Nafta žemėje
5 (100%) 1 vote

Nafta žemėje

Įvadas

2000 metais Lietuvoje užfiksuota 28 teršimo naftos produktais atvejų:

• 1 teršimas įvyko geležinkelyje (2000 02 24 geležinkelio avarijos metu Vaidotų geležinkelio stoties Juodšilių pervažoje į aplinką pateko 184 tonos dyzelinio kuro).

• 4 teršimai užregistruoti įvykus autotransporto avarijoms (2000 12 30 autostradoje ties Krikštėnais Ukmergės rajone apvirtus benzinvežiui į aplinką pateko apie 500 litrų dyzelinio kuro).

• Naftos produktų išmetimai jūroje užfiksuoti 8 kartus (2000 02 16 įvykusio išmetimo metu nuo Būtingės terminalo iki Karklės surinkta 1400 kilogramų naftos produktų, 2000 05 25-31 išmetimų metu pajūryje nuo sienos su Kaliningrado sritimi iki Palangos surinkta 5360 kilogramų teršalų).

• Naftos produktų išsipylimai Klaipėdos uoste užfiksuoti 4 kartus.

• 6 teršimai užregistruoti iš stacionarių įrenginių (2000 07 06 pragręžus naftotiekį į aplinką pateko 10 kubinių metrų naftos, 2000 12 06 Mažeikių pramoniniame rajone išpylus į lietaus kanalizaciją naftos produktus, jie užteršė Skutulo upelį ir Ventos upę).

• 5 atvejais teršimas įvyko dėl neatsargaus piliečių elgesio ir į aplinką pateko nedideli teršalų kiekiai.

Nafta bei jos produktų teršalai – viena iš opiausių problemų Lietuvoje ir pasaulyje. Net ir maža naftos koncentracija žemės paviršiuje arba vandenyje užteršia gruntinius arba paviršinius vandenis taip, kad jie tampa netinkami vartojimui, o didesnės koncentracijos kelia grėsmę ne tik aplinkai, bet ir žmogaus sveikatai.

2. Nafta ir jos savybės

2.1 Nafta ir jos produktai

Iš naftos gaminami produktai sąlyginai gali būti suskirstyti į šias grupes:

1) kuras;

2) tepalai;

3) parafinai ir cerizinai;

4) aromatiniai angliavandeniliai;

5) naftos bitumai;

6) naftos koksas;

7) įvairūs priedai kurui ir tepalams;

8) įvairūs produktai chemijos pramonei bei kitoms reikmėms.

Kurui, gaunamam iš naftos, priskiriamas – benzinas, reaktyvinis, dyzelinis, dujų turbininis, katilinės kuras ir komunalinės-buitinės paskirties suskystintos dujos.

Benzinas yra pagrindinis automobilių kuras. Ilgą laiką šiam tikslui buvo naudojamas benzinas, gaunamas naftos tiesioginės distiliacijos metodu. Toks benzinas paprastai yra žemo oktaninio skaičiaus, todėl reikalingi specialus priedai, didinantys oktaninį skaičių. Šį benziną daugelyje šalių keičia benzinu, gaunamu katalitinio riformingo ir krekingo būdu.

Lietuvos nafta gali būti naudojama benzino gamybai, kurio kiekis, tiesioginės distiliacijos būdu, gali sudaryti iki 22,3%, bet labai žemo oktaninio skaičiaus, tik 48,3. Be to, didelę žemos temperatūros naftos frakcijų dalį sudaro normalūs parafininiai angliavandeniliai, todėl tiesioginis naftos distiliacijos metodas benzino gamyboje būtų mažai efektyvus.

Iš lietuviškos naftos, gali būti gaminamas dyzelinis kuras. Buvusioje SSRS gaminamas žiemos, vasaros ir arktinis dyzelinis kuras, o taip pat dyzelinis kuras, skirtas mažo ir vidutinio apsisukimų skaičiaus varikliams. Dyzeliniam kuriu paprastai priskiriamos naftos frakcijos, išverdančios 180-360ºC, o pastaruoju metu naudojama ir frakcija 380-400ºC. Atlikti naftos geocheminiai tyrimai rodo, kad iš jos gali būti gaminamas mažai sieringas žieminis ir vasarinis dyzelinis kuras.

