В статье представлен инвентаризационный анализ экологического воздействия производства нефтяного битума на разных этапах его жизненного цикла. Для оценки использован метод жизненного цикла (ОЖЦ), позволивший выявить ключевые экологические аспекты. В качестве источников данных применялись методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальтобетонных заводов и база данных EcoInvent.
Ключевые слова: нефтяной битум, оценка жизненного цикла, экологические воздействие, инвентаризационный анализ, нефть.
Цель исследования — оценить экологические, ресурсные и энергетические аспекты жизненного цикла производства нефтяного битума, выявить ключевые точки воздействия на окружающую среду и определить возможности для повышения экологической эффективности.
Гипотеза исследования — в условиях стремления к устойчивому развитию важно объективно оценить, на каких этапах жизненного цикла битума возникает наибольшее воздействие, чтобы сократить выбросы и оптимизировать использование ресурсов.
Предполагается, что наибольший экологический ущерб связан с добычей и переработкой нефти. Внедрение энергоэффективных технологий или альтернативного сырья может снизить общее воздействие на природу.
Анализ выполнен на основе регламента установки «ВТ-Битумная» АО «Ачинский НПЗ ВНК».
Объект исследования — нефтяной битум.
Функциональная единица — 1 тонна битума.
Метод оценки — ReCiPe 2016 (Midpoint (H) V1.04/World (2010) H), который учитывает как промежуточные, так и конечные категории воздействия.
Оценка жизненного цикла (ОЖЦ) представляет собой комплексный анализ возможных экологических последствий, связанных с продуктами или услугами на протяжении всего их жизненного цикла. Обычно стандартный процесс включает пять ключевых этапов, которые показаны на рисунке 1:
Рис. 1. Границы оценки жизненного цикла
На следующем этапе оценки жизненного цикла будет выполнен инвентаризационный анализ.
Для того чтобы провести этот анализ, важно четко определить входные и выходные параметры для каждого отдельного процесса в исследуемой системе. В качестве функциональной единицы была выбрана переработка одной тонны нефтяного битума, что было установлено на первоначальном этапе исследования.
Для исследования в качестве сырья для переработки используется Губкинская нефть (смесь), которая расположена в Пуровском районе Ямало-Ненецкого автономного округа в восточной части Губкинского нефтегазоносного района Надым-Пуровской нефтегазоносной области.
Транспортировка происходит по нефтепроводу, протяженность от месторождения до нефтеперерабатывающего завода составляет 2694 км [3].
Материальный баланс сырья для производства одной функциональной единицы представлен в таблице 1.
Таблица 1
Материальный баланс производства одной функциональной единицы
|
Сырье |
Ед.изм. |
К-во на 1 ф.е. |
|
Гудрон |
Тонн |
0,728 |
|
фракция 350–500 ºС |
Тонн |
0,243 |
|
ПАВ |
Тонн |
0,029 |
|
Всего битум |
Тонн |
1,000 |
При производстве нефтяного битума применяются следующие энергозатраты, приведённые в таблице 2.
Таблица 2
Энергозатраты на производство функциональной единицы
|
Процесс |
Ед.изм. |
Количество на 1 ф.е. |
|
Окисление гудрона |
Квт*ч/т (год) |
16,9 |
|
Хранение битума |
Квт*ч/т (год) |
3,9 |
Также процесс производства нефтяного битума связан с образованием отходов, выбросов в атмосферу и образованием сточных вод, которые представлены в таблице 3–5.
Таблица 3
Твердые и жидкие отходы производства
|
Вид |
Ед.изм. |
К-во на 1 ф.е. |
|
Нефтешлам при зачистке оборудования, аппаратуры |
тонн |
0,000003 |
|
Отработанные смазочные масла и масло — теплоноситель АМТ-300 |
тонн |
0,000116 |
|
ТБО, в т. ч. смет с территории и помещений |
тонн |
0,000021 |
|
Отработанная загрязненная ветошь |
тонн |
0,000001 |
|
Битумная крошка |
тонн |
0,000357 |
|
Отгон битумного блока «черный соляр» |
тонн |
0,017330 |
|
Всего |
тонн |
0,017827 |
Таблица 4
Выбросы в атмосферу
|
Вид |
Ед.изм. |
К-во на 1 ф.е. |
|
Дымовая труба (газы от печей П-1; П-2/1, 2; П-3) | ||
|
Ванадия пятиокись |
тонн |
0,0000019 |
|
Азота диоксид |
тонн |
0,00001 |
|
Серы диоксид |
тонн |
0,00055 |
|
Сероводород |
тонн |
0,00000012 |
|
Углерода оксид |
тонн |
0,000057 |
|
Бенз(а)пирен |
тонн |
0,0000000001 |
|
Фенол |
тонн |
0,0000000042 |
|
Метилмеркоптан |
тонн |
0,000000059 |
|
Пыль неорганическая |
тонн |
0,000012 |
|
Всего |
тонн |
0,00063 |
|
Сумма углеродов предельных С 12 -С 19 : дымовая труба (газы от печей П-1; П-2/1, 2; П-3), горячая насосная Труба ВУ-1, горячая насосная Труба ВУ-2, холодная насосная Труба ВУ-3, холодная насосная Труба ВУ-3/а | ||
|
Всего |
тонн |
0,000022 |
|
Емкость для хранения битума | ||
|
Углеводороды |
тонн |
0,0012 |
|
Выбросы в атмосферу всего |
тонн |
0,0019 |
Таблица 5
Сточные воды
|
Вид |
Ед.изм. |
К-во на 1 ф.е. |
|
Сточные воды |
тонн |
0,1842984062 |
Нефтяной битум является тяжелым остатком нефтяной промышленности существует необходимость ясно понимать влияние продукта на окружающую среду.
В России существует необходимость обеспечение информации о выбросах при производстве в открытом доступе, что позволит популяризации данного метода. Результаты проведенного инвентаризационного анализа могут стать базой для дальнейших исследований.
Литература:
- Регламент установки «ВТ-битумная». — Ачинск: АНПЗ ВНК, Роснефть, 2023. — 218 с.
- Goedkoop M. et al. ReCiPe 2008 //A life cycle impact assessment method which comprises harmonised category indicators at the midpoint and the endpoint level. — 2009. — Vol. 1. — P. 1–126.
- Энергетическая база. Трубопровод Восточная Сибирь — Тихий океан (ВСТО). [Электронный ресурс]. — URL: https://energybase.ru/pipeline/espo-1-taishet-skovorodino (дата обращения: 27.03.2025).
