курсовая работа на тему:сернокислотный метод повышения нефтеотдачи. КУРСАЧ Кузнецова 4эд1-18. Увеличение нефтеотдачи пластов на основе применения серной кислоты
 Скачать 134.3 Kb.
|
 Министерство образования и науки Республики Башкортостан государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Октябрьский нефтяной колледж им. С. И. Кувыкина УВЕЛИЧЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ КП 21.02.01 01 ПМ 04 ПП 04.01.10
2022 ЗАДАНИЕ для курсовой работы по МДК.04.01 Определение эффективности технологических процессов и методы увеличения нефтеотдачи пластов ПМ.04 Участие в исследовании скважин для определения эффективности технологических процессов, увеличению нефтеотдачи пластов Тема : УВЕЛИЧЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ студенту группы 4Эд1-18 Кузнецовой Екатерине Геннадиевне ВВЕДЕНИЕ 1. Общие сведения о физико-химических методах повышения нефтеотдачи пластов (ПНП) 2 .Применение сернокислотного заводнения в отечественной и зарубежной практике и на месторождениях Башкортостана 3 .Технологии сернокислотного заводнения (закачки алкилированной серной кислоты) 4. Физико-химические свойства реагентов 5. Влияние геолого-технических факторов на эффективность сернокислотного заводнения 6. Опыт и результаты применения сернокислотного заводнения 7 .Расчет объема закачиваемой оторочки раствора серной кислоты для конкретных геологических условий 8. Охрана окружающей среды при сернокислотном заводнении Дата выдачи задания ______________________________ Срок окончания ____________________________________ Преподаватель _____________________________________ СодержаниеВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………….……..3 1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МУСТАФИНСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ…….4 1.1 Геологические сведения и месторождении………………………………….5 2. ПРИМЕНЕНИЕ СЕРНОКИСЛОТНОГО ЗАВОДНЕНИЯ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ…………………………………………………………....................8 3.ТЕХНОЛОГИЯ СЕРНОКИСЛОТНОГО ЗАВОДНЕНИЯ (ЗАКАЧКА АЛКИЛИРОВАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ) …………………………………………………… 3.1 Очистка АСК…………………………………………………………………………….…………….. 4.ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ…… 5. ВЛИЯНИЕ ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАВОДНЕНИЯ……………………………………………………………………………………………………. 6.ОПЫТ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ СЕРНОКИСЛОТНОГО ЗАВОДНЕНИЯ НА МУСТАФИНСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ……………………… 7.РАСЧЕТ ОБЪЕМА ЗАКАЧИВАЕМОЙ ОТОРОЧКИ РАСТВОРА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ КОНКРЕТНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ………………….. 8.ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СЕРНОКИСЛОТНОМ ЗАВОДНЕНИИ…………………………………………………………………………………………………………….. ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………. ВВЕДЕНИЕСо вступлением месторождений нефти и газа Республики Башкортостан на позднюю стадию разработки ухудшилась структура остаточных запасов. Разработка месторождений с применением заводнения и сравнительно невысокий ожидаемый коэффициент извлечения нефти (КИН), равный 0,2-0,5 с самого начала привлекали пристальное внимание специалистов для изыскания технологий по повышению нефтеотдачи и эффективности разработки. В последние годы апробированы и нашли достаточно широкое применение в Республике Башкортостан следующие методы увеличения нефтеотдачи: закачка водоизолирующих композиций на основе силикатных и щелочных реагентов, полимеров, латекса, алюмохлорида, глинистых суспензий и др.; из микробиологических методов – технологии активизации пластовой микрофлоры, закачка активного ила, продуктов биосинтеза, а также их различные модификации. За счет испытания и внедрения лишь физико-химических МУН на месторождениях Башкортостана дополнительно добыто более 5 млн. т нефти со средними приростами 1,06 тыс. т на одну обработанную скважину и средней прибылью 10-15 руб./руб. затрат Способ сернокислотного заводнения предложен в 1962 г. и внедряется на Мустафинском месторождении с 1975 г. Достигнуты хорошие результаты в повышении нефтеотдачи при одновременном сокращении количества извлекаемой вместе с нефтью воды. По дополнительным данным, на 1 т кислоты дополнительно добывается 30—50 т нефти, а приемистость водонагнетательных скважин возрастает на 60—70% 