Iš naftos gali būti gaminamas katilinis kuras, kuris paprastai naudojamas šiluminėse elektrinėse, įvairiuose pramoninėse krosnyse, bei laivyne. Katilinis kuras – tai naftos tiesioginės distiliacijos likučiai, sunkūs katalitinio krekingo gazoliai, likučiai nuo aliejų perdirbimo ir kt. Gaminamos šios rūšys: 40 ir 100 markės katilinių mazutas bei F-5 ir F-12 markės laivyno mazutas. Mazutą charakterizuoja tankis, klampumas, užšalimo ir užsiliepsnojimo temperatūros, vandens ir sieros kiekis.

Tepalai gaunami iš mazutinių naftos frakcijų. Naftos tepalai, atskiriant juos nuo sintetinių, kartais vadinami mineraliniais. Mineraliniai tepalai pagal gavybos būdą skiriami į distiliatinius, liekaninius ir mišinius. Pagal savo paskirtį jie skirstomi į daugybę grupių, o pagal klampumo indeksą į atskiras klases. Pagrindinėmis eksploatacinėmis tepalų charakteristikomis yra klampumas ir temperatūrinės savybės. Būtina sąlyga, kad tepalų klampumas mažėjant temperatūrai didėtų lėtai. Tepalų klampumas priklauso nuo temperatūros ir nuo angliavandenilinės naftos sudėties.

Kaip žaliava chemijos pramonėje yra naudojamos gamtinės dujos, skysti ir dujiniai angliavandeniliai, atsirandantys naftos stabilizacijos ir dujų perdirbimo metu. Be to, dujiniai ir angliavandeniliai gaunami eksploatuojant dujų kondensacinius telkinius bei lengvosios naftos frakcijos ir dujos, gaunamos naftos perdirbimo gamyklose.

Didžiausią reikšmę naftos chemijos pramonėje turi keturi angliavandeniliai: etilenas, propilenas, butadienas ir benzolas. Iš šių angliavandenilių gaminama dauguma naftos chemijos pramonės produktų. Pirmą vietą pagal gamybos ir sunaudojimo dydį užima etilenas. 60-70% pagaminto etileno yra sunaudojama plastmasės gamyboje (polietileno, polivinilchlorido, polistirolo). Dabar per metus pasaulyje pagaminama apie 30 mln. tonų propileno. Jis gaunamas pirolizės būdu. Propilenas yra žaliava iš kurios gaminami sintetiniai audiniai, kaučiukas, paviršiaus aktyviosios medžiagos, lakai, tirpikliai, dažai.
Iš lietuviškos naftos, kaip ir iš bet kurios kitos pasaulio naftos galima gauti labai daug ko reikia žmogui. Gaunamų naftos produktų gali būti skirtinga tik savikaina, kuri priklauso nuo perdirbamos naftos angliavandenilinės sudėties, naudojamų perdirbimo metodų, bei gaminamų produktų kokybės. Lietuvos nafta yra yra lengva, mažai sieringa, turi žemą virimo temperatūrą, daug metaninių ir mažai aromatinių angliavandenilių, todėl tiesioginės naftos distiliacija duos didelį kiekį dujų, o gautas benzinas turės žemą oktaninį skaičių. Iš silūro naftos dar gali būti gaunamas kelio bitumas.

2.2 Fizinės ir cheminės naftos savybės

Tankis, klampumas, optinis aktyvumas, benzininių ir šviesiųjų frakcijų, taip pat kietų parafinų ir sieros kiekis – tai pagrindiniai naftos fiziniai ir cheminiai parametrai. Naftos tankis gali kisti nuo 790 iki 1000 kg/m3, bet taip vadinamos pirmines naftos tankis kinta kur kas mažesniame diapazone, nuo 800 iki 870 kg/m3. Pirmine vadinama nafta, kuri mažai pakitusi arba nepakitusi pirmoji užpildė naftos gaudyklę.

Temperatūros ribos, iki kurių gali egzistuoti naftos telkiniai, yra laikoma 150ºC, nors kiekviename naftingame baseine paprastai ši riba gali būti šiek tiek skirtinga.

