TIỂU LUẬN MÔN HỌC QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN VÀ CHẤT THẢI NGUY HẠI NGÀNH HÓA DẦU

Tính chung, 2 năm đầu thế kỷ mới, ngành Dầu khí nước ta đã thăm dò phát hiệngia tăng thêm trữ lượng trên 70 triệu tấn dầu thô và hàng chục tỷ m3 khí để tăng sảnlượng khai thác trong nhữn

VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Nguyễn Thị Tú QuyênNguyễn Thị Thanh HươngNguyễn Trần Thu Hiền

Tp.Hồ Chí Minh, năm 2013

VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Nguyễn Thị Tú QuyênNguyễn Thị Thanh HươngNguyễn Trần Thu Hiền

Tp.Hồ Chí Minh, năm 2013

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGÀNH HÓA DẦU 1

1.1 Tổng quan ngành hóa dầu Việt Nam 1

1.2 Phân loại dầu thô 3

1.3 Khai thác dầu mỏ 4

1.3.1Quy trình khai thác dầu mỏ 6

1.3.2Chất thải phát sinh từ quá trình khai thác 7

1.4 Chế biến dầu mỏ 8

1.4.1Xử lý sơ bộ (loại bỏ muối và nước) 8

1.4.2Chưng cất dầu mỏ 9

1.4.3Chế hóa dầu mỏ 10

1.4.4Một số ứng dụng chế hóa dầu mỏ 12

1.4.5Quy trình sản xuất nhiên liệu máy bay từ Kerosene 13

1.4.6Quy trình sản xuất sản xuất dầu Diesel từ Diesel thô 13

1.5 Danh mục chất thải nguy hại của ngành thăm dò, khai thác, chế biến khoáng sản, dàu khí và than 14

1.6 Các sản phẩm hóa dầu 15

1.6.1Khí dầu mỏ (petroleum gas): 15

1.6.2Naphta hay ligroin 15

1.6.3Nhiên liệu cho động cơ (gasoline motor fuel) hay còn gọi là xăng thương phẩm 15

1.6.4Nhiên liệu dầu hỏa (kerosene fuel) 15

1.6.5Dầu đốt (gas oil) hoặc dầu diesel chưng cất 16

1.6.6Dầu nhờn (lubricating oil) 16

1.6.7Dầu nặng (heavy gas) hoặc nhiên liệu đốt trong (fuel oil) 16

1.6.8Phần sót lại sau chưng cất (Residuals) 16

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG QUẢN LÝ CTNH CHO NGÀNG HÓA DẦU 17

2.1 Hệ thống quản lý CTNH 17

2.2 Công nghệ xử lý CTNH ngành hóa dầu 18

2.2.1Xử lý chất thải rắn nguy hại 18

2.2.2Xử lý bùn thải nguy hại 19

2.2.3Xử lý nước thải nguy hại 19

2.2.4Một số công nghệ xử lý CTNH có thể áp dụng cho ngành 20

2.2.5Hệ thống thu gom, lưu trữ, vận chuyển 24

2.2.6Các giải pháp ngăn ngừa ô nhiễm 25

2.2.7Xử lý nước thải nhiễm dầu 28

CHƯƠNG 3.HỆ THỐNG QUẢN LÝ CTNH TẠI CÔNG TY TNHH CASTROL BP PETCO 31

3.1 Giới thiệu nhà máy 31

3.2 Quy trình công nghệ của nhà máy 31

3.3 Các loại hình chất thải chính 33

3.4 Hiện trạng thu gom và lưu trữ chất thải tại nhà máy 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGÀNH HÓA DẦU 1.1 Tổng quan ngành hóa dầu Việt Nam

Hàng năm, trên thế giới sử dụng một lượng nhiên liệu rất lớn, hơn 3 tỷ tấn dầu vàhơn 2 tỷ tấn khí Trong đó, Mỹ sử dụng 800 triệu tấn dầu, còn Việt Nam đã đưa lượng sửdụng nhiên liệu lên 12 triệu tấn/năm từ năm 2001

Trữ lượng dầu mỏ trên thế giới tính đến năm 1996 có thể khai thác được 135 tỷtấn Cho đến ngày nay, vẫn thường xuyên phát hiện ra các mỏ dầu mới, thêm vào đócông nghệ khai thác chế biến dầu ngày càng phát triển cho phép khẳng định rằng, vẫncòn nhiều mỏ dầu tiềm ẩn chờ phát hiện và khai thác

Qua tìm kiếm thăm dò cho đến nay, các tính toán dự báo đã khẳng định tiềm năngdầu khí Việt Nam tập trung chủ yếu ở thềm lục địa và trữ lượng khí thiên nhiên có khảnăng nhiều hơn dầu Với trữ lượng đã được thẩm định, nước ta có khả năng tự đáp ứngđược nhu cầu về sản lượng dầu khí trong những thập kỷ đầu tiên của thiên niên kỷ thứ 3