1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МУСТАФИНСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИМустафинское нефтяное месторождение расположено в Шаранском и Бакалинском районах республики Башкортостан в западной её части в 30-45 км к северу от города и станции Туймазы Куйбышевской железной дороги. (карта Мустафинского месторорождения представлена на рисунке 1). Мустафинское месторождение было открыто 1958 году, Разрабатывается с 1971 года. Ближайшими месторождениями являются Ардатовское и Туймазинское – на юго-западе и Калаевское – на северо-западе от изучаемой площади. К югу от месторождения проходит нефтепровод Чекмагуш-Азнакаево. Добываемая нефть поступает на УКПН Туймазинского месторождения. Район преимущественно сельскохозяйственный. Расстояние между населенными пунктами 5-6 км. Связываются они проселочными дорогами. Месторождение находится на третьей стадии разработки. Продуктивными горизонтами Мустафинского месторождения являются: СТл, СVI, СТ, Дзв, Дас, Дкн, DI.  Рисунок 1 – Мустафинское месторождение на карте Геологические сведения о Мустафинском месторождении В геологическом строении месторождения принимают участие отложения додевонской, девонской, каменноугольной, пермской и четвертичной систем. Третичные и четвертичные отложения сложены глинами и суглинками, развиты неповсеместно. Пермская система представлена верхним и нижним отделами. Верхний отдел включает в себя отложения казанского и уфимского ярусов, нижний – кунгурский,артинский, сакмарский, ассельский яруса. Каменноугольная система. Верхний отдел составляют доломиты светло-серые с прослоями серых и светло-серых известняков, с включениями гипса и ангидрита. Мячковский горизонт сложен известняками светло-серыми и серыми с прослоями темно-серых доломитов и глин. Подольский горизонт представлен известняками серыми и светло-серыми, почти белыми, пелитоморфными, органогенно-обломочными, с редкими прослоями доломитов. Каширский горизонт сложен доломитами серыми и светло-серыми. Верейский горизонт сложен известняками серыми и темно-серыми, иногда оолитовыми, с прослоями доломитов и зеленых глин. Башкирский ярус представлен известняками светло-серыми и серыми, со стилолитовыми швами, с обильными примазками зеленой глины, с прослоями доломитов. Породы сильно трещиноватые. Иногда наблюдается сульфатизация и окремнение. Серпуховский ярус сложен доломитами белыми и светло-серыми, сахаровидными, массивными, участками мелко-пористыми, кавернозными и трещиноватыми, редко сульфатизированными или окремнелыми. Алексинский+Михайловский+Веневский горизонты представлены известняками и доломитами. В верхней части редкие прослои голубовато-серого ангидрита. Продуктивная пачка Сал.к залегает в средней части горизонта, перекрывается и подстилается плотными и глинистыми разностями карбонатных одновозрастных пород. Тульский горизонт сложен известняками от темно-серых до почти черных, с подчиненными прослоями известковистых аргиллитов, мергелей и сильно глинистых известковистых алевролитов. В подошвенной части известняки окремнелые. Толщина горизонта 15 – 20 м. На обобщенной схеме расчленения геологического разреза Башкирии индексируются как пласты СVI.1, CVI.2 и CVI.3. Кизеловский горизонт сложен известняками серыми и светло-серыми, органогенно-обломочными, в верхней части окремнелыми, участками пористыми и нефтенасыщенными, с мелкосгустковой структурой, иногда доломитизированными. Толщина горизонта 23 – 30 м. Продуктивная пачка СТ турнейского неоднородна по своему составу. Среди пористых разностей карбонатов встречаются плотные прослои, окремнелые известняки. Черепетский горизонт составляют известняки светло-серые, органогенные, плотные. Толщина горизонта 23 – 28 м. Девонская система представлена верхней частью среднедевонского и верхнедевонским отделами. Общая толщина отложений девона изменяется в пределах 310 – 450 м. В разрезе преобладают карбонатные породы. Терригенная часть (ТТД) имеет толщину от 60 до 156 м. 2.