Экологические и технологические проблемы извлечения йода и брома из геотермальных вод - Геология, гидрология и геодезия статья
Главная
Геология, гидрология и геодезия
Экологические и технологические проблемы извлечения йода и брома из геотермальных вод
Разработка и оценка эффективности мероприятий по усовершенствованию технологии производства йода (брома) из геотермальных и попутных промышленных вод нефтегазовых месторождений. Направления и значение упрощения механизма извлечения йода и брома.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Экологические и технологические проблемы извлечения йо да и брома из геотермальных вод
Попутные геотермальные воды газовых и нефтяных месторождений, а также подземные рассолы, содержащие более 10-18 мг/дм 3 йода, являются вторым по оцененным запасам и объемам промышленной добычи мировым источником йода. В России производят йод из подземных рассолов в количестве 150-200 т/год (Троицкий йодный завод, Краснодарский край и Уральское АО «Галоген», Пермская область). Годовое потребление йода в РФ составляет 400-450т, недостаток импортируется из Чили, Туркмении и Азербайджана.
Для сохранения здоровья нации потребление йода должно составлять не менее 15г на человека в год, что соблюдается в развитых странах. В РФ эта величина с 90-х годов составляет 2-4 г./год. Расчетная потребность в йоде, исходя из необходимых 15 г./чел., составляет более 2000 т/год. Отечественное производство йода в 10 раз ниже уровня физиологической потребности населения, не говоря о потребности разных отраслей промышленности, которая растет из года в год. Поэтому в России с 90-х резко выросла заболеваемость населения эндемическим зобом. Имеются регионы, где больных детей 80% и более. Усугубляющим ситуацию фактором стало появление в окружающей среде радиоактивного йода после известных аварий на АЭС. При наличии возможностей надо стремиться к независимости от импорта таких продуктов. Все это свидетельствует о крайней необходимости создания новых мощностей по производству йода в нашей стране.
Для организации отечественного йодного производства в России имеются огромные объемы йодных и йодо-бромных вод, попутно извлекаемых при добыче углеводородов и не требующих проведения дорогостоящих буровых работ для извлечения. В качестве потенциальных источников гидроминерального сырья для извлечения ценных компонентов в ИПГ ДНЦ РАН и Махачкалинском филиале ООО «Подземгидроминерал» были исследованы подземные промышленные воды разных регионов России (попутные геотермальные воды Южно-Сухокумского, Махачкала-Димитровского, Тарумовского, Берикейского месторождений Дагестана, а также Астраханского, Оренбургского, Вуктыльского, Уренгойского, Северо-Ставропольского нефтегазовых месторождений). Подземные воды этих месторождений обычно нейтральные или слабощелочные (рН = 6,7-8,5), общая минерализация изменяется в пределах от 15 до 300 г./дм 3 . Содержание йода в них 20 - 60 мг/дм 3 и более (промышленной считается концентрация 10-18 мг/дм 3 ). Температура вод, за редким исключением, составляет 20 - 70 о С. Эксплуатационные ресурсы промышленных подземных вод этих месторождений составляют сотни тысяч кубометров в сутки. Это - огромный ресурс гидроминерального сырья, в том числе и йода, которым необходимо воспользоваться.
Выбор способа извлечения йода и брома (воздушно-десорбционный, ионообменный, адсорбционный) определяется, главным образом, массовой концентрацией их в промышленной воде и её температурой. Так, опыт эксплуатации йодных производств показал, что для переработки промышленных вод с температурой выше 30-35 о С при концентрации йода 20-60 мг/дм 3 воздушно-десорбционный способ экономичнее, т.к. при повышении температуры увеличивается упругость паров йода над промышленной водой, сокращается требуемый расход воздуха и электроэнергии на процесс его извлечения. Для вод с более высокой концентрацией йода воздушно-десорбционный способ экономически оправдан и при более низкой температуре воды. При температурах воды ниже 30-35 о С или при концентрации йода менее 20 мг/дм 3 используют ионообменный либо адсорбционный способ с применением активированного угля / 1 /.