Tổng tiềm năng dầu khí tại các bể trầm tích: Sông Hồng, Phú Khánh, Nam CônSơn, Cửu Long, Ma lay - Thổ Chu, Vùng Tư Chính - Vũng Mây đã được xác định tiềmnăng và trữ lượng đến thời điểm này là từ 0,9 đến 1,2 tỷ m3 dầu và từ 2.100 đến 2.800 tỷ

m3 khí Trữ lượng đã được xác minh là gần 550 triệu tấn dầu và trên 610 tỷ m3 khí Trữlượng khí đã được thẩm lượng, đang được khai thác và sẵn sàng để phát triển trong thờigian tới vào khoảng 400 tỷ m3 Với các biện pháp đồng bộ, đẩy mạnh công tác tìm kiếmthăm dò, khoảng từ 40 đến 60% trữ lượng nguồn khí thiên nhiên của nước ta sẽ đượcphát hiện đến năm 2010

Hiện nay, ngành Dầu khí nước ta đang khai thác chủ yếu tại 6 khu mỏ bao gồm:Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng, Hồng Ngọc, Rạng Đông, Bunga Kekwa - Cái Nước và chuẩn

bị chính thức đưa vào khai thác mỏ khí Lan Tây - lô 06.l Công tác phát triển các mỏRạng Đông, Ruby và Emeral, Lan Tây - Lan Đỏ, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Hải Thạch,Rồng Đôi, Kim Long, Ác Quỷ, Cá Voi đang được triển khai tích cực theo chương trình

đã đề ra, đảm bảo duy trì và tăng sản lượng khai thác dầu khí cho những năm tới Theo

dự kiến, mỏ Sư Tử Đen (lô 15-1) sẽ được đưa vào khai thác trong quý 4 năm nay

Những phát hiện về dầu khí mới đây ở thềm lục địa miền Nam nước ta rất đángphấn khởi, tăng thêm niềm tin và thu hút sự quan tâm của các nhà đầu tư là: lô 09-2,giếng Cá Ngừ Vàng - IX, kết quả thử vỉa thu được 330 tấn dầu và 170.000 m3 khí/ngày

Lô 16-l, giếng Voi Trắng - IX cho kết quả 420 tấn dầu và 22.000 m3 khí/ngày Lô 15.1,giếng Sư Tử Vàng - 2X cho kết quả 820 tấn dầu và giếng Sư Tử Đen - 4X cho kết quả

980 tấn dầu/ngày Triển khai tìm kiếm thăm dò mở rộng các khu mỏ Bạch Hổ, Rồng, ĐạiHùng với các giếng R-10, 05-ĐH-10 cho kết quả 650.000 m3 khí ngày đêm và dòng dầu

180 tấn/ngày đêm; Giếng R-10 khoan tầng móng đã cho kết quả 500.000 m3 khí/ngàyđêm và 160 tấn Condensate/ngày đêm

Tính chung, 2 năm đầu thế kỷ mới, ngành Dầu khí nước ta đã thăm dò phát hiệngia tăng thêm trữ lượng trên 70 triệu tấn dầu thô và hàng chục tỷ m3 khí để tăng sảnlượng khai thác trong những năm tiếp theo.

Năm 2006, Tổng công ty Dầu khí Việt Nam bố trí kế hoạch khai thác 20,86 triệutấn dầu thô quy đổi (tăng 1,5 triệu tấn so với mức đã thực hiện trong năm 2002) Đây lànăm đầu tiên nước ta khai thác trên 20 triệu tấn dầu thô qui đổi Trong đó 17,6 triệu tấndầu thô và 3,7 tỷ m3 khí nhiên Dự kiến đến năm 2010, ngành Dầu khí nước ta sẽ khaithác từ trên 30 đến 32 triệu tấn dầu thô quy đổi, nhằm đáp ứng các ngành năng lượng vàsản xuất công nghiệp của cả nước

Dầu khí Việt Nam đang trở thành một trong những lĩnh vực đầu tư nước ngoài sôiđộng: Nhiều tập đoàn dầu khí lớn đang có kế hoạch đầu tư và mở rộng hoạt động tại ViệtNam Ngoài số hợp đồng thăm dò khai thác được Tổng công ty Dầu khí Việt Nam(PetroVietnam) ký với các nhá thầu nước ngoài từ đầu năm đến nay, hai tập đoàn dầu khílớn nhất đang hoạt động tại Việt Nam là BP và ConocoPhillips cũng đang xúc tiến các kếhoạch mở rộng hoạt động

