Экологические проблемы химической промышленности

Несколько примеров из опыта  фирмы обсуждены в докладе. Так, известно, что катализаторы широко используются для защиты окружающей среды, например, при очистке отходящих газов автомобилей. Единственная задача катализаторов в этом случае состоит в уменьшении вредных выбросов продуктов сгорания. При химическом производстве основные принципы катализа применяются намного эффективнее, так как приводят к повышению селективности процесса, при этом уменьшаются энергетические затраты. В сегодняшней химической промышленности катализаторы играют ключевую роль в 80 % различных процессах. Одним из примеров существенного прогресса, который был достигнут фирмой в области уменьшения вредного воздействия побочных продуктов на экологию, может служить катализатор синтеза акриловой кислоты. Последняя широко применяется при производстве дисперсий, лаков, суперабсорбентов и т.д. Синтез акриловой кислоты из пропилена осуществляется путем двух каталитических стадий. За 25 лет исследований количество нежелательных побочных продуктов уменьшилось на 75 %. Положительное действие катализатора проявилось как в более полном использовании исходного сырья по целевому назначению (увеличение селективности), так и в

образовании меньшего количества отходов, что привело  к существенному снижению потребления энергии. Последнее связано с тем, что снизились затраты на стадии ректификации и экстаркции.

Еще один пример - производство винилхлорида на площадке БАСФ в Антверпене. Цех винилхлорида был пущен в эксплуатацию более 30 лет назад, поэтому возникла необходимость полной его модернизации, связанная также с тем, что заканчивался срок эксплуатации, разрешенной фламандским законодательством. Важный продукт в производстве винилхлорида - дихлорэтан, получаемый оксихлорированием этилена в присутствии НС1 и воздуха. Этот процесс сопровождается образованием побочных газов: СО, хлоруглеродов. Кроме того, в реакционной смеси содержится азот из воздуха. Чтобы уменьшить количество газов, было решено применять в качестве окислителя кислород. После модернизации из оборудования остались только реакторы и некоторые узлы теплообменного оборудования, все остальное было заменено. В настоящее время на этом производстве используется НС1 на 20% больше, чем раньше. Образующаяся в процессе вода загрязнена хлорорганическими соединениями. Для уменьшения негативного влияния на окружающую среду было решено установить дополнительную колонну-регенератор, в которой происходит удаление хлорорганики. На этом производстве есть необходимость в охлаждающей воде. До модернизации эта вода направлялась непосредственно в бассейн находящегося рядом порта. После проведения необходимых инженерных работ была создана двойная замкнутая система, которая полностью предотвращает возможность попадания органических веществ в морскую воду. Были установлены также два новых хранилища жидкого дихлорэтана емкостью по 8 тыс. м 3 с двойной обечайкой для большей безопасности. Необходимые улучшения были произведены и в системе управления производством. Всего в этот проект было инвестировано около 70 млн. марок.

В докладе  рассмотрен также опыт работы фирмы  по утилизации твердых, жидких и газообразных отходов (например, диоксина).

КАТАЛИТИЧЕСКИЕ  МЕТОДЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, РЕСУРСО - И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

В НПАРМОН, А.С.НОСКОВ

Россия, Новосибирск,

Институт катализа Сибирского отделения РАН)

Современные каталитические методы предоставляют  широкие возможности для обезвреживания разнообразных отходов промышленных производств, а также для модернизации производств в направлении ресурсо- и энергосбережения.

Каталитические методы очистки газообразных отходов промышленных предприятий обладают универсальностью, что позволяет применять их для  удаления различных токсичных соединений. В случае концентрированных газовых выбросов для их обезвреживания может быть рекомендовано их сжигание в кипящем слое катализатора или, что пока еще менее распространено в практике, глубокое окисление на слое сотового катализатора. Процессы обезвреживания на слое сотового катализатора отличаются низким гидравлическим сопротивлением (порядка 100 мм вод. ст.) и позволяют автотермично, т.е. без затрат энергии на подогрев газов, обезвреживать газы, содержащие около 10 г/м 3 органических примесей.

Для очистки  газов, содержащих от 1 до 7 г/м 3 токсичных  соединений (углеводороды, NO х, S02 ), широкое применение находит так называемый реверс-процесс - метод,

основанный на периодическом  изменении газового потока в слое неподвижного катализатора. Наконец, для обезвреживания низкоконцентрированных газов, содержание примесей в которых не превышает 100 мг/м 3 , используют адсорбционно-каталитический метод, основанный на чередовании стадий адсорбции примесей при низких температурах и регенерации катализатора-адсорбента за счет подъема температуры. Этот способ применяется для удаления из газов фенола, формальдегида, стирола, толуола и других ароматических соединений.