ПРИМЕНЕНИЕ СЕРНОКИСЛОТНОГО ЗАВОДНЕНИЯ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ Промышленное внедрение технологий повышения нефтеотдачи пластов на основе серной кислоты (закачки алкилированной серной кислоты) началось в 1971 году в следующих направлениях: Первичное вытеснение нефти из терригенных коллекторов девонского и бобриковского горизонтов Мустафинского месторождения Для улучшения выработки водонефтяных зон При разработке частично заводненных терригенных коллекторов Повышение нефтеотдачи карбонатных коллекторов трещиновато-порового типа. В результате воздействия серной кислоты на минералы скелета пласта и содержащуюся в нем нефть и воду по лабораторным исследованиям прирост коэффициента вытеснения, при создании оторочки алкилированной серной кислоты с массовым содержанием 0,5 и 0,1% объема пор для бобриковских и девонских нефтей при первичном вытеснении составил до 11-14%, а в условиях частично заводненных коллекторов – 3-5%. Результаты анализа промышленного внедрения показали, что наибольший эффект (дополнительная добыча нефти на 1т. закачанного реагента) достигнут при первичном вытеснении (по 385 скважинам в среднем 25т/т), значительно менее эффективен в условиях улучшения выработки запасов водонефтяных зон (54 скважины в среднем 10т/т) и для повышения нефтеотдачи частично заводненных зон (186 скважин в среднем 8т/т). То есть эффективность применения снижается по мере роста добываемой продукции. В дальнейшем происходило усовершенствование метода путем создания композиций на ее основе в сочетании с другими реагентами: нефтью, углеводородными жидкостями, с поверхностно-активными веществами и.т.д. Сернокислотное заводнение получило дальнейшее усовершенствование в разработках Союзнефтепромхим. Технология применения этих методов СНПХ-91 и СНПХ-92 основана на закачке в пласты серной кислоты и углеводородных жидкостей из числа вторичных химических и нефтехимических производств (соответственно кубовые остатки, содержащие фракции высших спиртов и микрооторочки отработанного адсорбента). За счет взаимодействия серной кислоты с активными компонентами углеводородных жидкостей протекают реакции сульфатирования ( сульфирирования) с образованием ПАВ, которые повышают поверхностную активность вод, закачиваемых для извлечения нефти 3. ТЕХНОЛОГИЯ СЕРНОКИСЛОТНОГО ЗАВОДНЕНИЯ (ЗАКАЧКА АЛКИЛИРОВАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ)Алкилированная серная кислота. Это — отработанная серная кислота крупнотоннажного химического и нефтехимического производства. Использование АСК обеспечивает устойчивое повышение нефтеотдачи. Алкилированная серная кислота обладает меньшей коррозийной активностью, чем обычная кислота . Влияние закачки серной кислоты на нефтеотдачу в промысловых условиях наиболее полно изучалась при линейном и очаговом вариантах внутриконтурного заводнения. Для создания кислотных оторочек использовалась, в основном, алкилированная серная кислота. Размеры оторочки выбирались в предположении, что требуемая концентрация генерированных в пласте сульфокислот (ПАВ) будет обеспечиваться в объеме жидкости, равном одному объему порового пространства. Например, для создания концентрации ПАВ 0,05% необходимо закачать серную кислоту в количестве 0,14—0,16% от объема порового пространства пласта. В абсолютном исчислении масса подаваемой в каждую скважину концентрированной серной кислоты изменялась от 500 до 800—1200 т. 3.1 Очистка отработанной алкилированной серной кислоты Отработанная в процессе алкилирования серная кислота может быть вторично использована для очистки нефтепродуктов (в частности масел), для производства деэмульгаторов — НЧК (нейтрализованный черный контакт) или направлена на регенерацию. Практически большая часть отработанной серной кислоты расходуется главным образом на производство деэмульгаторов типа НЧК. Для исключения окисляющего влияния серной кислоты необходимо вести процесс при низкой температуре (обычно 5—10 °С). Реакторы, в которых используется фтористоводородная кислота, обычно работают при 20—40 °С. Продукты алкилирования серной кислотой имеют более высокое октановое число, чем в случае фтористоводородной. Очевидно, это является следствием различия рабочих параметров, особенно температуры, концентрации изобутана и объемной скорости. Эти вещества используют в неразбавленном виде либо в смеси с алкилированной серной кислотой. Реагенты марки А-1 и А-2 действуют тнетающе на нервную систему, а при хроническом отравлении действуют на кроветворные органы. Абсорбент А-3 раздражающе действует на верхние дыхательные пути и кожу. Кубовые остатки от ректификации высших спиртов представляют собой легковоспламеняющуюся жидкость темно-коричневого цвета с температурой вспышки 38 °С, плотностью 890 кг/м , вязкостью 3 мПа с при температуре 20 °С. Пары этого вещества, иногда именуемого пеиореагентом, раздражающе действуют на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. Применяют его в неразбавленном виде и в смеси с алкилированной серной кислотой. 