Cho đến nay, các loại sản phẩm dầu mỏ vẫn là nguồn nguyên liệu và nhiên liệukhông thể thiếu được trong một xã hội công nghiệp, phục vụ đắc lực cho việc phát triểnkinh tế xã hội Tuy nhiên, hoạt động dầu khí, đặc biệt là hoạt động thăm dò khai thác tạo

ra nhiều loại chất thải trong đó có những chất thải thuộc loại nguy hại cần được quản lýchặt chẽ để tránh hoặc hạn chế những tác động có hại tới môi trường, làm ô nhiễm môitrường biển

Ô nhiễm biển là việc đưa vào biển các chất hoá học hoặc sự biến đổi đặc trưng vật

lý, hố học của môi trường biển Các chất ô nhiễm ảnh hưởng ở mức độ khác nhau lên đờisống sinh vật như:

- Giết chết các động thực vật đã trưởng thành

- Gây trở ngại các qúa trình sinh lý, đặc biệt là sinh sản

- Gây hại cho sự phát triển các ấu trùng

- Làm cho vùng biển không còn thích hợp cho sự phục hồi hoặc lắng đọngcác cơ thể nuôi

- Phá vỡ hoặc thay đổi cấu trúc quần cư

Ô nhiễm biển do tràn dầu gây ra do các dàn khoan dầu khí trên biển cũng đáng longại Riêng Việt Nam, hàng năm sản xuất khoảng 10 triệu tấn dầu từ các mỏ dưới lòngbiển và lượng khí đồng hành đáng kể Quá trình khai thác, vận chuyển dầu khí vào khochứa thường xảy ra những sự cố kỹ thuật làm tràn dầu ra biển Năm 1982, riêng mỏ Bạch

Hổ, đã có 5 vụ tràn dầu làm thất thoát 85 m3 dầu ra biển Trên các dàn khoan dầu trênbiển nước ta, hàng năm thải ra lượng mùn khoan khá lớn và ngày càng gia tăng

Việc quan tâm, đưa ra các biện pháp quản lý hoạt động thăm dò và khai thác dầukhí sao cho vẫn đáp ứng được nhu cầu mà không hoặc hạn chế tác động xấu đến môi

trường là yêu cầu cấp bách, đòi hỏi sự phối hợp giữa nhà nước và các doanh nghiệp trựctiếp hoạt động trong lĩnh vực này.

1.2 Phân loại dầu thô

Theo phương pháp của Viện nghiên cứu chế biến dầu Groznu (GrozNII) (Nga),phân loại dầu thô dựa vào hàm lượng hydrocacbon parafin, naphten và aromat Dầu thôđược chia thành 6 loại dầu khác nhau: 1) parafin; 2) parafin-naphten; 3)naphten; 4)parafin-naphten-aromat; 5) parafin-aromat; 6) aromat

- Trong dầu parafin phân đoạn xăng chứa không ít hơn 50% k.l parafin, phânđoạn dầu nhờn có hàm lượng parafin rắn có thể đạt tới 20%k.l (trung bình10%k.l)

- Dầu parafin - naphten chứa lượng đáng kể naphten và lượng nhỏhydrocacbon thơm

- Trong dầu naphten tất cả các phân đoạn đều có hàm lượng naphten cao, đạttới 60%k.l và đôi khi cao hơn

- Dầu parafin - naphten - thơm có hàm lượng hydrocacbon các nhóm này xấp

xỉ nhau Hàm lượng parafin rắn trong dầu loại này thấp hơn 1 ÷ 1,5%k.l.,hàm lượng nhựa và asphanten khá cao (khoảng gần 10%k.l.)

- Đối với dầu naphten - aromat hàm lượng naphten và hydrocacbon thơmtăng nhanh khi phân đoạn nặng dần lên Parafin chỉ có trong phân đoạn nhẹ,lượng parafin rắn không quá 0,3%k.l.Trong các dầu này chứa khoảng 15 ÷20% nhựa và asphanten

- Dầu aromat được đặc trưng là tất cả các phân đoạn có tỉ trọng cao và hàmlượng hydrocacbon thơm cao

5 Oxygen (carbon dioxide, phenols, ketones,

6 Kim loại (nickel, sắt, vanadium, đồng, arsenic) nhỏ hơn 1%

7 Muối (sodium chloride, magnesium chloride,

1.3 Khai thác dầu mỏ

Dầu thô là thuật ngữ dùng để chỉ các loại dầu khí khai thác được từ dưới lòng đất

và chưa qua các quá trình công nghệ chế biến Ngày nay, hầu như tất cả các nhà khoahọc trên toàn thế giới đều thừa nhận, dầu thô được hình thành và sinh ra từ quá trìnhphân hủy xác động vật, thực vật dưới đáy biển trong một thời gian rất dài, từ hơn 3 nghìn

tỷ năm về trước Nhưng một bộ phận không nhỏ cho rằng quá trình này chỉ mới bắt đầu

từ khoảng 100 đến 600 triệu năm về trước mà thôi Trong quá trình hình thành, chúngđược tích tụ dần dưới các địa tầng, địa chất khác nhau của vỏ trái đất và tạo thành các mỏdầu như ngày nay

Dầu thô thường ẩn chứa trong những tầng sâu dưới lòng đất và chúng thường dichuyển thành những “túi dầu” trong các bãi đá hình cầu có nhiều lỗ như tổ ong Vì vậy,việc khoan thăm dò để tìm được một mỏ dầu là hết sức khó khăn và tốn kém Một mũikhoan như vậy phải tốn hàng triệu đô la, nhưng sự thành công lại rất ít Thế nhưng, ngaykhi tìm tìm được một túi hay vỉa có dầu thì trong túi chất lỏng đó cũng chứa đựng hỗnhợp rất nhiều thành phần phức tạp như nước, cặn, dầu thô và khí dầu mỏ Phải xử lý rấtnhiều công đoạn mới có thể bơm hút và vận chuyển chúng an toàn

Hình 1-1 Túi dầu trong long đất và tháp khoan sâu tìm kiếm dầu mỏ

Hình 1-2 Sơ đồ công nghệ khai thác dầu thô

Khoan giếng thăm dò

Trám xi măng

Bắn mở vỉa

Lắp đặt thiết bị khai thác

Gọi dòng sản phẩm

Khảo sát giếng

Thử vỉa

Duy trì áp suất vỉa

Khai thác

- Đặt mũi khoan, vòng đệm, ống khoan vào lỗ

- Nối thiết bị với mặt đĩa tròn và bắt đầu khoan

- Bùn bắn lên qua ống và đẩy các mẩu đá cắt ra khỏi lỗ

- Nối thêm ống khoan khi lỗ càng khoét sâu

- Khi mũi khoan chạm độ sâu định trước, tháo thiết bị khoan

- Cách ly tầng khai thác với các tầng lân cận.

- Đảm bảo chắc chắn về mặt cơ học cột ống chống

- Bảo vệ cột ống chống khỏi rỉ sét, hư hại

- Tạo đáy kín cho các thiết bị kiểm tra và an toàn lắp đặt

- Tạo kênh dẫn cho chất lưu chảy vào giếng

- Thiết kế hợp lý nhằm khai thác hiệu quả, duy trì áp suất vỉa và tăng cường hệ số thu hồi

Lắp đặt cột ống có đường kính nhỏ vào giếng để làm đường ống dẫn dầu từ đáy giếng lên bề mặt.

Tạo dòng sản phẩm từ vỉa chảy vào giếng

- Đánh giá tiềm năng của mỏ, đánh giá hiệu quả kích thích vỉa, hiệu quả thay đổi chế độ vận hành…

- Tìm hiểu mối liên hệ thuỷ động lực giữa các giếng trong mỏ

- Xác định các thông số của vỉa

- Phân tích và đặt kế hoạch cho công nghệ khai thác

- Tính trữ lượng

- Xác định thể tích lưu chất trong vỉa

- Diện tích vùng tiềm năng

- Khoảng cách từ đứt gãy (nếu có) đến giếng

- Hình dạng của vỉa

- Loại biên vỉa

2.8 Duy trì áp suất v

- Nâng cao lưu lượng khai thác

- Nâng cao hệ số thu hồi dầu

Tạo sự chênh áp giữa áp suất vỉa và áp suất đáy giếng để khai thác

1.3.1 Quy trình khai thác dầu mỏ

Hình 1-3 Quy trình khoan thăm dò và khai thác

1.3.2 Chất thải phát sinh từ quá trình khai thác

Sau hoạt động khai thác, các loại chất thải phát sinh như sau:

Bảng 1-2 Chất thải phát sinh từ hoạt động khai thác

Căn cứ vào Thông tư số 12/2011/BTNMT thì các chất thải nguy hại phát sinh khithực hiện công tác khoan như sau:

Bảng 1-3 Thành phần CTNH phát sinh từ quá trình khai thác

Mã

Tính chất

Ngưỡng CTNH

01 03 01 Bùn thải và chất

thải có chứadầu từ quá trìnhkhoan

Mùn khoan và dung dịchkhoan

Dung dịch khoan thải đặc biệttrong đó có hàm lượng caocủa barit, Hydrocarbon trongdầu bôi trơn đặc biệt là trongdung dịch dịch khoan gốcdầu, một lượng nhỏ các kimloại nặng