Для очистки сточных  вод катализаторы также находят  применение при сжигании примесей в кипящем слое, катализатора. Кроме того, в последнее время активно развиваются методы очистки сточных вод, основанные на окислении содержащихся в них примесей при температуре 150-250 оС и давлении 10-30 атм. на гетерогенном катализаторе. При таких условиях сточная вода остается в жидкой фазе, а содержащиеся примеси окисляются до безвредных (или менее токсичных) соединений. В качестве примеров приводятся данные по очистке сточных вод производства спиртов, сточных вод, содержащих органические соединения азота, и сточных вод, содержащих сульфиды.

Каталитические  методы позволяют значительно расширить  возможности вовлечения в энергопроизводство некондиционных тогашв. Это происходит благодаря использованию кипящего слоя катализатора. В таких агрегатах можно применять для производства тепла отходы органических производств и отходы углеобогащения. Каталитическое сжигание отходов позволяет избавиться от образования оксидов азота, серы и СО.

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ОТРАСЛИ  ОСНОВНОГО ОРГАНИЧЕСКОГО И НЕОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

И.Н.СЕНЧЕНЯ

(Россия, Москва, Центр подготовки и реализации  международных проектов технического содействия)

Данный доклад основан  на результатах отраслевого плана  действий по охране окружающей среды, представленного Центром подготовки и реализации международных проектов технического содействия в рамках крупномасштабного Проекта по управлению окружающей средой, который реализуется в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации N 808 от 11 августа 1995 г. "О мерах по выполнению Соглашения между Российской Федерацией и Международным банком реконструкции и развития о займе для финансирования Проекта по управлению окружающей средой".

Представлены детальный  анализ современного состояния отрасли, ее место и роль в экономике России, динамика выпуска основных видов продукции в период с 1991 по 1998 г.г., анализ подотраслей, проанализированы экспорт и импорт основной продукции отрасли, внутренний и внешний рынки. Проведено сопоставление основных характеристик отрасли с соответствующими данными для других стран.

Перед отраслью стоит  целый ряд проблем, угрожающих ее финансовой жизнеспособности и конкурентоспособности  на мировом рынке. Главной проблемой отрасли является ее чрезвычайная раздробленность, возникшая в результате приватизации каждого химического завода как отдельного предприятия. В отличие от крупных международных химических компаний российские предприятия не достаточно крупны, чтобы иметь низкую себестоимость единицы продукции. Многие предприятия

 

ориентированы на один и  тот же сегмент рынка. Другой проблемой  является отсутствие вертикальной интеграции. Производственные связи, существовавшие в советский период, разрушены в ходе приватизации. Новые связи в рамках одного предприятия или в рамках договоров между разными предприятиями возникают очень медленно.

Технологии, используемые предприятиями отрасли, в целом  устарели. Многие технологии относятся к семидесятым годам, поскольку капиталовложения в отрасль резко сократились в восьмидесятые годы. Около 70 % используемых технологий являются физически и морально устаревшими. Перед отраслью стоят и другие проблемы, общие для всей российской промышленности. Это, прежде всего, нехватка оборотных средств, которая приводит к взаимным задолженностям. Результатом этого являются широкое распространение бартерных сделок, обязательная предоплата сырья, толлинговые соглашения и увеличение объема экспортируемой продукции.

Месторасположение заводов зачастую не выгодно по отношению  к рынкам сбыта и источникам сырья, так как транспортные расходы не принимались во внимание в эпоху государственного планирования. Основным видом транспорта в России является железнодорожный. Тарифы на железнодорожные перевозки сопоставимы с европейскими и вдвое выше, чем в США. Многие предприятия неэффективно использзтот энергию. После того, как цены на природный газ и электроэнергию стали сопоставимы с мировыми, их доля в себестоимости продукции увеличилась до 25 %.

Экологические проблемы, стоящие перед отраслью, тесно связаны с экономическими проблемами. Старые технологии, несомненно, являются более загрязняющими и ресурсоемкими в сравнении с современными. Поэтому модернизация отрасли будет одним из основных средств для улучшения экологической ситуации. Некоторые экологические проблемы останутся даже после модернизации отрасли.