Lietuvos nafta pagal fizinius ir cheminius parametrus yra labai įvairi. Naftos tankis, kaip vienas iš bendriausių fizinių parametrų, kinta nuo 810 iki 889 kg/m3. Lietuvos teritorijoje pastebimas naftos tankio mažėjimas, didėjant naftos slūgsojimo gyliui. Benzinų kiekis Lietuvos naftoje pakankamai didelis ir kinta nuo 8 iki 34,0 %. Visų telkinių naftai būdingas padidintas kietų parafinų kiekis, kuris vidutiniškai siekia 2-3 %. Dervų ir asfaltenų kiekis kinta nuo3,1 iki 20,9 %, kintant naftos tankiui nuo 810 iki 889 kg/m3. Lietuvos naftai būdingas mažas sieros kiekis. Maksimalus jo kiekis nustatytas Kybartų plote – 0,4 %. Kituose tirtuose naftos pavyzdžiuose sieros kiekis kinta nuo 0,03 iki 0,26 %. Metalų ir sieros kiekiai Lietuvos naftoje yra pateikti 1 lentelėje (tyrimai atlikti Baltarusijos mokslo tiriamajame naftos institute 1992m). iš duomenų matyti, kad mikroelementų kiekis naftoje yra labai nežymus, tačiau jie turi didelę įtaką naftos perdirbimo, bei tolesnio jos produktų naudojimo procesams. Dauguma randamų elementų labai sumažina naftos perdirbimo pramonėje naudojamų absorbentų aktyvumą. Visi elementai naftoje yra susiję su dervomis ir asfaltenais, todėl deginant didelius mazuto kiekius, atsiranda aplinkosaugos problemų. Dauguma šiluminių elektrinių, naudojančių didelį sieros kiekį turintį mazutą, kartu su dūmais į orą išmeta iki tūkstančio kilogramų V2O5 per parą. Pagal angliavandenilių sudėtį Lietuvos naftai būdingas padidintas metaninių angliavandenilių kiekis. Metaninių angliavandenilių kiekis benzine kinta nuo 661,5 iki 95,6 %. Atskiruose naftos frakcijose, didėjant frakcijos virimo temperatūrai, metaninių angliavandenilių kiekis mažėja, o aromatinių – didėja. Visuose naftos pavyzdžiuose nustatytas žemas aromatinių angliavandenilių kiekis benzininėje frakcijoje.

Naftos savybių ir cheminės sudėties kitimas telkiniuose susietas su daugybe priežasčių: tai traukos jėgų įtaka (gravitacinė diferenciacija), termodifuzinės distiliacijos įtaka, skirtinga litologinė charakteristika ir kt. daugelis tyrinėtojų mano, kad pagrindinį vaidmenį naftos sudėties pokyčiams telkiniuose turi gravitacinė diferenciacija ir sluoksnio vandens poveikis, kiti faktoriai turi antraeilę reikšmę.

1 lentelė. Metalų ir sieros kiekis Lietuvos naftoje.

Plotas Gr. Nr. Metalų kiekis, g/t S

Va Ni Co Fe Cu Zn

Genčiai

Genčiai

Genčiai

Kretinga

Nausodis

Lauksargiai

Lauksargiai

Kybartai

Bebirta

Lapgiriai

Vilkaviškis

Vilkaviškis

Vilkaviškis

Bliūdžiai 3

6

8

1

1

1

3

1

111

113

126

135

139

152 0,74

1,20

0,67

1,50

1,62

0,45

0,76

3,51

1,75

4,79

8,32

4,76

5,19

6,56 1,91

3,17

2,91

4,12

4,36

2,65

4,32

23,5

19,6

21,6

5,01

6,05

3,76

8,24 0,003

0,020

0,000

0,030

0,030

0,012

0,002

1,344

0,950

1,060

0,104

0,150

0,285

0,310 1,00

1,21

4,07

2,54

3,05

1,98

3,19

7,22

36,5

4,81

3,33

9,67

7,76

1,69 0,94

0,21

0,14

0,14

0,25

0,04

0,14

0,26

5,21

0,11

0,07

0,00

0,00

0,22 0,92

0,15

0,50

0,39

0,47

0,00

1,07

0,39

4,17

0,68

0,00

0,74

0,00

0,30 0,137

0,133

0,144

0,136

0,163

0,136

0,131

0,207

0,192

0,211

0,539

0,056

0,445

0,440

2.3 Naftos klasifikacija

Šiuo metu dėl didelės naftos cheminės sudėties įvairovės bei plataus jos produktų panaudojimo yra daug klasifikacijų, kurias būtų galima suskirstyti į trys pagrindines grupes: cheminė (geocheminė), genetinė ir technologinė naftos klasifikacija. Iki šiol nėra sukurtos vieningos klasifikacijos.

3. Paviršinių vandenų tarša nafta ir naftos produktais

Nafta ir jos produktai yra vieni iš dažniausiai pasitaikančių ir pavojingiausių vandens telkinių teršalų.

