Чистые отходы

Управление производственными отходами в «Газпром нефти»

Текст: Юлия Неменова
Фото: Сергей Кутовой

Система экологической безопасности любой крупной нефтяной компании нацелена на предотвращение аварийных ситуаций, наносящих природе непоправимый ущерб, расплачиваться за которые приходится репутацией и многомиллионными штрафами. Но не менее важна повседневная работа по минимизации воздействия на окружающую среду, ведь несколько литров загрязненной воды, ежедневно попадающие в реку, в долгосрочной перспективе могут обернуться экологической катастрофой. В «Газпром нефти» такая работа ведется в рамках системы управления производственными отходами

Стремление уменьшить количество отходов производственных процессов и их негативное влияние на окружающую среду стало явным мировым трендом. Практически во всех крупных вертикально-интегрированных нефтяных компаниях (ВИНК) внедрение любой новой технологии или модернизация оборудования подразумевают уменьшение отходов или их полную утилизацию. Это касается всех сфер деятельности — и добычи, и транспорта, и переработки нефти. Для «Газпром нефти» также актуальны все три направления. Особые же требования предъявляются к нефтеперерабатывающим заводам компании, расположенным в городской черте и влияющим на благополучие миллионов людей.

Завод в биосфере

Среди отходов нефтеперерабатывающего производства основное негативное воздействие на окружающую среду приходится на сточные воды и различные газы. В частности, на Московском НПЗ ежедневно используется несколько сотен тонн воды из Москва-реки, часть которой после очистки возвращается обратно.

Долгие годы завод обладал только открытыми очистными сооружениями, эффективность которых была далека от европейских стандартов, а испарения с их поверхности составляли значительную часть заводских атмосферных загрязнений. После покупки Московского НПЗ «Газпром нефть» начала реализовывать на производстве масштабную программу модернизации, включающую в себя и полную замену очистных сооружений.

Замена открытых очистных сооружении новыми автоматическими комплексами закрытого типа стала для завода локальной экологической революцией. Воздействие на атмосферу при очистке снизилось на 97 %, а степень очистки сточных вод выросла до 95 %. В 2016 году начался новый этап истории — монтаж очистных сооружений «Биосфера». Этот комплекс предполагает не только механическую и физико-химическую, но и биологическую очистку, фильтрацию и ультрафильтрацию, включая блок обратного осмоса с микропористыми мембранами. Запуск «Биосферы» в работу в 2017 году позволит предприятию увеличить эффективность очистки сточных вод до 99 %, что превысит показатели лучших европейских НПЗ. Завод в 2,5 раза снизит потребление речной воды — до 75 % воды после очистки будет возвращаться в производственный цикл.

Благодаря модернизации завода воздействие МНПЗ на окружающую среду удалось снизить вдвое

В 2016 году строительство аналогичных очистных сооружений началось на Омском НПЗ. С 2018 года он сможет самостоятельно осуществлять очистку всех промышленных стоков. Степень очистки вырастет до 98–99 %, а внешнее потребление воды снизится в 1,5–2 раза. При этом площадь очистных сократится до 6 га — в пять раз по сравнению с нынешней.

Что касается атмосферных загрязнений нефтеперерабатывающего производства, то самым неприятным из них всегда оставался сероводород и его производные. Сероводород образуется на установках каталитического крекинга, а также гидроочистки бензина и дизельного топлива. Своеобразный производственный парадокс: с одной стороны гидроочистка позволяет извлечь из топлива серу, повысив экологический класс бензина и дизельного топлива до «Евро-5», а с другой — в результате этого процесса образуется больший объем сероводорода, который нужно либо сжигать, что негативно влияет на окружающую среду, либо перерабатывать. На высокотехнологичном производстве сероводород используют для получения серы. Благодаря реконструкции установки производства серы на МНПЗ и дополнения ее блоком доочистки отходящих газов выбросы диоксида серы на заводе были минимизированы, а сероводорода — полностью исключены.

Схема очистки

Очистка сточных вод на Московском нефтеперерабатывающем заводе сегодня проводится в несколько этапов. Сначала происходит отстаивание и сепарирование, которое позволяет удалить из воды механические примеси и бóльшую часть нефтепродуктов. На втором, более сложном этапе стоки очищают от тонкодисперсных, коллоидных и ряда других веществ с помощью флотаторов (удаляющих мелкие частицы пузырьками воздуха) и центрифуги. Оставшиеся примеси из воды удаляют путем биологической очистки микроорганизмами. На последнем этапе проводится доочистка с помощью мембранных, песчаных и угольных фильтров, а также ультрафиолетовое обеззараживание. Сточная вода после очистки зачастую оказывается чище, чем только что взятая из Москва-реки.