01 03 02 Bùn thải và chất

thải có chứa cácthành phầnnguy hại từ quátrình khoan

Chất thải từ quá trình bớp ép

và tách nước từ dầu thô Chủ yếu là các loạihyrocarbon, phenol và một sốkim loại nặng tuy nhiên tất cảcác chất thải này điều qua hệthống xử lý thích hợp để giảmthiểu đến mức thấp nhất cácchất gây ô nhiễm

Nước thải Nước nhiễm dầu như nước

thải tổng hợp có nhiễm dầuphát sinh từ các sàn tàu, các

Loại chất

Chất thải thực phẩm Nghiền vụn và thải xuống biển

Rác sinh hoạt Thu gom và vận chuyển vào bờ

Chất thải nguy hại Thu gom và vận chuyển vào bờ để xử lý

Chất thải dễ cháy không

độc hại

Thu gom, phân loại đốt bỏ ngoài giàn hoặc vận chuyểnvào bờ để thải bỏ, tái sinh, tái sử dụng hoặc thải bỏ

Chất thải không cháy,

không độc hại Thu gom, phân loại vận chuyển vào bờ

Tính chất

Ngưỡng CTNH

thiết bị máy móc và các khuvực vệ sinh máy móc/thiết bị,nước bẩn đáy tàu,… tất cả sẽđược dẫn tới một hệ thống xử

lý nước nhiễm dầu,hàm lượngdầu sau khi xử lý phải

<1,5mg/l

1.4 Chế biến dầu mỏ

Dầu thô khi mới khai tác lên chứa nhiều tạp chất, phải qua các quy trình xử lý sơ

bộ sau đó vận chuyển (bằng tàu dầu hoặc đường ống) về nhà máy xử lý, chế biến dầu để

ra được các thành phẩm sử dụng như xăng, dầu, khí nhiên liệu… Quy trình chế biến cácsản phẩm từ dầu thô là dùng phương pháp chưng cất phân đoạn (dựa trên nhiệt độ sôikhác nhau của các thương phẩm dầu) và các phương pháp hóa học

Hình 1-4 Sơ đồ chưng cất, chế hóa và ứng dụng của dầu mỏ

1.4.1 Xử lý sơ bộ (loại bỏ muối và nước)

 Phương pháp cơ học

- Lắng ứng dụng cho nhũ tương mới, không bền, có khả năng tách lớp dầu vànước do chúng có trọng lượng riêng khác nhau Loại nước bằng phương

pháp lắng được thực hiện trong thiết bị nung nóng - loại nước dạng hình trụđứng có đường kính 1,5 - 2 m và chiều cao 4 - 5 m (hình theo sách giáokhoa), trong đó dầu được hâm nóng đến 600C, loại tiếp bằng cách gia nhiệtđến 120 - 1600C và để lắng ở áp suất 8 - 15 atm trong 2 - 3 giờ.

- Lọc để tách nước ra khỏi dầu dựa trên tính thấm ướt lựa chọn các chất lỏngkhác nhau của các vật liệu Để loại nước trong dầu bằng phương pháp lọc

sử dụng bông thuỷ tinh, mùn cưa Lọc ứng dụng trong trường hợp khi nhũtương đã bị phá

 Phương pháp hóa học:

Sử dụng các chất hoạt động bề mặt có tác dụng như chất phá nhũ Phương phápphá nhũ tương dầu bằng điện trường như sau: Dưới tác dụng của lực kéo của điện trườngcác hạt nước riêng lẻ hướng về cực dương, tạo thành các đám mây điện môi các giọtnước nhỏ sẽ lớn lên, dễ lắng

 Loại muối:

Diễn ra trong điện trường điện thế 32 ÷ 33 kW ở nhiệt độ 120 ÷ 1300C và áp suất

8 ÷ 10 atm Dầu sau khi xử lý chứa 5 ÷ 10 mg muối/l

1.4.2 Chưng cất dầu mỏ

1.4.2.1 Chưng cất dưới áp suất thường

 Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm

Để phân tách các chất có nhiệt độ sôi khác nhau không nhiều, người ta dùngphương pháp chưng cất phân đoạn Ở cột phân đoạn, hỗn hợp hơi càng lên cao càng giàuhợp phần có nhiệt độ sôi thấp, vì hợp phần có nhiệt độ sôi cao đã bị ngưng đọng dần từdưới lên

Hình 1-5 Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm

 Chưng cất phân đoạn dầu mỏ

Dầu khai thác từ mỏ lên gọi là dầu thô Dầu thô sau khi sơ chế loại bỏ nước, muối,được chưng cất ở áp suất thường trong các tháp chưng cất phân đoạn liên tục cao vàichục mét Nhờ vậy, người ta tách được những phân đoạn dầu có nhiệt độ sôi khác nhau

Các phân đoạn đó được đưa đi sử dụng hoặc được chế biến tiếp.

