Исследования 2022. Сборник статей iv международного научноисследовательского конкурса, Состоявшегося 20 февраля 2022 г в г. Пенза Пенза
 Скачать 6.07 Mb.
|
|
ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 17 www.naukaip.ru quires the immediate attention of environmentalists and scientists. This review presents the hazards of incin- eration; open burning of plastics and exposure to plastic in water, as well as the possibility of developing strat- egies to develop alternative plastic waste management procedures. Keywords: Plastic, toxicology, pollutant, health, pyrolysis. Пластик состоит из широкого спектра синтетических или полусинтетических органических ве- ществ, они мягкие и могут быть преобразованы в твердые предметы различной формы. Пластмассы, как правило, представляют собой органические полимеры с высокой молекулярной массой, и они часто содержат другие вещества. Обычно они синтетические, чаще всего получаемые из продуктов нефте- химии, и многие из них частично натуральные. Пластик составляет примерно 10% бытовых отходов, большая часть которых выбрасывается на свалку. Однако 60–80 % отходов, обнаруженных на пляжах, плавающих в океане или запечатанных, представляют собой пластик. За 72 часа на пляже Южной Калифорнии было извлечено 2,3 миллиарда штук, которые весили 30 500 кг. Большинство из них составляют пенопласты, такие как полистирол (71%), за которыми следуют различные фрагменты (14%), готовые гранулы 10% и цельные изделия 1%. 81% всех пластмасс составляли от 1 до 4,75 мм [1]. Согласно оценке Центрального совета по контролю за загрязнением (CPCB), потребление пла- стика в Индии составляет 8 миллионов тонн в год, и около 5,7 миллиона тонн пластика ежегодно пре- вращается в отходы. Увеличение производства и потребления пластмассовых материалов приводит к постоянному увеличению количества пластиковых отходов. Как следствие, в 2007 году было произве- дено более 250 миллионов тонн пластиковых отходов. Пластиковые материалы преимущественно не поддаются биологическому разложению, а низкая плотность делает их непригодными для захоронения на свалках. Норвегия и Швейцария произвели около 24,9 мегатонн пластиковых отходов. В 2009 году было произведено около 230 миллионов тонн пластика, и около 25% этих пластмасс использовались в Европейском союзе (ЕС). Этот глобальный показатель увеличивается в среднем на 9% с 1950 года и достиг пика в 245 миллионов тонн в 2008 году. Полиэтиленовые пакеты и другие пластмассовые изде- лия, за исключением ПЭТ, в частности, были в центре внимания, поскольку они способствовали мно- жеству проблем в Индии, таких как засорение канализации, гибель животных и засорение почв [2]. Будущее применение пластика увеличивается, и его использование продолжает расти в разви- вающихся странах и странах с формирующейся рыночной экономикой. Без надлежащего обращения с отходами увеличение количества пластиковых отходов приведет к увеличению количества существу- ющих пластиковых отходов. Согласованной цифры о времени, которое требуется пластику для разло- жения, нет, но это могут быть сотни или тысячи лет. Согласно предложенным исследованиям ЕС, расширение использования и производства пласти- ка в развивающихся и развивающихся странах вызывает особую озабоченность, поскольку сложность их инфраструктуры по обращению с отходами может не развиваться с надлежащей скоростью, чтобы справиться с растущими уровнями пластиковых отходов. Повышение температуры и условий окружа- ющей среды может повлиять на разложение пластика до вторичного микропластика или высвобожде- ние химических веществ, содержащихся или транспортируемых в пластиковых отходах. Вторичные микропластики — это те, которые образуются в результате разрушения более крупных пластмассовых материалов [3]. Пластиковые отходы — это глобальная проблема, но с региональными различиями. Одним из источников загрязнения воздуха является сжигание пластиковых отходов в открытом грунте и нагрев окружающего воздуха. Это также относится к пластиковым отходам в морской среде с точки зрения за- грязнения воды и высвобождения содержащихся в ней химических веществ. Свойство пластика делает его таким ценным, а также его утилизация становится проблематич- ной, например, из-за его долговечности, легкого веса и низкой стоимости. В большинстве случаев пла- стик выбрасывается после использования; следовательно, будучи долговечным, он сохраняется в окружающей среде. Пластик стал повсеместным явлением, и Индия не является исключением. В 18 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 IV международный научно-исследовательский конкурс | МЦНС «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ» большинстве случаев твердые бытовые отходы (ТБО), содержащие около 10–12% пластика, сжигают- ся, выделяя в окружающую среду токсичные газы, которые включают такие вещества, как диоксины, фураны, ртуть и полихлорированные дифенилы. В Индии было проведено лишь несколько исследова- ний воздействия таких токсичных газов. На свалки приходится почти 20% выбросов парниковых газов (ПГ), за которыми следуют ископаемые виды топлива. В настоящее время свалки перегружены мусор- ными свалками, а отходы, сжигаемые вместе с пластиковыми пакетами, представляют опасность для здоровья. Неотложной мерой для их решения является необходимость. Пластиковые отходы обладают способностью притягивать загрязняющие вещества, такие как стойкие органические загрязнители (СОЗ). Это относится и к морской среде, поскольку многие из этих загрязняющих веществ являются гидрофобными, пластик потенциально может выступать в качестве поглотителя загрязняющих веществ, делая их менее доступными для дикой природы, особенно если они захоронены на морском дне. Накопление биомассы на пластике или биообрастание, вероятно, увеличат плотность пластика. Пластик содержит химические вещества или добавки, придающие ему определенные свойства. Суще- ствует широкий спектр добавок, но, вероятно, наиболее важными для экологии и здоровья человека являются бисфенол А, фталаты и бромированные антипирены. Бисфенол А и фталаты быстро мета- болизируются после приема внутрь, но их концентрация в тканях варьируется у разных видов при оди- наковом воздействии. Условия на свалке могут привести к тому, что химические вещества, содержащиеся в пластмас- се, станут более доступными для окружающей среды, что является серьезной проблемой в развиваю- щихся странах. Точно так же, как пластиковые отходы перемещаются по поверхности моря и от моря к побережью, они также могут перемещаться вертикально. Биологическое загрязнение пластикового му- сора микроорганизмами, растениями или водорослями приводит к тому, что он становится тяжелее и в итоге тонет. Образцы пластикового мусора в западной части Северной Атлантики и пластика в море имели различный удельный вес по сравнению с пластиковым мусором, найденным на пляже, что поз- воляет предположить, что пластик претерпевает изменения, когда он находится в море. Присутствие пластика в море на поверхности или под водой может помочь в выявлении потенциальных опасностей как для кормления на поверхности, так и для кормления диких животных на морском дне. Определение размера, массы и состава пластмасс, которые сохраняются в океане, важно для понимания воздей- ствия пластмасс. Полиэтилен был наиболее распространенным типом, встречающимся в море, и ис- следование показало, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, легче ли пере- носятся ветрами и течениями более легкие пластмассы, такие как полиэтилен, чем более тяжелые пластмассы, такие как поливинилхлорид (ПВХ), который имеет тенденцию тонуть и поэтому подвержен различным способам транспортировки, чем пластик на поверхности. Негативные последствия: Использование некоторых пластмасс также представляет опасность для здоровья. Кроме того, при сжигании ПВХ выделяются галогены, которые могут загрязнять воздух. Например, любой пластик, сгоревший на открытом воздухе, будет выделять диоксины или токсичные вещества. Многие последствия воздействия пластиковых отходов являются субсмертными, но в соче- тании с другими последствиями воздействия пластиковых отходов или воздействиями на окружающую среду, такими как разливы нефти или суровые погодные условия, они могут стать смертельными. Полистирол вреден для центральной нервной системы. Сжигание пластика приводит к серьез- ным рискам для здоровья, таким как сердечные заболевания, усугубляет респираторные заболевания, такие как астма и эмфизема, и вызывает сыпь, тошноту или головные боли, повреждения нервной си- стемы, почек или печени, репродуктивной системы и системы развития. Диоксины оседают на сель- скохозяйственных культурах и в наших водных путях, где они в итоге попадают в нашу пищу, попадают в ваш организм. Пагубные последствия изменения климата уже начали ощущаться. Токсичные вещества выде- ляются при сжигании пластмасс, открытом сжигании, сжигании, создавая угрозу для окружающих тер- риторий, включая растительность и здоровье людей. Необходимо разработать надлежащую политику в отношении химического воздействия, вызываемого пластиком, с поощрением исследований в этом ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 19 www.naukaip.ru направлении. Устойчивый шаг к более чистой и здоровой окружающей среде завтрашнего дня — это насущная необходимость. Это помогло бы массам осознать серьезность проблемы и перейти к техно- логиям, которые могут представлять меньшую опасность для здоровья человека применительно к раз- вивающимся странам. Таким образом, научному сообществу необходимо задуматься о совокупном воздействии окружающей среды, которое может нанести вред здоровью человека. Вместо сжигания и сжигания пиролиз может быть другим альтернативным методом, который, как известно, производит менее токсичные вещества, если условия соответствуют переменным количествам потенциально по- лезных побочных продуктов. Переработка отходов лучше сводит к минимуму нагрузку на ресурсы и утилизирует побочные продукты, повышая экологичность. Внедрение программ утилизации и обучения значительно изменит ситуацию. Было запущено несколько систем пиролиза, и люди поняли, что это лучший вариант, но надлежащих научных данных, дизайна установки и последующих исследований очень мало. Список источников 1. Агуадо, Д.П. Серрано, Г.Сан-Мигель, 2007 г. Европейские тенденции в переработке пластмас- совых отходов, Журнал Global NEST, 9–10, стр. 12–19. 2. Артур, С., Бейкер, Дж. и Бэмфорд, Х. 2009. Материалы Международного исследовательского семинара по возникновению, воздействию и судьбе микропластичного морского мусора. 2008 г. Техни- ческий меморандум Национального управления океанических и атмосферных исследований. 3.Бергер, К.М., Латтин, Г.Л., Мур, С.Л. и Мур, К.Дж. 2010. Поглощение пластика планктоносными рыбами в Центральном круговороте Северной части Тихого океана. Бюллетень. По Загрязнению Мор- ской Среды.60: Стр. 2275-2278 20 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 IV международный научно-исследовательский конкурс | МЦНС «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ» ГЕОЛОГО- МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 21 www.naukaip.ru УДК 661.7 ПРОБЛЕМЫ КОРРОЗИИ И ИХ РЕШЕНИЯ В НЕФТЯНОЙ, ГАЗОВОЙ, НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Исмоилжанов Дониёр Алишер угли студент ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова» Аннотация: Металлическое оборудование и конструкции на нефтяных, газовых и нефтеперерабаты- вающих заводах контактируют с сырой нефтью, природным газом, нефтепродуктами и топливом, рас- творителями, водой, атмосферой и почвой. Все процессы с участием агрессивных веществ происходят в металлическом оборудовании при температурах от -196°C до +1400°C и давлении от вакуума до 1000 бар. Установки для добычи нефти, газа и нефтепереработки представляют собой отрасль с высо- кой степенью опасности, где среды являются легковоспламеняющимися, взрывоопасными, токсичными для здоровья человека или вредными для окружающей среды. Сочетание многочисленных факторов делает нефтяное, газовое и нефтеперерабатывающее оборудование очень уязвимым к различным явлениям коррозии, которые могут привести к серьезным авариям. Ключевые слова: проблемы коррозии, нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимиче- ской промышленности. CORROSION PROBLEMS AND THEIR SOLUTIONS IN THE OIL, GAS, OIL REFINING AND PETROCHEMICAL INDUSTRIES Ismailjonov Doniyor Alisher ugli Annotation: Metal equipment and structures at oil, gas and oil refineries come into contact with crude oil, nat- ural gas, petroleum products and fuels, solvents, water, atmosphere and soil. All processes involving aggres- sive substances occur in metal equipment at temperatures from -196 °C to +1400 ° C and pressure from vac- uum to 1000 bar. Installations for oil, gas and oil refining are an industry with a high degree of danger, where the environments are flammable, explosive, toxic to human health or harmful to the environment. The combi- nation of numerous factors makes oil, gas and oil refining equipment very vulnerable to various corrosion phe- nomena that can lead to serious accidents. Keywords: problems of corrosion, oil, gas, oil refining and petrochemical industries. С одной стороны, в нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности накоплен боль- шой опыт. С другой стороны, разработка и добыча новых глубоких скважин в суровых условиях, внед- рение новых технологий, материалов, строгие требования к качеству газа и топлива, а также к сниже- нию загрязнения окружающей среды создают новые проблемы для безопасного функционирования оборудования и конструкций. Чтобы понять и решить проблемы коррозии, специалист по коррозии и материалам должен изучить различные физико-химические процессы, которые лежат в основе обра- ботки нефти и газа и производства топлива и других химических веществ. Люди в этой отрасли ответ- 22 ЛУЧШИЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2022 IV международный научно-исследовательский конкурс | МЦНС «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ» ственны за 65–85% случаев коррозии. Используя надлежащую борьбу с коррозией, можно уменьшить их. Существует множество способов избежать или контролировать опасность коррозии: выбор кор- розионностойких или подходящих материалов, правильный дизайн, использование антикоррозионных химикатов, покрытий и катодной защиты, контроль технологических параметров и, что очень важно, проверка и контроль на всех этапах применения этих действий. Новые поколения инженеров приходят и сталкиваются с проблемами, которые были решены и задокументированы в книгах, стандартах, спе- цификациях, документах, материалах и отчетах. Большая часть новой информации рассеяна в литера- туре или присутствует в головах специалистов, как неявное знание. Наша задача - распространять эти знания. Настоящая статья является частью такой программы. Подобно эволюции нашей планеты, жизни и технологий, нефтяная, газовая и нефтеперерабаты- вающая промышленность развивалась со все возрастающей сложностью с момента своего основания в 1859 году. Существуют сопутствующие объекты, такие как системы охлаждения воды, электростан- ции (с очисткой воды и обеспечением пара), а также подразделения, связанные с защитой окружающей среды и людей (утилизация углеводородных отходов, очистка сточных вод и выделяемых газов и дез- одорация). Любой газовый завод и нефтеперерабатывающий завод — это очень сложный живой “орга- низм”. Каждый газовый завод и нефтеперерабатывающий завод имеют свою собственную уникальную схему переработки, которая определяется имеющимся технологическим оборудованием, характеристи- ками сырой нефти и природного газа, эксплуатационными расходами и спросом на продукцию. Не су- ществует газовых заводов и нефтеперерабатывающих заводов, абсолютно идентичных по своей рабо- те, но большинство проблем с коррозией и их решения могут быть схожими [1]. Чтобы понять проблемы коррозии и их решения в нефтяной, газовой и нефтеперерабатывающей промышленности, мы опишем физико-химические характеристики сырой нефти, природного газа, топ- лива и их коррозионную стойкость. Другие среды, такие как вода (охлаждающая вода, питательная во- да для котлов, огнетушащая вода, морская вода), пар, различные газы и химикаты, также могут участ- вовать в коррозии оборудования на нефтяных, газовых и нефтеперерабатывающих установках. Сырая нефть представляет собой смесь многочисленных жидких углеводородов, содержащих растворенные газы, воду и соли. Сырые масла представляют собой эмульсии - капли водного раство- ра, диспергированные по всей непрерывной углеводородной фазе. Промежуточная или связанная вода всегда присутствует в сырой нефти. Эти капли воды варьируются от почти пресных до насыщенных водных растворов солей и являются основной причиной коррозии сырой нефти. Сырая нефть в допол- нение к углеводородам может включать также соединения, содержащие серу, азот, кислород и метал- лы. Все эти загрязняющие вещества могут присутствовать в сырой нефти в виде растворенных газов, жидкостей и твердых веществ или различных фаз. Микроорганизмы также могут присутствовать в сы- рой нефти, воде и топливе в активном или спящем состоянии. Каждое сырое сырье содержит примерно одни и те же виды соединений, но в разных пропорциях. В результате сырая нефть отличается своей коррозионной активностью [2]. Природный газ представляет собой однородную газовую смесь углеводородов (в основном), N 2 , CO 2 , H 2 S, H 2 O и следов ртути, органических кислот и благородных газов. Среди этих соединений CO 2 , H 2 S, H 2 O, ртуть и органические кислоты могут вызывать коррозию металлов на любой стадии произ- водства, разделения, обработки, транспортировки, обработки и хранения природного газа. В то время как вода в скважинах на сырой нефти может содержать соли, в скважинах на природном газе вода чи- стая. Газы CO 2 и H 2 S, содержащиеся в природном газе, хорошо растворяются в этой чистой воде, ко- торая становится кислой и агрессивной. Когда CO 2 вызывает коррозию, это называется сладкой корро- зией. Если причиной коррозии является H 2 S, то это называется кислой коррозией. Когда O 2 является причиной коррозии, это называется кислородной коррозией. Скорость и интенсивность коррозии зави- сят от типа и концентрации (давления) агрессивных ингредиентов, температуры, режима потока и ско- рости. Химия сырых нефти настолько сложна, и существует так много факторов, влияющих на коррози- онную активность сырой нефти, что трудно и даже в большинстве случаев невозможно предсказать их |