Проблемы технологии извлечения йода и брома из минерализованных вод в целом достаточно проработаны. Но в процессе проведения совместных работ с проектными организациями, в частности с НПО «Йодобром» (г. Саки, Украина), было замечено, что некоторые аспекты технологии требуют доработки.
В частности, технологические схемы производства йода и брома, вне зависимости от применяемого способа извлечения, включают следующие обязательные стадии:
- подкисление промышленной воды минеральной кислотой (соляной, серной) до рН 2,5-3,0 для устранения естественной щелочности и создания избыточной кислотности с целью подавления гидролиза галогенов;
- окисление галогенидов до молекулярного состояния.
На первой стадии из экономических соображений используют серную кислоту, которая нейтрализует природную щелочность обусловленную, к примеру, присутствием гидрокарбоната кальция, что приводит к образованию в воде нерастворимого сульфата кальция по схеме:
Ca(HCO 3 ) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2H 2 O +2CO 2
Но при этом нельзя забывать о том, что в подземных геотермальных водах глубоких горизонтов зачастую присутствуют радиоактивные изотопы, в том числе и радий. Радий соосаждается с сульфатом кальция и приводит к получению в целом радиоактивного осадка. Вследствие такой ошибки на Троицком йодном заводе (совместное российско-американское предприятие) образовалось более 5000т радиоактивных осадков сульфата кальция, что привело к очень серьезной и затяжной экологической проблеме. Еще в 1986 г. во время исследований, связанных с попутными водами Южно-Сухокумского нефтегазового месторождения, мы впервые обратили внимание на вынос радиоактивных элементов с попутными водами углеводородных месторождений. При этом идентифицировали в воде более 10 радиоизотопов, исследовали распределение их по фазам при переработке рассола, определили их удельные гамма и бета активности и провели гамма-картирование месторождения / 2,3 /. Технология переработки подземных минерализованных вод, разработанная без учета этого фактора, не имеет право на практическое использование. Учет данного фактора привел бы к отказу от применения серной кислоты для подкисления йодных вод, а использование соляной кислоты не привело бы к таким последствиям на Троицком предприятии.
На второй стадии йодиды (бромиды) окисляют хлором до величины окислительно-восстановительного потенциала (еН), равного 580-600 мВ согласно схеме:
йод бром геотермальный месторождение
Для реализации этой стадии, обычно, предлагается приобретать газообразный хлор в железнодорожных или автоцистернах. Затем на месте использования смешением пресной или отработанной попутной воды и газообразного хлора в хлораторах типа ЛК получают хлорную воду, которую, сообразно концентрации «активного хлора» в нем, вводят в промышленную воду для окисления галогенидов. В таком варианте также есть существенные недостатки.
Во-первых, концентрация «активного хлора» в полученной таким образом хлорной воде составляет не более 1,5-2 г./дм 3 . Взамен этому во время предпроектных исследований, связанных с созданием гидроминерального производства на Астраханском ГКМ, в 2005 г. нами был предложен вариант использования электролитически полученного гипохлорита натрия, полученного из самого подземного рассола или раствора поваренной соли (рядом Баскунчак). Концентрация активного хлора в таком растворе минимум в 6 раз выше (12 г./дм 3 ) и работать с ним менее опасно, чем с газообразным хлором.
Во-вторых, транспорт хлора, сильнодействующего ядовитого вещества, в цистернах к месту его использования на многие километры представляется нерациональным и опасным в связи с возможной вероятностью аварийных ситуаций и террористической угрозой.
Необходимо заметить, что вышеприведенные предложения относятся как к производству йода, так и брома. Таким образом, применение соляной кислоты для стадии подкисления перерабатываемой воды, в которой имеются радиоактивные изотопы, а также использование электролитически полученного гипохлорита приводит к повышению экологической безопасности производства йода и брома за счет исключения образования радиоактивных осадков и необходимости приобретения хлора с его транспортировкой. К тому же упрощается собственно технология процесса переработки гидроминеральных ресурсов.
1. Мировое производство йода и йодидов (часть I) // Евразийский химический рынок, №10 (46), октябрь 2008. С. 74-79.
2. Ахмедов М.И., Рамазанов А.Ш., Рамазанов О.М. Обезжелезивание и дезактивация термальных вод // Химия и технология воды, 1996, т17, №3. С. 285-289.