4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Серная кислота H2SO4- сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота - тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. В технике серной кислотой называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом SO3. Если молярное отношение SO3: H2O 1, - раствор SO3 в серной кислоте (олеум). Реактивная серная кислота имеет обычно плотность 1,84 г/см3 и содержит около 95 % H2SO4. Затвердевает она лишь ниже -20 °С. Температура плавления моногидрата равна 10,37 °С при теплоте плавления 10,5 кДж/моль. В обычных условиях он представляет собой очень вязкую жидкость с весьма высоким значением диэлектрической проницаемости (e = 100 при 25 °С). Стандартная энтальпия образования ДH=298 кДж/моль. Стандартная энергия Гиббса образования ДG=298 кДж/моль. Стандартная энтропия образования S=298 Дж/моль·K. Стандартная мольная теплоемкость Cp =298 Дж/моль·K. Химические свойства: Серная кислота - сильная двухосновная кислота, диссоциация ее протекает по двум ступеням: H2SO4 = H+ + HSO4- - первая ступень HSO4 =H+ + SO42- - вторая ступень В концентрированных растворах диссоциация серной кислоты по второй ступени незначительна. Серная кислота - сильнейшее дегидратирующее (водоотнимающее) вещество. Она поглощает влагу из воздуха (гигроскопична), отнимает воду от кристаллогидратов: H2SO4 конц. +CuSO4*5H2O голубой = CuSO4 белый + 5H2O; Серная кислота проявляет все свойства сильных кислот: а) взаимодействует с основными оксидами, например: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O б) с основаниями, например: 2NaOH + H2SO4= Na2 SO4 + 2H2O в) вытесняет другие кислоты из их солей, например те, которые слабее нее: CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O или более летучие (обладающие температурами кипения ниже, чем у серной кислоты): NaNO3тв. + H2SO4 конц= NaH SO4 + HNO3- при нагревании. В окислительно-восстановительных реакциях разбавленная серная кислота проявляет свойства обычной кислоты (неокислитель) - при этом восстанавливаются ионы Н+, например: Fe + H2SO4 разб= Fe SO4 + H2. Разбавленная H2SO4 не взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжений правее водорода. Концентрированная серная кислота - кислота-окислитель, при этом восстанавливается сера (+6). Она окисляет металлы, стоящие в ряду напряжений правее водорода: Cu + 2 H2SO4конц= Cu SO4 + SO2 + 2H2O и металлы, стоящие левее водорода, при этом сера восстанавливается до степени окисления +4, 0 и -2: Zn + 2 H2SO4 = Zn SO4+ SO2 + 2H2O (1.12) 3Zn + 4 H2SO4 = 3Zn SO4 + S + 4H2O 4Zn + 5 H2SO4 = 4Zn SO4 + H2S + 4H2O Железо, алюминий, хром концентрированной серной кислотой пассивируются (не реагируют), однако при сильном нагревании реакция начинается, например: 2Fe + 6 H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O. Концентрированная серная кислота окисляет неметаллы, например: C + 2 H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O (1.16) S +2 H2SO4 = 3SO2 + 2H2O Концентрированная серная кислота окисляет также сложные вещества, например HI и HBr: 2HBr + H2SO4 = Br2 + SO2 + 2H2O 8HI + H2SO4 = 4I2 + H2S + 4H2O ; соли железа: 2Fe SO4 + 2 H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O + SO2. Серную кислоту выпускают нескольких сортов. Они отличаются концентрацией и количеством примесей. Для производства медицинских препаратов, особо чистых реактивов, для заливки аккумуляторов требуется чистая кислота. При травлении металлов, в производстве суперфосфата можно воспользоваться кислотой, имеющей некоторые загрязнения. Экономически это выгодно. Такая кислота более дешевая.Сернокислотная промышленность выпускает так называемый олеум, используемый при производстве некоторых органических препаратов, взрывчатых веществ. Олеум представляет собой раствор серного ангидрида в серной кислоте. Сорта олеума различаются по концентрации серного ангидрида в серной кислоте. Для некоторых особых целей выпускают олеум, содержащий серного ангидрида до 60%. Так, кислота серная техническая и олеум технический(ГОСТ 2184-77) применяются в производстве различных солей, кислот, всевозможных органических продуктов, красителей, взрывчатых веществ, минеральных удобрений, в качестве водоотнимающего и осушающего средства, в процессах нейтрализации, травления и многих других. Эти продукты не горючи и относятся к веществам 2-го класса токсичности. 