Didėlį pavojų Baltijos jūrai kelia naftos paieška ir jos išgavimas jūroje. Rusijos teritorijoje, tik už 22 km nuo Nidos, 1976m. jūroje išgręžtas naftos gręžinys su 6 – 8 mln. t. naftos atsargomis. Lietuvos ir Latvijos jūros sienos sandūroje ketinama žvalgyti naftos išteklius. Manoma, kad jūroje galėtų būti apie 30 mln. t. naftos.

Dar didesnį pavojų Baltijos jūrai
kelia vis didėjančios naftos produktų pervežimų apimtys, siekiančios arti 100 mln. t. per metus. Tai didina jūros užteršimą naftos produktais net 30%. Vien tik Būtingės naftos terminale per porą jo eksploatavimo metų įvyko dvi avarijos išsiliejus naftai.

Šiais metais sukanka 24 metai nuo didžiausios ekologinės nelaimės Lietuvos pajūryje, kai 1981 metais Klaipėdos uosto prieigose, sudužus tanklaiviui „Globe Assimi“ išsiliejo 16 000 t. mazuto.

Ypač stiprų pajūrio aplinkos elementams daro laivų avarijos. Pervežant pavojingus krovinius tokius kaip nafta ir jos produktai. Baltijos jūroje kasmet įvyksta keletas ar keliolika incidentų išsiliejus naftai. Statistinė naftos emisija sudaro nuo 20 000 iki 80 000 tonų per metus.

3.1 Fizikiniai-cheminiai procesai vykstantys naftai ir naftos produktams išsiliejus jūros vandenyje

1. Fizinė migracija. Fizinį transportą sąlygoja naftos klampumas ir vandens paviršiaus įtempimas. Pavyzdžiui išsiliejus 1 tonai naftos po 10 min nafta gali pasiskirstyti 50 m spinduliu, suformuodama 10 mm storio plėvelę. Plėvelė vėliau plonėja iki 1 mm, padengdama 12 km2 plotą. Per pirmąsias kelias dienas po išpylimo nemaža dalis lakių naftos komponentų išsigaruoja, dalis ištirpsta, likusi dalis – labiau klampios frakcijos sulėtina naftos plėvelės judėjimą. Tolimesni pokyčiai priklauso nuo metereologinių ir hidrologinių faktorių: vėjo stiprumo ir krypties; jūros bangavimo ir srovių. Naftos plėvelė paprastai juda vėjo kryptimi. Kai naftos plėvelės storis sumažėja iki kritinės ribos – 0.1 mm ši suskyla į atskirus fragmentus ir pasklinda dar didesniu plotu ir tolimesniais atstumais. Nemaža dalis naftos disperguojasi vandenyje mažų lašelių pavidalu ir gali būti pernešti dideliais atstumais.

2. Tirpimas

3. Emulsifikacija

4. Oksidacija ir destrukcija

5. Sedimentacija

6. Mikrobinė degradacija

7. Agregacija. Jūros vandenyje nafta yra linkusi agreguotis į dervingus gumulus, apskritimo formos gabalus, kurie gali būti randami tiek atviroje jūroje, tiek pakrančių vandenyse, taip pat kaip ir paplūdimiuose. Šie dariniai susiformuoja iš naftos išgaravus ir/arba ištirpus sąlyginai lengvoms frakcijoms. Cheminė sudėtis šių darinių yra ganėtinai varijuojanti, nors dažniausiai pagrindą sudaro asfaltenai (iki 50%) ir didelės molekulinės masės junginiai – sunkesnių naftos frakcijų komponentai. Naftos agregacijos dariniai pagal išvaizdą atrodo kaip šiek tiek pilki, rudi, tamsiai rudi arba juodi lipnūs/glitūs gabalai/gumulai. Jie yra netaisyklingos formos ir dydis varijuoja nuo 1 mm iki 10 cm (kartais pasiekia 50 cm). Naftos agregatiniai dariniai gali egzistuoti nuo mėnesio iki metų jūrose ir iki keletą metų atviruose vandenynuose. Savo ciklą pastarieji baigia lėtai degraduodami, srovių išmetami į krantą arba nusėsdami į jūros dugną.

8. Išgaravimas. Benzino, žibalo, dyzelino frakcijų komponentai, esantys naftoje išgaruoja beveik pilnai per keletą dienų, kai tuo tarpu sunkesnių frakcijų komponentų garavimas yra lėtas. Išsigaravimą greitina naftos pasklidimas didesniu plotu, nes tokiu būdu padidėja garavimo paviršius.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 1873 žodžiai iš 6133 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.