1.4.2.2 Chưng cất dưới áp suất cao

Phân đoạn sôi ở nhiệt độ <180oC được chưng cất tiếp ở áp suất cao Nhờ chưngcất ở áp suất cao người ta tách được phân đoạn C1−C2, C3−C4 dùng làm nhiên liệu khíhoặc khí hóa lỏng hoặc dẫn sang nhà máy sản xuất hóa chất Phân đoạn lỏng (C5 − C6)gọi là ete dầu hỏa được dùng làm dung môi hoặc nguyên liệu cho nhà máy sản xuất hóachất Phân đoạn (C6 − C10) là xăng, nhưng thường có chất lượng thấp nên phải qua chếhóa bằng phương pháp rifominh

1.4.2.3 Chưng cất dưới áp suất

Phần còn lại sau khi chưng cất ở nhiệt độ thường (có thể chiếm tới 40% dầu thô)

là một hỗn hợp nhớt đặc, màu đen, gọi là cặn mazut Khi chưng cất cặn mazut dưới ápsuất thấp, ngoài phân đoạn linh động hơn dùng crackinh người ta thu được dầu nhờn (đểbôi trơn máy), vazơlin và parafin (dùng trong y dược, dùng làm nến, ) Cặn đen còn lạiđược gọi là atphan dùng để rải đường

1.4.3 Chế hóa dầu mỏ

Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học (nói gọn là chế hóa dầu mỏ) là biếnđổi cấu tạo hóa học các hiđrocacbon của dầu mỏ Chế hóa dầu mỏ nhằm hai mục đíchsau:

- Đáp ứng nhu cầu về số lượng, chất lượng xăng làm nhiên liệu Chất lượngcủa xăng được đo bằng chỉ số octan Chỉ số octan càng cao thì xăng càngtốt Thực nghiệm cho thấy chỉ số octan của hiđrocacbon giảm theo trật tựsau: Aren > Anken có nhánh > Ankan có nhánh > Xicloankan có nhánh >Anken không nhánh > Xicloankan không nhánh > Ankan không nhánh

- Đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu cho công nghiệp hóa chất: Công nghiệphóa chất cần nhiều anken, aren để tổng hợp ra polime và các hóa phẩm khác

mà trong thành phần của dầu mỏ không có anken, thường có rất ít aren nhẹ.Hai phương pháp chủ yếu chế hóa dầu mỏ là rifominh và cracking

1.4.3.1 Quá trình Cracking

Cracking là quá trình bẻ gãy phân tử hyđrocacbon mạch dài thành các phân tửhiđrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt (cracking nhiệt) hoặc của xúc tác vànhiệt (cracking nhiệt) hoặc của xúc tác và nhiệt (cracking xúc tác) Thí dụ:

C16H34 → C16−mH34−2m + CmH2m (m =2−16)

 Cracking nhiệt

Cracking nhiệt thực hiện ở nhiệt độ trên 700 − 9000C chủ yếu tạo ra eten, propen,buten và penten dùng làm monome để sản xuất polime

 Crackingh xúc tác

Cracking xúc tác chủ yếu nhằm chuyển hyđrocacbon cacbon mạch dài của cácphân đoạn có nhiệt độ sôi cao thành xăng nhiên liệu

Mục đích của quá trình cracking xúc tác

- Điều chế xăng với trị số octan không thấp hơn 76 ÷ 78 và nhiên liệu diesel.Chất lượng xăng sản phẩm cao hơn cracking nhiệt Tính chống nổ của xăngcracking xúc tác cao hơn xăng cracking nhiệt

- Thu phân đoạn butan - butylen cao, từ đó có thể sản xuất thành phần octancao cho xăng là alkylat

- Cung cấp nguyên liệu hóa học như hydrocacbon thơm, olefin khí, nguyênliệu điều chế cốc

- Ưu điểm chính của cracking xúc tác so với cracking nhiệt là hiệu suất lớncủa sản phẩm giá trị cao: hydrocacbon C3, C4 (đặc biệt là isobutan),hydrocacbon thơm, iso-olefin và iso-parafin

1.4.3.2 Quá trình Rifominh

Xăng thu được từ chưng cất dầu mỏ chứa chủ yếu là những ankan không nhánh vìvậy có chỉ số octan thấp Để tăng chỉ số octan, người ta dùng phương pháp rifominh.Rifominh là quá trình dùng xúc tác và nhiệt biến đổi cấu trúc của hiđrocacbon từ khôngphân nhánh thành phân nhánh, từ không thơm thành thơm

Trong quá trình rifominh xảy ra 3 loại phản ứng chủ yếu sau:

- Chuyển ankan mạch thẳng thành ankan mạch nhánh và xicloankan

- Tách hiđro chuyển xicloankan thành aren

- Tách hiđro chuyển ankan thành aren

Chưng cất Dầu thô

Naphtha nguyên liệu

Quá trình xử lý Hydro

Pha thêm chất phụ gia

Xăng thương mại

Khí thải NH3 Hóa chất thải, dầu thải Nước thải nhiễm dầu Hoạt động bảo dưỡng

Chất xúc tác (hệ)

Ni-Mo-S/Al2O3;

Co-Mo-S/Al2O3

Hóa chất thải, sản phẩm hỏng Bao bì hóa chất thải

Nước thải nhiễm dầu

Quá trình xử lý Hydro

Xăng máy bay

Khí thải NH3 Hóa chất thải, dầu thải Hoạt động bảodưỡng Cetane (tương tự octan trong xăng)

Tùy giai đoạn mà thêm

kerosene(jet)

1.4.5 Quy trình sản xuất nhiên liệu máy bay từ Kerosene

1.4.6 Quy trình sản xuất sản xuất dầu Diesel từ Diesel thô

Các quy trình xử lý hydro đều có nguyên tắc chung là để giảm lượng lưu huỳnh

và ni tơ trong sản phẩm chưng cất bằng cách cho sản phẩm chưng cất từ dầu thô phảnứng với khí hydro trong lò phản ứng có chứa chất xúc tác ở nhiệt độ và áp suất cao Chấtxúc tác và nhiệt độ/ áp suất phải chạy thì tùy theo yêu cầu kỹ thuật của từng quốc gia

CHƯƠNG 2 DANH MỤC CHẤT THẢI NGUY HẠI CỦA NGÀNH THĂM DÒ, KHAI THÁC, CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN, DÀU KHÍ VÀ THAN

Mã

CTNH

nguy hại chính

Trạng thái (thể) tồn tại thông thường

Ngưỡng CTNH

01 CHẤT THẢI TỪ NGÀNH THĂM DÒ, KHAI THÁC, CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN,

DẦU KHÍ VÀ THAN

01 03 Bùn thải và các chất thải khác từ quá trình khoan

01 03 01 Bùn thải và chất thải có dầu từ quá trình khoan Đ, ĐS Bùn/rắn/lỏng *

01 03 02 Bùn thải và chất thải có các thành phần nguy hại (khác với dầu) từ quá trình khoan Đ, ĐS Bùn/rắn/lỏng *

01 04 Chất thải từ quá trình lọc dầu

01 04 01 Bùn thải từ thiết bị khử muối Đ, ĐS Bùn **

01 04 04 Dầu tràn (hoặc rơi vãi, rò rỉ) Đ, ĐS Lỏng **

01 04 05 Bùn thải có dầu từ hoạt động bảo dưỡng cơ sở, máy móc, trang thiết bị Đ, ĐS Bùn **

01 04 06 Các loại hắc ín (tar) thải Đ, ĐS, C Rắn/bùn **

01 04 07 Bùn thải có các thành phần nguy hại từ quá trình xử lý nước thải Đ, ĐS Bùn *

01 04 08 Chất thải từ quá trình làm sạch xăng dầu bằng bazơ AM, Đ, ĐS Lỏng **

01 04 10 Vật liệu lọc bằng đất sét đã qua sử dụng Đ, ĐS Rắn **

01 05 Chất thải từ quá trình chế biến than bằng phương pháp nhiệt phân

01 05 01 Các loại hắc ín (tar) thải Đ, ĐS, C Rắn **

01 06 Chất thải từ quá trình tinh chế và vận chuyển khí tự nhiên

2.1 Các sản phẩm hóa dầu

Ngày nay với công nghệ lọc dầu ngày càng cải tiến, người ta có thể thu được cácnhiều sản phẩm từ chưng cất dầu thô như sau:

Hình 1-6 Sản phẩm và ứng dụng

2.1.1 Khí dầu mỏ (petroleum gas):

Dùng để sưởi, nấu ăn và chế biến các sản phẩm nhựa (making plastics) Thànhphần chủ yếu là các ankan, với cấu trúc từ 1 – 4 nguyên tử cacbon như metan, propan,etan và butan…Chúng có nhiệt độ sôi dưới 1040F (hoặc 400C); thường được sử dụngdưới dạng dầu khí hóa lỏng (LPG)

2.1.2 Naphta hay ligroin

Sản phẩm trung gian để đưa đi chế biến, pha chế thành xăng thương phẩm Thànhphần chủ yếu là các alkan với hỗn hợp các mạch H – C có chứa 5-9 nguyên tử cacbon.Nhiệt độ sôi khoảng từ 140 đến 2120F (60 – 1000C)

2.1.3 Nhiên liệu cho động cơ (gasoline motor fuel) hay còn gọi là xăng thương

phẩm

Đó là chất lỏng, hỗn hợp của các alkan và xyclo alkan có từ 5 – 12 nguyên tử C,nhiệt độ sôi khoảng 104 đến 4010F (từ 40 – 2050C)

2.1.4 Nhiên liệu dầu hỏa (kerosene fuel)

Dùng cho động cơ phản lực và máy bay cánh quạt; Đây là nguyên liệu đầu vào đểsản xuất nhiều sản phẩm khác Đây là chất lỏng, là hỗn hợp của các alkan với 10 đến 18nguyên tử C và các chất thơm khác, khoảng nhiệt độ sôi từ 350 – 617 0F (175 – 3250C)

2.1.5 Dầu đốt (gas oil) hoặc dầu diesel chưng cất

Dùng làm nhiên liệu cho động cơ diezen hoặc dầu đốt (heating oil), là nhiên liệuđầu vào để sản xuất nhiều sản phẩm khác, đặc trưng: là chất lỏng, chứa từ 12 (hoặc hơn)nguyên tử C, nhiệt độ sôi từ 482 đến 6620F (khoảng 250 đén 3500C)

2.1.6 Dầu nhờn (lubricating oil)

Dùng làm chất bôi trơn cho động cơ, mỡ nhờn và các loại dầu nhờn khác Đặctrưng: là chất lỏng có liên kết chuỗi dài có từ 20 – 50 nguyên tử C, bao gồm các a\lkan,xycloankan và các chất thơm Nhiệt độ sôi từ 572 – 7000F (từ 300 – 3700C)

2.1.7 Dầu nặng (heavy gas) hoặc nhiên liệu đốt trong (fuel oil)

Dùng làm nhiên liệu cho ngành công nghiệp, là nhiên liệu đầu vào để sản xuấtnhiều sản phẩm khác, đặc trưng: là chất lỏng, có liên kết chuỗi dài từ 20 – 70 nguyên tử

C, bao gồm alkan, xycloalkan, và các chất thơm Nhiệt độ sôi từ 700 – 11120F (từ 370đến 6000C)

2.1.8 Phần sót lại sau chưng cất (Residuals)

Bao gồm cặn cốc (coke), nhựa đường atphan và hắc tín (asphalt & tar), sáp(waxes), chúng là nguyên liệu đầu vào để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm thương mạikhác nhau, có những đặc tính rất đáng chú ý như: rắn, và có chất phức tạp với 70 hoặchơn các nguyên tử C, và có thể đạt đước độ sôi lớn hơn 11120F (6000C)

Lập kế hoạch quản lý

Cưỡng chế thực hiện Kiểm soát

đã có những bước phát triển đáng kể

Các công nghệ hiện có của Việt Nam còn chưa thực sự hiện đại và ở quy môlớn những đã đáp ứng được phần nào nhu cầu xử lý CTNH của Việt Nam Tuy nhiên

để thực sự đảm bảo công tác quản lý CTNH đạt yêu cầu, cần phát triển công nghệ xử

lý CTNH tại Việt Nam cả về chất lượng và số lượng Bên cạnh đó cần phải tăngcường công tác giám sát, thanh tra, kiểm tra để đảm bảo các công nghệ đã được cấpphép hoạt động tuân thủ đúng quy định, đạt các quy chuẩn kỹ thuật về môi trường

Nghiên cứu và phát triển công nghệ xử lý CTNH vẫn là vấn đề đau đầu củacác nhà quản lý và nhà khoa học về môi trường Đối với từng loại CTNH đều phải cómột quy trình xử lý khác nhau để đảm bảo an toàn cho môi trường xung quanh.Nhưng để lựa chọn công nghệ xử lý chất thải phù hợp điều kiện của Việt Nam khôngphải dễ, do đó cần thiết phải xây dựng và ban hành các bộ tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹthuật, định mức kinh tế kỹ thuật làm cơ sở khoa học cho công nghệ xử lý chất thải

Ngoài ra, để công tác bảo vệ môi trường thực hiện hiệu quả, Nhà nước khôngchỉ quan tâm đến vấn đề quản lý, thanh tra, xử phạt mà cần thiết phải chú trọng đếnvấn đề quản lý thị trường và quy hoạch công nghệ xử lý CTNH Có như vậy mới cóthể tránh cho doanh nghiệp những rủi ro không đáng có, đồng thời nâng cao hiệu quảbảo vệ môi trường của các đơn vị sản xuất

Hình 2-7 Hệ thống quản lý CTNH của Nhà nước

Việc xây dựng cơ chế quản lý chất thải nguy hại ở nước ta phải quán triệt