3. Ахмедов М.И. Естественные радионуклиды в геотермальных водах нефтегазовых месторождений // Материалы международной конференции «Тепловое поле Земли и методы ее изучения», РГГРУ, Москва, 2008 г. С. 15-18
Основные понятия разработки нефтяных и газовых месторождений. Анализ методов воздействия на нефтяной пласт на Средне-Асомкинском нефтяном месторождении. Рекомендации по увеличению коэффициента извлечения нефти и выбору оптимального способа добычи. курсовая работа [916,2 K], добавлен 21.03.2012
Природные топливно-энергетические ресурсы. Экономическое значение разработки нефтегазовых месторождений в 1990-2000 гг. Научно-технический и кадровый потенциал энергетического сектора экономики. Характеристика основных месторождений нефти и газа. реферат [75,5 K], добавлен 22.04.2011
Выбор системы разработки месторождений полезных ископаемых по постоянным и переменным факторам. Расчет подготовительно-нарезных работ, показателей извлечения руды; трудовых, энергетических и материальных затрат. Определение себестоимости добычи 1 т руды. курсовая работа [63,4 K], добавлен 29.06.2012
Разведка золотых месторождений. Максимальные изменения температуры и давлений. Флуктуации давлений и гидравлическое дробление, кипение и изменения гидрогеологических условий системы. Концентрации металлов в осадках из геотермальных скважин и источников. реферат [1,6 M], добавлен 04.08.2009
Внешне оптимистичные и проблемные тенденции в разработке нефтяных месторождений. Нарушения проектных систем разработки. Методы и основные направления повышения эффективности разработки нефтяных месторождений и обеспечения стабильной добычи нефти. презентация [259,8 K], добавлен 30.03.2010
Технология скважинной гидравлической добычи россыпных месторождений золота. Методы и порядок добычи золота кустарным способом. Методы непромышленного извлечения золота. Кучное выщелачивание золота. Основные золоторудные месторождения Казахстана. реферат [328,0 K], добавлен 21.09.2016
Измельчение дробленых золотосодержащих руд, мельницы и классификаторы. Принципы выбора схемы дробления. Основные факторы, влияющие на выбор технологии извлечения золота и серебра из руд. Основные технологические схемы золотоизвлекательных фабрик. контрольная работа [793,0 K], добавлен 16.04.2017
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Экологические и технологические проблемы извлечения йода и брома из геотермальных вод статья. Геология, гидрология и геодезия.
Сочинение Герасимова Церковь Покрова На Нерли
Реферат по теме Типы и классификации религий
Реферат: Трагедия Раскольникова в романе Ф.М. Достоевского "Преступление и наказание". Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Преступления против военной службы
Контрольная Работа На Тему Информационная Система Маркетинга. Водонагреватели
Реферат: Рекламный образ и приемы его создания
Застолье После Защиты Диссертации
Курсовая работа по теме База данных по учету металлопродукции на платформе SQL Server
Автореферат На Тему Діагностика І Операційна Тактика При Постнекротичних Ускладненнях Гострого Панкреатиту
Реферат: Jon Locke Essay Research Paper John Locke
Эссе Я Педагог Наставник
Изобразительное Искусство Курсовая Работа
Декларация о независимости России 1990 года
Выступление Дипломная
Контрольная работа по теме Потомки А.С. Пушкина в Беларуси (тезисы)
Реферат На Тему Черепно-Мозговые Нервы
Дипломная работа: Бухгалтерский учет и анализ оплаты труда на примере ЗАО Конфил
Реферат: Изолированная травма бедра, закрытый медиальный чрезшеечный варусный перелом правого бедра
Сочинение Чацкий И Софья Краткое
Участие Третьих Лиц В Гражданском Процессе Курсовая
Северная лесостепь: особенности и структура потребителей природных ресурсов и их характеристика - География и экономическая география реферат
Формы и методы подготовки старшеклассников к действиям в условиях террористического акта - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда дипломная работа
Облік та аналіз витрат на матеріалах підприємства ТОВ "Жовтень" - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа