خطرات مربوط به صنعت پتروشیمی

دیدبان مسجدسلیمان : شیوا ظاهری بیرگانی فعال محیط زیست : اگرچه صنعت پتروشیمی موارد استفاده و کاربرد بیشماری در زندگی روزمره ما دارد اما می تواند به همان اندازه برای زندگی موجودات زنده و اکوسیستم زمین خطرناک باشد.

اکثر این مواد شیمیایی وقتی که منتشر می شوند می توانند اثرات نامطلوبی بر محیط زیست ما مانند هوا، آب و خاک بگذارند.
ترکیبات آروماتیک که در محصولات پتروشیمی وجود دارند یکی از مهم ترین آلاینده های محیط زیست هستند که ممکن است از محل تراوش طبیعی نفت، ضایعات صنعتی و آلاینده ها، ضایعات مربوط به ذخیره نفت، ضایعات حاصل از تولید زغال سنگ، آلاینده های صنعتی پتروشیمی و سایر آلاینده ها در طبیعت نفوذ کنند.
صنعت پتروشیمی یکی از مهم ترین منابع تولید گازهای گلخانه ای اصلی است که مسئول گرم شدن زمین هستند.
سایر تاثیرات منفی صنعت پتروشیمی بر محیط زیست عبارتند از: باران های اسیدی، آلودگی هوا و …
در صنعت پتروشیمی مواد شیمیایی که به صورت بالقوه مضر هستند در واقع سموم مهلک، بوهای سمی و یا مواد قابل احتراق هستند.
آلودگی خاک ممکن است در اثر مواد باقیمانده از پروسه های پالایش شامل برخی ضایعات خطرناک، کاتالیزورها یا غبارهای کک، زیر تانک و لجن حاصل از پروسه های تولید باشد و همچنین ممکن است باعث از بین رفتن تنوع زیستی و تخریب اکوسیستم شود.
بخارات حاصل از صنعت پتروشیمی شامل مقادیری از هیدروکربن های حلقوی و آروماتیک، فنول ها، مشتقات فلزی، مواد فعال سطحی، سولفیدها و سایر مواد شیمیایی می شود.
به دلیل سیستم های پالایش غیر بهینه مواد سمی در بخارهای حاصل از تولید محصولات پتروشیمی وجود دارد که منجر به آلودگی آب می شود که هم برای زندگی جانوران دریایی و رودخانه و هم برای زندگی انسان بسیار خطرناک هستند.

بر اساس مطالعات انجام شده، اقامت در مناطق مسکونی مجاور با صنایع پتروشیمی منجر به افزایش ریسک ابتلا به بیماری های مختلفی خواهد شد.
جهت کنترل آلودگی هوا پتروشیمی ها نیاز به تجهیزاتی دارند که از جمله تجهیزات و سیستم های کنترلی برای اندازه گیری و کاهش و حذف آلودگی های هوا می توان به موارد زیر اشاره کرد:
بدلیل اینکه عمده ترین منبع نشر آلاینده های اتمسفری صنایع پتروشیمی از دودکش ها(  Stack  ) می باشد این خروجی ها با توجه به نوع آلاینده، باید مجهز به سیستم های کنترلی مختلفی ازجمله موارد ذیل باشند.
۱)  ناک اوت درام زائدات سوز
۲)     بگ فیلتر
۳)     سایکلون تر ( واحد دانه بندی گوگرد )
۴)     اسکرابر زباله سوز
۵)     سیستم جذب بخارات ( مثل بخارات متانول )
۶)      سیستم smoke   less   فلر
۷)     رسوب دهنده الکترو استاتیک ترWESP)  ) مجهر به آنالایزر TOC
۸)   فیلتر های الکترو استاتیک جذب ذرات
۹)   سیستم decoke   pot   جهت جمع آوری ذرات کک
۱۰- Scrop cyclone
۱۱- Hopper cyclone
۱۲)  نواع اسکرابرها :
الف ) caustic   scrubber
ب ) natural    scrubber
ج )  spray   scrubber
د )   vent scrubber
۱۳) سیستم بازیافت بخارات آرماتیکی
۱۴) کوره های مجهز به تکنولوژی pinch  و forced  draft  که باعث کاهش مصرف سوخت، و میزان آلودگی نیز به حداقل کاهش می یابد .
۱۵) جذب سطحی ( کربن فعال ، سیلیکاژل ،زئولیت ( یک نوع روغن )
۱۶) فیلتر اسیون بیولوژیکی
۱۷) اسکرابرهای زیستی ( تورب ،پوست درختان ، کمپوست )
۱۸) تجزیه حرارتی

روش های کاهش انتشار آلاینده های اتمسفری :
۱)  به حداقل رساندن میزان نشت مواد آلی فرار ( شامل بنزن ،وینیل کلراید و اکسید اتیلن ) از واشر ها ، پمپ ها، فلنج ها و دیگر تجهیزات  با استفاده از چفت و بست های مکانیکی .
۲)  کاهش اتلاف از مخازن ذخیره، خطوط انتقال تولیدات و دیگر سطوح فرایندی به وسیله اتخاذ متدهایی مانند سیستم بازیافت بخار و چفت و بست های دو برابر برای سقف های شناور تانک ها .
۳)    بازیافت کاتالیزورها وکاهش انتشار ذرات
۴)     استفاده کم از برنر(  شعله های  NOX  ) برای کاهش انتشار NOX  ها
۵)  بهینه کردن مصرف سوخت
۶)  در بعضی موارد مواد آلی نمی توانندبازیافت شوند با انتقال آنها به فلرها و دیگر دستگاههای احتراق سوزانده می شوند .
۷)   ایجاد فضای سبز در مجتمع واطراف آن.

نحوه تصفیه پساب ها :
شناسایی دقیق پسابها و اندازه گیری کمی و کیفی آلاینده ها در طراحی سیستم تصفیه مناسب در واحدهای پتروشیمی با توجه به نوع آلاینده بسیار الزامی است در غیراین صورت سیستم تصفیه کارایی لازم را نداشته و باعث آلودگی محیط زیست خواهد شد .
از پسابهای تصفیه شده صنعتی می توان به عنوان آب فرایند و یا در آبیاری فضای سبز استفاده نمود .

سیستم تصفیه پساب بهداشتی و صنعتی
مراحل تصفیه شامل :
۱- تصفیه اولیه
تصفیه اولیه ، فاضلاب را برای تصفیه بیولوژیکی آماده می سازد.
تصفیه اولیه شامل واحدهای آشغال گیری؛
مکانیکی دهانه ریز و دستی اضطراری ، دانه گیری ، چربی گیری و متعادل سازی می باشد.

تصفیه ثانویه:
تصفیه ثانویه در واحد های پتروشیمی مشتمل به تجزیه بیولوژیکی ترکیبات آلی محلول تا حد مقادیر استاندارد می باشد .
پساب خروجی از بخش تصفیه فیزیکی شیمیایی دارای کیفیت تقریباً یکنواختی می باشد، پساب ورودی که مواد معلق و کلوتیدی خود در بخش قبل از دست داده است، دارای مواد آلی به شکل محلول می باشد .
یکی ازسیستمهای موثر در حذف مواد آلی که از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه است، سیستمهای بیولوژیکی می باشد که یکی از کارآمدترین این سیستمها، روش لجن فعال ( Activated sludge ) است.
برای جلوگیری از ایجاد پدیده با لکینگ و تنظیم نسبت F/M ، پساب خروجی از واحد خنثی سازی به همراه فاضلاب بهداشتی واحدهای پتروشیمی به واحد سکتور بیولوژیکی هدایت می شود.

مدیریت لجن:
در بیشتر فرایندهای کنترل آلودگی پسابهای صنعتی ، در نتیجه فرایندهای جداسازی جامد –  مایع ( نظیر
ته نشینی ، شناور سازی و غیره )،  انعقاد شیمیایی و یا واکنش های بیولوژیکی ، لجن تولید می شود.
جهت کاهش حجم لجن یکسری پردازش ها نظیر تغلیظ ، آبگیری صورت می گیرد و نهایتاً دفع می شود.
بسته به ماهیت لجن ، روشهای دفع نهایی می تواند متفاوت باشد که متداولترین این روشها سوزاندن و دفن مهندسی می باشد
تصفیه پسابها با ماهیت آلی
برای تصفیه این پسابها که عمدتاً مواد هیدروکربنی ( مثل پارازایلین ، الفین ، و آروماتیک ها ) هستند از سیستمهای فیزیکی و شیمیایی کارآمد در مورد حذف مواد هیدروکربنی استفاده می شود.
رواناب های سطحی:
اکثواحدهای پتروشیمی به دلیل پیچیدگی و گستردگی مواد مصرفی ، واسطه و تولیدی و نوع سیستم های کنترلی به کار گرفته شده از لحاظ بررسی زیست محیطی شرایط سخت تری را نسبت به صنایع دیگر دارند؛ لذا بررسی آلایندگی آنها نیازمند توان کارشناسی بالا و کسب اطلاعات دقیق از فرایندها و مواد می باشد.ر واحدهای پتروشیمی دارای شبکه جمع آوری مجزا جهت رواناب های سطحی بوده و در صورت دارا بودن مقادیر آلودگی بالاتر از مقادیر استاندارد تخلیه به محیط ابتدا به تصفیه خانه ارسال می شود تا مورد تصفیه قرار گیرد سپس به محیط های آبی تخلیه می شود.

در نتیجه:
واحدهای پتروشیمی به دلیل پیچیدگی و گستردگی مواد مصرفی ، واسطه و تولیدی و نوع سیستم های کنترلی به کار گرفته شده از لحاظ بررسی زیست محیطی شرایط سخت تری را نسبت به صنایع دیگر دارند؛ لذا بررسی آلایندگی آنها نیازمند توان کارشناسی بالا و کسب اطلاعات دقیق از فرایندها و مواد می باشد.
چنانچه اطلاعات دقیق از میزان و نوع آلودگی و نحوه انتشار مواد آلاینده در دست نباشد؛ مشکلات موجود به درستی شناخته نشده و پیامد آن ، روش های درمانی نیز تأثیر چندانی نخواهد داشت .
با توجه به نیاز آبی شدید مجتمع های پتروشیمی و قرارگیری آنها در کنار مناطق آبی و پیامد های آنها مانند ایجاد پساب نفتی و شیمیایی ، آلودگی صوتی ، سوزاندن گازهای تفکیکی ، جمع آوری مواد زائد شیمیایی و … یک چالش بزرگ زیست محیطی در پیرامون صنایع پتروشیمی مشاهده می کنیم .
این مناطق به واسطه شرایط خاص آب و هوایی، واجد نادرترین و حساس ترین اکوسیستم ها و
جوامع گیاهی و جانوری هستند
که با توجه به تخلیه پساب صنایع پتروشیمی به این مناطق شاهد از بین رفتن تدریجی آنها خواهیم بود.

پیشنهادات:
۱) شناسایی دقیق پسابها و اندازه گیری کمی و کیفی آلاینده ها در کلیه واحد های پتروشیمی
۲)  ایجاد تصفیه خانه های اصولی و با تکنولوژی روز
۳)  توسعه فضای سبز و آبیاری آنها با استفاده از پسابهای صنعتی تصفیه شده
۴)   تغییر فرایند بعضی از مجتمع ها  و تولیدات  آنها
۵)  عدم استفاده از تکنولوژی غیر کار آمد و استفاده از تکنولوژی روز
۶) جایگزینی تولیدات بی ضرر و کم ضرر زیست محیطی با تولیدات با اثرات زیست محیطی بالا مانند جایگزینی ETBE  به جای  MTBE  که کمتر از نصف مقدار MTBE  در آب حل می شود و عمر آن نصف عمر MTBE  بوده و همچنین از فرمالدئید سرطان زای ناشی از MTBE  عاری بوده و با سهولت بیشتری از آب حذف می شود .
۷) شفاف سازی و اطلاع رسانی درست و اصولی در زمینه فعالیتهای صنایع پتروشیمی
۸)   تربیت و به کارگیری نیروهای متخصص و آشنا به محیط زیست در صنایع پتروشیمی
۹)  آموزش کارشناسان و مهندسان ومدیران صنایع پتروشیمی با روش های علمی نظیر HAZOP  ، FMEA و مهندسی محیط زیست و بکارگیری این آموزش ها جهت کاهش و حذف اثرات زیست محیطی صنایع پتروشیمی
۱۰)  بکار گیری یک برنامه نگهداری تجهیزات که انتشار مواد آلی مثل اتیلن اکساید ، بنزن ، وینیل کلراید ،
۱ و ۲ دی کلرواتان و دیگر مواد آلی را کاهش دهد
۱۱) نصب سیستم های بازیابی بخار برای کاهش انتشار VOC
۱۲) استفاده کم از برنرNOX
۱۳) بهینه کردن مصرف سوخت
۱۴) جداسازی روان آبهای سطحی از جریان پساب
۱۵) انجام ارزیابی زیست محیطی صحیح برای توسعه صنایع پتروشیمی

منابع و مأخذ:
۱) حفاظت از محیط زیست؛ سایت پتروشیمی کارون؛
۲) تحلیل اثرات مخرب زیست محیطی در صنایع پتروشیمی؛ سایت کانون مهندسی شیمی
۳)گامهای مؤثر پتروشیمی در حفاظت از محیط زیست
۴) کتاب «راهنمای ارزیابی اثرات زیست‌محیطی کارخانجات پتروشیمی» ، سید مسعود منوری، تهران، انتشارات فرزانه، چاپ اول
۵) سیمای زیست محیطی صنعت پتروشیمی جعفر زاده ، محمد تقی؛ چاپ اول
۶) آلاینده های زیست محیطی و روش های کنترل آنها؛  اداره HSE  شرکت ملی پخش فراورده های نفتی ایران انتشارات روابط عمومی؛۱۳۸۸
۷) آشنایی با اثرات زیست محیطی و فاکتورهای آلاینده صنعت پتروشیمی؛ سایت سازمان حفاظت محیط زیست؛ مهدی گندم کار
۸) آثار تخریب پتروشیمی بر محیط زیست؛ شبکه تحلیل گران تکنولوژی ایران