژن ميزان آلايندگي کاهش يافت .
اولين پالايشگاه جهان در پولشيتي، روماني در سال ١٨٥٦ ساخته شده ، تا قبـل از اشـغال رومـاني توسـط نـاز هـا چنـدين پالايشگاه ديگر نيز با سرمايه گذاري شرکت هاي آمريکايي در همان محل تأسيس گرديد. اکثر اين پالايشگاه ها در طي بمباران نيروي هوايي آمريکا در عمليات تيدال ويو در ١٩٤٣ از کار افتادند. پس از اين حادثه اين پالايشگاه ها دوباره سازي گرديده انـد.
پالايشگاه قديمي ديگر پالايشگاه Oljeon ميباشد که هم اکنون به عنوان موزه در ميراث جهـاني يونسـکو بـه عنـوان سـايت انگلسبرگ (Engelsberg) ثبت شده است . اين پالايشگاه در ١٨٧٥ افتتاح گرديده است . پالايشگاه هاي اوليه درايـالات متحـده تنها نفت سفيد را پالايش مي کردند و مابقي محصولات پالايش نشده به نزديک ترين رودخانـه تخليـه مـ گرديـد. بـا اختـراع اتومبيل پالايشگاه ها به سمت توليد بنزين و سوخت ديزل هدايت شدند که تا به امروز به عنوان اصليترين فـرآورده پالايشـگاه شناخته ميشوند. پس از نيمه دوم قرن بيستم در ايالات متحده سازمان هاي محيط زيست قوانين بسيار محدودکننده اي بـراي احداث پالايشگاه هاي جديد (از نظر آلودگيهاي آب و هوا) و ضع نموده اند. اين شرايط احداث پالايشگاه هاي جديـد در آمريکـا را بسيار محدود و پرهزينه کرده است بطوريکه آخرين پالايشگاه نفت احداث شـده در ايـالات متحـده مربـوط بـه سـال ١٩٧٦ ميباشد. تشخيص اينکه کدام پالايشگاه هم اکنون بزرگ ترين پالايشگاه جهان است کار مشـکلي اسـت . زمـاني ادعـا مـيشـد پالايشگاه راس التانورا در عربستان سعودي متعلق به آرامکو صاحب اين عنوان است . با اين حال ميتوان ادعا نمود که در قـرن بيستم پالايشگاه آبادان واقع در ايران بزرگ ترين پالايشگاه جهان بوده است . اين پالايشگاه در طي جنگ ايران و عـراق متحمـل خسارات فراواني شد. هم اکنون کتاب ثبت رکوردهاي گنيس (اکتبر ٢٠٠٦) پالايشگاه BP Ameco واقع در تگـزاس ايـالات متحده را به عنوان پالايشگاه داراي بيشترين ظرفيت پالايش (با ظرفيت ٤٣٣،٠٠٠ بشکه در روز) ثبت کرده است [٢].
پالايشگاه هاي نفت در ايران :
در سال ١٢٨٧ شمسي، نخستين چاه در مسجد سليمان در خوزستان به نفت رسيد. نخسـتين محمولـه نفـت خـام ايـران در سال ١٢٩٢ شمسي صادر شد. پالايشگاه آبادان و پالايشگاه کرمانشاه از نخستين پالايشگاههاي ايران هستند. پالايشـگاه آبـادان تا قبل از جنگ ايران و عراق با توليد بيش از٦٣٠ هزار بشـکه در روز، بزرگتـرين پالايشـگاه جهـان بـود. در طـول ايـن جنـگ پالايشگاه آبادان به شدت آسيب ديد و در سال ١٣٦٨ با ظرفيت ١٣٠ هزار بشکه در روز، بازسازي و راه اندازي شد. و هم اکنـون ٩ پالايشگاه فعال در ايران وجود دارد (تارنماي شرکت ملي نفت ايران ).
پالايش نفت خام :
اين صنعت با کد ٢٩١١ SIC و کد ٣٢٤١١٠ NAICS شناخته مي شود.
هدف صنعت پالايش ، جداسازي فيزيکي، حرارتي و شيميايي اجزاي تقطيري اصلي نفت خام و به دنبال آن فرايند تکميلـي و تبديل آن به محصولات نهايي است . پالايش نفت خام يکي از مهمترين عمليات نفتي است که به دنبال دريافـت نفـت خـام ز منابع توليد انجام مي شود. و در اين مراکز تصفيه و پس از گذر از مراحل مختلـف بـه فـراورده هـاي مختلـف از جملـه نفـت سفيد، بنزين ، گازوييل ، قير و ... تبديل و وارد شبکه مي شود[١١].
فراورده هاي اوليه پالايش :
١- سوخت ها (بنزين موتور، نفت و گاز، سوخت تقطيري نفتي، گاز مايع نفتي، سوخت جت ، نفت کوره ، نفـت سفيد، کک ).
٢- محصولات نهايي غير سوختي (حلال ها، روغن هاي نفتي، گريس ها، واکس نفتي، ژله نفتي،آسفالت ، کک )
٣- خوراک (feedstock) صنايع شيميايي (نفتا، اتان ، پروپان ، بوتان ، اتيلن ، پروپيلن ، بوتيلن ، بوتـادين ، بنـزن ، تولوئن ، زايلن ).
٤- محصولات ديگر : کودهاي شيميايي، سموم ، رنگ ها، واکس ها، رقيق کننـده هـا (thinners)، حـلال هـا پاک کننده ها، مبردها (refrigerants)، ضـد يـخ ، رزيـن هـا، آببنـدها (sealants)، عـايق هـا، لاتکـس لاستيک ها، پلاستيک هاي سخت ، صفحات پلاستيکي، فوم هاي پلاستيکي، الياف مصنوعي و ...
ارزيابي اثرات در صنعت پالايش و فراوري نفت خام :
اين صنعت در سال ١٣٧٣ جزء طرح هاي مشمول ارزيابي قرار گرفت . ابعاد مورد بررسي براي اثرات زيست محيطي صنعت
فراوري و پالايش نفت خام ، پس از بررسي وضعيت زيست محيطي موجود در چهار بخش به شرح زير صورت مي پذيرد [٤]:
الف ) اثرات زيست محيطي بر محيط فيزيکي
١- اثرات بر خاک : مورفولوژي و کيفيتي
٢- اثرات بر آب : کميت آب و کيفيت آب
٣- اثرات بر اقليم : هوا و صوت : تغييرات هوا و بارش ها ، کيفيت هوا .
٤- اثرات ثانويه بين خاک ، آب و هوا
ب ) اثرات زيست محيطي بر محيط هاي طبيعي
١- اثرات بر گونه هاي گياهي
٢- اثرات بر گونه هاي جانوري
٣- اثرات بر زيستگاهها ، چشم اندازها و مسير مهاجرت پرندگان
ج ) اثرات زيست محيطي بر محيط هاي اجتماعي و فرهنگي
١- اثر بر سلامت و محيط بهداشتي مردم
٢- اثر بر محيط اجتماعي ، اشتغال ، مسکن ، آموزش
٣- اثر بر محيط فر هنگي : اعتقادات فرهنگي و مذهبي مردم ميراث فرهنگي
د) اثرات زيست محيطي بر طرحهاي توسعه کشاورزي ، صنعتي ، خدماتي
١- اثر بر ساير طرحهاي توسعه کشاورزي ، صنعتي ، خدماتي
٢- اثر طرح آمايش منطقه
٣- اثر بر کاربري اراضي منطقه
انواع آلودگي هاي زيست محيطي پالايشگاه :
- آلودگي آب : پساب حاصل از فرايند مانند نمک زدايي، گوگرد زدايي، تقطير، کراکينگ به همراه انواع ترکيبـات سـمي موجود در پساب و آب حاصل از برج هاي خنک کننده ،
- آلودگي خاک: مانند لجن نفتي، آب نفتي ترش و ديگر پساب هاي نفتي رها شده
- آلودگي هوا: آلودگي هواي پالايشگاه را مي توان به عنوان عمده ترين اثرات ناسازگار اين صنعت معرفـي کـرد. کـه در
اينجا به آن مي پردازيم :
منابع آلاينده هوا:
آلودگي طبيعي: هميشه ميزاني از آلودگي از منابع طبيعي حاصل مي گردد همچون گرد و غبار ، گازهـاي حاصـل از تجزيـه مواد ، غبار آتش فشاني، گرده گياهي و... بر حسب منطقه [١].
آلودگي انساني: همچون آلاينده CO، ترکيبات گوگرد دار مثل SO2 و SH2 ، ترکيبات نيتروژن دارNOX NH3، ترکيبـات آلي مانند هيدروکربورها CnHm، اکسيدهاي فتوشيميايي مانند و ذرات جامد يکي از مهمترين بخش هاي آلوده کننده هوا در پالايشگاه سامانه مشـعل flare system اسـت . وجـود سيسـتم مشـعل در واقع ايجاد يک نقطه امن براي از بين بردن گازهاي حاصل از فرايند هاي مختلف مـي باشـد. سـامانه مشـعل تشـکيل شـده از گازهاي جمع آوري شده به همراه جدا کننده ها و دودکش هوا برمبناي مشخصات فني طراحـي شـده و بـر حسـب محاس به تشعشع حرارتي طبق استاندارد ٥٢١ API.RP مي باشد. گازهاي قابل اشتعال در سيستم مشعل
فازبندي طرح هاي پالايشگاهي:
فاز ساخت :
در مراحل عملياتي احداث پالايشگاه ، ساخت مخازن ذخيره ، تاسيسات جنبي و خط لوله حد فاصل بين آنها ، آلـودگي هـاي زيست محيطي قابل پيش بيني بيشتر فيزيکي هستند. در اثر خاکبرداري و تردد وسايل نقليه ذرات گرد و غبار در هوا پراکنده مي شوند. دود خروجي از اگزوز کاميونها و ماشين آلات راه سازي موجب انتشار ذرات دوده و گازهاي ناشي از احتراق سوخت مي گردد[٦].
اين موارد مي توانند تاثيراتي بر روي رشد گياهان از طريق کاهش نفوذ نور و پوشاندن سطح گياه داشته باشند. انتشـار ذرات خاک موجب کاهش ديد در جاده و حتي اختلالات تنفسي مي گردد.
بخاطر موقتي بودن عمليات ساختماني اين آلودگي ها پايدار نبوده و با اتمام ساخت پايان مي پذيرد. بايد توجـه داشـت کـه شرايط اقليمي و آب و هواي منطقه در ميزان آنها تاثير گذار خواهد بود.
گازهاي ناشي از احتراق سوخت وسائط نقليه ، کاميونهاي حمل تجهيزات ، ماشين هـاي راه سـازي و توليـد بـتن ، موتورهـ ي جوش و گازهاي حاصل از عمليات جوشکاري، پمپ هاي آب که در زمان زير سازي تاسيسات جهـت زهکشـي و تخليـه آب از