Еще одним источником загрязнений воздуха нередко становятся углеводороды, испаряющиеся при хранении и погрузочно-разгрузочных работах. Современные станции герметичного налива темных и светлых нефтепродуктов в автомобильные и железнодорожные цистерны с системой рекуперации паров позволяют значительно снизить этот фактор влияния на атмосферу. Так, в результате внедрения на МНПЗ автоматизированной системы герметичного налива битума в цистерны выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от работы битумной установки сократились на 90 %.

Немаловажное значение для снижения негативного влияния на окружающую среду играет и модернизация отдельных технологических установок. В частности, за пять лет реконструкции оборудования на Омском НПЗ «Газпром нефти» общий объем образования загрязняющих веществ снизился на 36 %, при том что объем нефтепереработки за то же время увеличился на 30 %. Аналогичный эффект ожидается и на МНПЗ после введения в эксплуатацию строящейся сегодня установки переработки нефти «Евро+». Высокотехнологичное оборудование и большая степень автоматизации дадут возможность повысить эффективность переработки нефти на 19 %, а объем выбросов в атмосферу на тонну сырья сократить на 11 %.

Современные технологии помогают уменьшить количество отходов не только в переработке, но и в добыче. В частности, при бурении скважин.

Почва из шлама

К основным источникам загрязнения на месторождениях относятся отработанные буровые растворы, буровой шлам и сточные воды, продукты освоения скважин, горюче-смазочные материалы, продукты сгорания топлива при работе двигателей и котельных.

Новейшие буровые установки, используемые сегодня в «Газпром нефти», оборудованы системой очистки и осушки отходов бурения, позволяющей максимально возвращать в производственный процесс использованные ранее буровой раствор и технологическую воду.

В свою очередь, оставшиеся после очистки отходы бурения — отработанные буровые растворы, буровой шлам и сточные воды — собирают в шламовые амбары, размещенные на кустовых площадках: их гидроизоляция надежно защищает почву и грунтовые воды от возможных загрязнений. Размеры амбаров обычно зависят от количества скважин, глубины и продолжительности бурения. Что касается утилизации, то долгое время буровые шламы обезвреживались с помощью цементирования, но сегодня такая технология морально устарела.

В 2012 году «Газпром нефть» инициировала научно-исследовательскую работу по поиску новых технологий использования буровых шламов, позволяющих снизить негативное влияние на окружающую среду, а также уменьшить затраты на рекультивацию шламовых амбаров. Работами руководили сотрудники факультета почвоведения Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова совместно с департаментом производственной безопасности компании. Они изучили кустовые площадки и шламовые амбары на месторождениях компании, в том числе состояние почвы и растительного покрова, скорость естественного зарастания шламовых амбаров, гидрологическое состояние территории, химический состав и свойства бурового шлама.

Решение об обращении с тем или иным видом отходов зависит от его опасности для окружающей среды и человека. Например, шлам может содержать тяжелые металлы и радионуклиды. В ходе исследований было установлено, что на месторождениях «Газпром нефти» буровой шлам имеет 4 класс опасности для окружающей среды, то есть малоопасный. К этому классу относят отходы, не опасные для природы и здоровья человека. На месторождениях «Газпром нефти» буровые шламы имеют высокое сродство с окружающей средой, поскольку состоят из почвообразующих пород на 90 %. При этом их извлечение из амбаров, транспортировка и размещение на новом месте в большинстве случаев может отрицательно повлиять на окружающую среду.

По итогам исследований специалисты «Газпром нефти» разработали новую технологию, позволяющую утилизировать шлам прямо в амбарах с учетом его почвообразующих свойств. С помощью добавления к буровому шламу минеральных удобрений и раскислителей удалось получить безопасный для окружающей среды грунт и использовать его для формирования почвы, пригодной для засевания и последующего естественного зарастания шламовых амбаров. Технологию опробовали в Пуровском, Надымском, Тазовском районах ЯНАО; Ханты-Мансийском, Нижневартовском, Сургутском районах ХМАО; Парабельском районе Томской области. Результаты пробного применения подтвердили безопасность такого способа утилизации шлама для окружающей среды и здоровья людей.

