تحلیل پیامدهای محیط زیستی صنایع پتروشیمی با استفاده از رویکرد ارزیابی چرخه حیات (مطالعه موردی: واحد آمونیاک پتروشیمی خراسان)

سابقه و هدف: در طول عمر یک محصول همه فعالیت ها و فرآیندها با مصرف منابع و انتشار آلاینده­ها و مواد به محیط طبیعی و برخی تبادلات محیط زیستی همراه هستند. دراین بین، صنایع پتروشیمی نیز معمولا دارای آلودگی­ها و زائداتی هستند که از لحاظ ماهیت و ترکیبات شیمیایی خطرناک هستند و ممکن است موجب بروز بحران های محیط زیستی گردند. برای کنترل تمام آثار محیط‍ زیستی یک محصول، باید اثرات محیط زیستی آن در طول چرخه عمرش مدنظر قرار گیرد. ارزیابی چرخه حیات، انتقال اثرات محیط­زیستی را از یک محیط به محیط دیگر و از یک مرحله چرخه حیات به مرحله دیگر مشخص می کند. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی چرخه حیات محصول و برآورد شاخص های محیط زیستی واحد آمونیاک پتروشیمی خراسان است.مواد و روش ها: ارزیابی چرخه حیات واحد آمونیاک پتروشیمی خراسان طی چهار مرحله انجام شد: ۱- تعریف هدف و دامنه شامل تعیین مرزهای سیستم و واحد عملکردی، ۲- فهرست نویسی چرخه حیات شامل جمع آوری فهرستی از انرژی و مواد خام ورودی به سیستم، نحوه حمل ونقل و توزیع، مواد خروجی از سیستم شامل انتشارات به آب، خاک، هوا و پسماند)، ۳- ارزیابی اثرات چرخه حیات با استفاده از روش ReCiPe ۲۰۱۶ Endpoint (I) در نرم افزار SimaPro (v۹.۰.۰.۳۵) و ۴- تفسیر نتایج: تفسیر نتایج و مقایسه داده‎ های مربوط به تحلیل فهرست نویسی و مرحله ارزیابی اثرات جهت ارائه راهکار، انتخاب یا پیشنهاد محصول، فرآیند یا فناوری برتر انجام می­شود و طبقه اثرات محیط زیستی که بیشترین صدمات به آن ها وارد شده است و عواملی که باعث این اثرات محیط زیستی شده اند، معرفی و تحلیل خواهند شد.نتایج و بحث: نتایج نشان داد که بیشترین اثرات سوء این واحد در طبقات اثر نهایی، متوجه اثر بر سلامت انسان به دلیل مصرف متان، بخارآب، انتشارات واحد آمونیاک و گاز طبیعی است. در طبقات اثر میانی بیشترین اثرات منفی به ترتیب مربوط به طبقه اثر تشکیل ذرات معلق، طبقه اثر گرمایش جهانی (اثر بر سلامت انسان)، اسیدی شدن و کمبود منابع فسیلی است. متان بیشترین اثرگذاری را در طبقه اثر تشکیل ذرات معلق و گرمایش جهانی دارد، احتراق ناقص متان ممکن است ذرات معلقی مانند کربن سیاه و دیگر آلاینده ها مانند NOX و CO تولید کند، این ذرات می توانند بر طبقه اثر تشکیل ذرات معلق، گرمایش جهانی و همچنین سلامت انسان تاثیر منفی بگذارند. در طبقه اثر کمبود منابع فسیلی بیشترین اثر منفی مربوط به مصرف گاز طبیعی، به عنوان خوراک و عامل اثر در طبقه اسیدی شدن نیز مربوط به متان و بخار آب است.نتیجه گیری: به طورکلی، نتایج نشان می دهد که وابستگی بالای فرایند تولید آمونیاک به سوخت ها و خوراک های فسیلی و همچنین انتشارات مرتبط با متان و فرایند تولید، عامل اصلی بروز اثرات محیط زیستی این واحد در طبقات اثر میانی و نهایی است. شناسایی این اثرات و ارائه راهکارهای هدفمند می تواند نقش موثری در بهبود عملکرد محیط زیستی و کاهش پیامدهای منفی ایفا کند. در این راستا، به کارگیری فناوری های جذب و کاهش انتشار CO₂ در واحد ریفرمینگ بخار متان، کاهش نشت متان از طریق پایش مستمر و استقرار سیستم مدیریت انرژی مبتنی بر پایش لحظه ای مصرف سوخت و بخار از مهم ترین اقدامات پیشنهادی به شمار می رود. همچنین بهسازی سیستم های کنترل آلاینده ها، بهینه سازی عملکرد کاتالیست ها به منظور افزایش راندمان واکنش، بازیابی حرارت از گازهای خروجی کوره ها و ریفرمرها و بهینه سازی شرایط احتراق از دیگر راهکارهای موثر محسوب می شوند. استفاده از مشعل های کم آلاینده نیز می تواند انتشار NOx و اثرات مرتبط با اسیدی شدن و تشکیل ذرات معلق را کاهش دهد. قابلیت تعمیم و اجرا در سایر واحدهای پتروشیمی با شرایط عملیاتی مشابه را نیز دارا می باشند.

کلیدواژه ها:

صنایع پتروشیمی ، آمونیاک ، ارزیابی چرخه حیات ، اثرات محیط زیستی