5. ВЛИЯНИЕ ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАВОДНЕНИЯ Эффективность процесса вытеснения нефти водой из нефтеносных пластов зависит от их геолого-физических свойств, от свойств воды и нефти и условий извлечения. Как показывает опыт разработки нефтяных месторождений, на показатели извлечения нефти из пластов при заводнении наиболее сильное влияние оказывают: соотношение вязкостей нефти и воды неоднородность пластов по проницаемости, средняя проницаемость и расчлененность; температура пласта; относительные размеры водонефтяных зон; микронеоднородность пористой среды, нефтенасыщенность и капиллярные силы; плотность сетки скважин; система заводнения По основным месторождениям Урало-Поволжья (более 50 объектов) методом многофакторного анализа было изучено влияние этих факторов на нефтеотдачу пластов при их заводнении .Эти месторождения, в частности Мустафинское, приуроченные к терригенным коллекторам, находились на поздней стадии разработки с высокой обводненностью продукции и разрабатывались на водонапорном режиме. Средние значения некоторых геолого-физических параметров по Мустафинскому месторождению: Проницаемость коллекторов, мкм2 0,2-0,4 Гидропроводность пластов, мкм2-см/(мПа-с) 20—1100 Подвижность нефти в пластовых условиях, мкм2/(мПа-с) 0,06—1,46 Плотность в поверхностных условиях, г/см2 0,89-0,910 При вытеснении нефти из пористых сред оторочкой серной кислоты коэффициент вытеснения вырос на 13 — 15% . Столь высокая эффективность обусловлена не только образованием из нефти ПАВ, но и тем, что при химическом взаимодействии сульфат-ионов с солями кальция, составляющими минералогическую основу породы, образуется малорастворимый в воде сульфат кальция — гипс. Кристаллы гипса частично закупоривают поры пласта, промытые водой, направляя последующие порции воды в поры, заполненные нефтью. Это приводит к повышению охвата пласта вытеснением. 6.ОПЫТ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ СЕРНОКИСЛОТНОГО ЗАВОДНЕНИЯ НА МУСТАФИНСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ С 2009 по 2015 г. объект разбуривается собственной сеткой скважин по площадной пятиточечной системе (сетка 500 х 500 м). Плотность сетки скважин составила 18 га. Система заводнения формировалась практически одновременно с вводом добывающих скважин: так, в 2010 г. выполнен перевод под закачку трех добывающих скважин, в 2011 г. осуществлен ввод семи нагнетательных скважин из эксплуатационного бурения. Система применяемого заводнения -внутриконтурная в сочетании с приконтурной. В настоящее время на Мустафинсокм месторождении проводятся геолого-технические мероприятия, широкое распространение получило сернокислотное заводнение, в 2017 г. выполнено два мероприятия на рассматриваемом объекте, данная технология показала положительный технологический эффект, эффективность составила 6,3 т/сут. Таким образом рекомендуется выполнить сернокислотное заводнение при соответствии скважин критериям применимости технологии. В качестве примера можно отметить очаг нагнетания скв. № 91: вскрыта перфорацией верхняя и нижняя часть разреза, в результате в скв. № 67, 80 отмечается положительная динамика пластового давления В 2017 г. в скважинах проведены мероприятия по повышению нефтеотдачи пластов (ПНП) (сернокилотное заводнение), прирост составил 4,0 и 8,6 т/сут соответственно (однако в скв. № 116 отмечается снижение дебитов нефти - за восемь месяцев показатель уменьшился на 84 %). В скв. № 79 отмечается пониженное пластовое давление 8,8 МПа, отсутствие влияния, вероятно, обусловлено отделенностью скважин друг от друга. Анализ разработки залежи на естественном режиме показал, что интенсивность процесса вытеснения значительно выше с применением сернокислотной системы заводнения. При разработке залежи на естественном режиме отмечается снижение пластового давления, что в свою очередь ведет к снижению продуктивности скважин. Организация системы заводнения на первых этапах позволила существенно интенсифицировать выработку запасов. Создание дополнительных очагов нагнетания благоприятно повлияло на восстановление давления по отдельным районам скважин. 7.РАСЧЕТ ОБЪЕМА ЗАКАЧИВАЕМОЙ ОТОРОЧКИ РАСТВОРА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ КОНКРЕТНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ 8.ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СЕРНОКИСЛОТНОМ ЗАВОДНЕНИИ Основным компонентом сернокислотного заводнения является раствор серной кислоты. Диоксид серы составляет более 95% всех техногенных выбросов серосодержащих веществ в атмосферу. Около 96% мирового выброса SO2 приходится на северное полушарие. По оценке экспертов Массачусетского технологического института (США), в 2000 г. мировой выброс SO2 в атмосферу достиг 275 млн т и стал соизмерим с природными поступлениями соединений серы в воздушную среду. Легко растворимый в воде, образующий кислоту диоксид серы может разноситься мощными потоками воздуха на сотни километров (до 1500 км). При этом в облаках идет реакция образования кислот и выпадают кислотные дожди. В промышленных районах и в зонах атмосферного заноса оксидов серы рН дождевой воды колеблется от 3 до 5. Техногенная кислота, помимо прямого негативного действия на растения, животных и микрофлору увеличивает подвижность и вымывание почвенных катионов (особенно АI+3), вытесняет из карбонатов и органики почвы углекислый газ, закисляет воду рек и озер. На больших пространствах наблюдается деградация хвойных лесов, беднеет фауна водоемов, гибнут отдельные популяции рыб. Крайне опасно действие SO2 на человека. При концентрации 0,03-0,05 мг/л диоксид серы раздражает слизистые оболочки, дыхательные органы, глаза, вызывает сильный кашель. Физиологическое действие SO2 в первую очередь связано с образованием H2SO3 на влажной слизистой поверхности бронхов. Аналогично действуют и аэрозоли серной кислоты. В тяжелых случаях может возникнуть отек легких. Хроническая интоксикация связана с поражением желудка, почек, печени, органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. ПДК SO2 в воздухе производственных помещений 10мг/м3, в атмосферном воздухе: ПДКм.р=0,5 мг/м3, ПДКс.с.=0,05 мг/м3. Диоксид серы относится к 3-му классу опасности. Значительное снижение содержания диоксида серы в отходящих газах (в 2-5 раз) достигается на установках, работающих по методу двойного контактирования и двойной абсорбции (ДКДА). Если в традиционных системах степень окисления диоксида серы составляет 97,5-98,5%, то при использовании метода ДКДА она достигает 99,5-99,99%. При этом на лучших производствах содержание диоксида серы в выхлопных газах уменьшается до 0,03-0,05%, что соответствует 2 кг на I т выпускаемой серной кислоты ( в пересчете на моногидрат). Объемная концентрация триоксида серы в выхлопных газах составляет 0,01%. Для очистки от триоксида серы, а особенно от серной кислоты в форме аэрозоля, отходящие газы пропускают через брызгоуловители и специальные фильры. При необходимости на выхлопе сернокислотной системы предусматривают электрофильтры Для снижения выбросов диоксида серы в схемах с невысокой степенью контактирования (98% и менее) применяют санитарную очистку газа. Для такой очистки могут быть использованы абсорбционные методы, например, сульфит-гидросульфитный, основанный на взаимодействии диоксида серы с водными растворами сульфита аммония; аммиачный и содовый методы. Заслуживает внимание кислотно-каталитический метод, основанный на окислении диоксида серы в растворе серной кислоты в присутствии ионов марганца с получением разбавленной серной кислоты. Степень очистки по перечисленным методам достигает 85-90%. Многотоннажным отходом отходом сернокислотного производства является пиритный огарок, выход которого составляет около 70% от массы колчедана, или 0,55 т на I т производимой серной кислоты. Огарок состоит из оксидов железа, сульфатов и оксидов других металлов, кварца, алюмосиликатов и неокисленного FeS2 . В огарке содержится около 58% железа, до 2% меди, небольшое количество серебра, золота, свинца и других ценных компонентов. Наиболее приемлемым для комплексной переработки отечественных пиритных огарков является метод высокотемпературного хлорирующего обжига огарка. В качестве хлорирующего агента можно применить отход производства соды – раствор хлорида кальция. Огарок смешивают и гранулируют с этим раствором, и полученные гранулы обжигают при температуре 1500 К. При этом происходит возгонка 85-90% всей меди и других благородных металлов, а также почти полное обессеривание огарка. Стоимость получаемой меди покрывает все расходы на переработку огарка. После извлечения ценных металлов огарок представляет сырье для доменного процесса. ЗАКЛЮЧЕНИЕСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫОсновная литература Интернет – ресурсы |