Новая технология позволяет превращать шлам в почву, пригодную для высевания растений

В 2015 году компания завершила научно-исследовательскую работу. Новая технология применения бурового шлама получила положительное заключение государственной экологической экспертизы и позитивную оценку активистов на открытых общественных слушаниях. Сегодня она внедряется на добывающих активах «Газпром нефти».

Помимо необходимости избавляться от специфических производственных отходов, для такого большого объекта, как нефтяной промысел, актуальной может быть и проблема утилизации бытового мусора. И если в России деятельность нефтяных компаний в этих вопросах четко регулируется законодательством, то на зарубежных активах зачастую выстраивание системы управления отходами отдается на откуп самих нефтяников.

Иракский пример

«Газпром нефть» развивает месторождение Бадра в Ираке с 2010 года. К объектам нефтяной промышленности население любого региона обычно относится с опаской, ожидая аварий и загрязнения окружающей среды. Распространен стереотип о том, что нефтяные компании стремятся к сверхприбылям, игнорируют интересы населения, потребительски относясь к природным ресурсам.

В свою очередь за шесть лет присутствия в стране «Газпромнефть-Бадра» сумела сформировать положительный имидж благодаря социальным мероприятиям и строительству объектов инфраструктуры для местных жителей, а также бережному отношению к природе.

Изначально на активе внедрялись высокие стандарты в сфере управления отходами, что не очень характерно для других компаний в этом непростом регионе. Управление отходами на месторождении подразумевает два основных этапа. Первый включает в себя планирование объема отходов, мероприятия по уменьшению их образования, выбор методов дальнейшего обращения с отходами. Второй этап — это обработка отходов: переработка, использование, сжигание в инсинераторе* или размещение на полигоне.

В своей работе специалисты ориентируются на мировой прогрессивный опыт. Абсолютным приоритетом здесь стала минимизация образования отходов: компания смогла уменьшить объем ряда категорий отходов еще на этапе проектирования и заключения контрактов. Например, тару для нефтепромысловой химии поставщик сам вывозит для повторного использования, поэтому количество отходов пластика значительно снизилось. Образование некоторых видов отходов удалось даже полностью исключить. Так специалисты отдела технического обслуживания стали использовать светодиодные лампы, что позволило избежать накопления отработанных люминесцентных ламп. Ртутные лампы относят к отходам первого класса опасности и токсичности, и в условиях Ирака их качественная переработка очень затруднена.

Отходы, которые все-таки образуются, направляют в очистку и переработку. Так, жидкие отходы собирают в накопитель, аккумулирующий стоки. Оттуда они поступают на очистные сооружения, где применяются механические и физикохимические методы очистки. Нефтепродукты отправляют обратно в переработку, твердый осадок сжигают в инсинераторе, а очищенную воду дезинфицируют и направляют в пруд. Хозяйственно-бытовые стоки собирают в систему бытовой канализации, а затем обрабатывают на установках с помощью биологических методов очистки.

Что касается неопасных отходов, то компания ищет пути их дальнейшего использования. Так, большую часть древесины и фанеры от упаковочного материала разбирают для личных нужд местные жители. Повторно используются теплоизолирующие материалы; металлолом и отходы кабеля передают местной компании для переработки и использования, отработанные аккумуляторы также передают местной компании для обезвреживания.

В случае если отходы нельзя переработать и использовать, их утилизируют. Для обработки твердых отходов на предприятии в январе 2016 года был установлен инсинератор с двумя камерами сгорания, работающий на попутном газе. Дожигание газов во вторичной камере при температуре 1100 градусов позволяет получить элементарные газы, которые и поступают в атмосферу, минимизируя влияние на нее. В инсинератор в основном отправляют бытовые отходы, отходы древесины, которые нельзя использовать повторно, упаковочные материалы, фильтры, нефтешламы. Запуск инсинератора позволил избежать строительства новых дорогостоящих полигонов для захоронения отходов в грунте. На имеющемся полигоне размещают только те отходы, которые уже не подлежат обработке.

Для еще большей эффективности управления отходами проектировщики разместили все установки по обработке отходов на одном участке. В 2017 году планируется завершить строительство установки подготовки подтоварной воды. Это позволит производить больший объем нефти с сохранением ее товарных показателей, а отделяемая пластовая вода будет очищаться до безопасного для окружающей среды состояния.

* Инсинератор — установка для сжигания мусора

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