Переработка и накопление твердых и опасных отходов  являются наиболее серьезной экологической  проблемой. В России не хватает мощностей  по переработке и хранению опасных  отходов. Фосфогипс, который образуется при производстве фосфорных удобрений, хотя и относится к малотоксичным отходам, но накоплен на некоторых предприятиях в больших количествах, что привело к загрязнению грунтовых вод. Вызывает большую озабоченность также скопление высокотоксичных отходов, например, содержащих шестивалентный хром, на предприятиях, производящих пигменты, и ртутьсодержащие отходы предприятий, производящих хлор и каустическую соду ртутным методом. Результаты ранжирования крупнейших предприятий отрасли по уровню воздействия на окружающую среду свидетельствуют о том, что почти половина из них находится на грани допустимого или является неприемлемым.

Необходимы существенные изменения в отрасли основной органической и неорганической химии для повышения ее финансовой жизнеспособности и улучшения экологической ситуации. Необходимы действия по реструктуризации как всей отрасли, так и отдельных химических предприятий. Наиболее важными изменениями, касающимися повышения финансовой жизнеспособности отрасли, являются следующие: консолидация предприятий как вертикальная, так и горизонтальная; модернизация производственной базы; государственный контроль за деятельностью монополий (природный газ, электричество, железнодорожный транспорт); развитие внутренних рынков; привлечение внешних и внутренних инвестиций; освобождение новых инвесторов от штрафов за загрязнение окружающей среды, произведенное до инвестирования.

 

Для улучшения  экологической ситуации в отрасли  и повышения эффективности мероприятий по охране окружающей среды необходимо следующее:

Строительство установок по переработке опасных отходов в регионах.

Разработка программы  рекультивации земель с целью  выявления участков почв и

подземных вод, загрязненных химическими предприятиями, и их восстановления и

очистки.

Модернизация  контроля за загрязнением воды и воздуха на предприятиях.

Пересмотр существующих нормативов качества поверхностных  вод и атмосферного

воздуха и  приведение их.в соответствие с международными нормами.

Установление  минимальных технологически обоснованных лимитов выброса для новых  и

модернизируемых установок.

Разработка учебных  программ для повышения эффективности  системы управления

природоохранной деятельносгью  и управления опасными отходами на уровне

предприятий.

Реализация описанных  выше изменений обеспечит также  привлекательность предприятий для внешних и внутренних инвесторов, поскольку изменения приведут к более приемлемому правовому и налоговом}' климату для инвесторов, а также к появлению жизнеспособных компаний, в которые можно инвестировать средства.

ХИМИЯ КАК  ФАКТОР ОЗДОРОВЛЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ААСОЛОВЬЯНОВ

(Россия, Москва, Государственный  комитет по экологии)

Химическая  промышленность относится к числу  отраслей, представляющих наибольшую опасность для окружающей природной среды, поскольку в результате функционирования ее предприятий в атмосферный воздух, поверхностные водоемы и почву попадает значительное количество разнообразных вредных веществ, а большие территории изымаются под различные объекты, в том числе для размещения жидких и твердых отходов, варьирующихся по степени опасности. Но при этом химические предприятия производят широкую номенклатуру продукции, без которой невозможно решить экологические проблемы, порождаемые не только ими самими, но и всеми другими отраслями экономики, в том числе коммунальным хозяйством, оборонной промышленностью, агропромышленным и топливно-энергетическим комплексами и др. Кроме того, химическая промышленность производит большое количество продукции, которая сама по себе направлена на решение глобальных экономических проблем, например, на сохранение и восстановление озонового слоя Земли, снижение парникового эффекта и др. К числу основных видов химической продукции, которая используется для защиты и оздоровления окружающей природной среды, а также снижения негативного антропогенного воздействия, относятся:

химические препараты, сорбенты, фильтры, мембраны для очистки  и обеззараживания

сточных вод  и для водоподготовки;

катализаторы для очистки  выбросов промышленных предприятий, а  также дымовых и

выхлопных газов;

химические  препараты для улучшения структуры почв и земель и их реабилитации, в том

числе для очистки  и реабилитации замазученных почв и  земель,

сорбенты для сбора  с водных поверхностей нефти и  нефтепродуктов, а также разлитых

других вредных веществ;

 

технические средства для  предотвращения распространения нефтяных загрязнений по

поверхности водоемов (боны, маты и др.);

пестициды для  борьбы с вредителями лесных насаждений и других видов дикой флоры;

химические  комплектующие для экоаналитического  оборудования;