МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЯНЫХ ОТХОДОВ С ПЕРСПЕКТИВОЙ ИХ ПОВТОРНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается проблема применения эффективных методов по утилизации и переработки нефтешламов с целью их повторного применения. Проводится сравнительная характеристика известных на сегодня методов утилизации, а также анализируются более современные и эффективные способы.

Ключевые слова: Нефтешламы, утилизация, эффективные методы переработки отходов нефти, нефтепродукты, технология.

В связи с значительным ростом объемов производства, проблема утилизации отходов нефтепродуктов, которые накапливаются в результате работы нефтегазовых предприятий, на сегодняшний день стоит очень остро. Использование эффективных методов утилизации даст возможность превратить вредные для экологии соединения в безопасные и ценные продукты. Известно, что масштабная ликвидация отработанных нефтяных продуктов дает возможность улучшить экологическую ситуацию в стране, а также повысить ее экономический потенциал. Грамотный и современный подход к утилизации отходов нефтепродуктов может существенно повысить экономичность пользования мировых нефтяных запасов.

На сегодняшний день методики по переработке нефтяных шламов классифицируются на основе принципов, на которых основывается их разделение на отдельные компоненты.

По данному критерию различают: механические методы ликвидации, биохимические методы и термические способы.

К механическим методам переработки отходов относятся: гидрообработка, отстаивание и центробежное разделение.

Технология отстаивания подразумевает разделение нефтяного шлама на отдельные компоненты из-за разных значений их плотности.

Гидрообработка нефтешламов при нагреве также подразумевает деление компонентов на слои, но при использовании данного метода это разделение проходит намного интенсивней из-за десорбции нефтепродуктов, при это ее скорость увеличивают нагреванием и перемешиванием.

Методы центробежного разделения, основываются на применении центробежных сил, которые позволяют делить шламы на отдельные компоненты. Так как центробежные силы в сотни, а то и в тысячи раз больше силы тяжести, то скорость осаждения частиц увеличивается, вследствие чего процесс разложения ускоряется. Значительно уменьшается объем применяемой аппаратуры.

Биохимический метод по переработке шламов базируется на способности микроорганизмов разлагать нефть с помощью их окисления. Больше всего используется для восстановления загрязнённых почв.

Данный способ осуществляется в течение длительного времени, что безусловно является его недостатком. Так же биохимическая переработка проходит в очень узком диапазоне температур, что ограничивает ее действие в регионах с низкими температурами.

Таким образом, можно сказать, что данный метод может применяться в случаях очистки грунтов при малых концентрациях нефтяных загрязнений или для окончательной очистки нефтешламов после того, как к ним применили другие способы очистки.

Термические методы по переработке шламов базируются на термическом разложении нефтяных продуктов. Термическое разложение, при котором нефтепродукт в процессе разрушения образует два вещества – воду и углекислый газ, считается полным термическим разложением.

Термические способы делятся на: сжигание в безкислородной среде, сжигание в печах с псевдосжиженном слоем и пиролиз.

Сжигание в безкислородной среде подразумевает использование обычных печей для сжигания нефтяных продуктов.

Большое распространение при утилизации отходов нефтепродуктов получило сжигание в печах с псевдосжиженном слоем. Данный способ подразумевает применение особенных печей, которые работают по принципу «кипящего слоя». Из нефтепродукта при помощи мощного воздушного потока, который в свою очередь проходит через слой сыпучего вещества, в реакреационной камере выходит взвесь.

Значительно повышается теплопроизводительность, так как теплообмен в таком слое происходит более интенсивно. Такое сжигание проходит гораздо эффективней, чем сжигание в безкислородной среде.

Высокотемпературное термическое преобразование нефтепродуктов без доступа кислорода называется пиролизом. Его целью является разрушение исходных веществ до образования новых продуктов, которые обладают меньшей молекулярной массой. В итоге образуются пиролизный газ и жидкие пиролизные смолы.

Пиролиз является более экологичным, чем сжигание, потому что не превращает органические компоненты отходов в токсичные продукты сгорания, а применяет их как дополнительное топливо для утилизации нефтяных продуктов, или конденсирует их для получения других видов продуктов.

Ни один из индивидуальных методов решить задачу в полной мере не способен, поэтому перспективным направлением является применение комплексных перерабатывающих комплексов.

Известный на сегодня «Технологический комплекс» предполагает выведение нефтешлама из нефтяного амбара в шнековый смеситель, куда одновременно с этим подается из напорной емкости и дозатора специальный химический реагент.

В смесителе происходит диспергирование нефти и нефтепродуктов, их смешивание с химическим реагентом, химическая реакция их взаимодействия с выделением теплоты, поглощение нефти и нефтепродуктов на влагостойкой поверхности сорбента и потом капсулирование – в процессе карбонизации сорбента атмосферной углекислотой. В результате физико-химических процессов в конечном итоге нефтешламы превращаются в экологический безвредный продукт, а именно в сухое сыпучее вещество, которое обладает высокой механической прочностью. Далее используется для восстановление нарушенных земель и в дорожном строительстве.

Данная технология была внедрена на предприятиях ОАО МК «Роснефть» - Туапсинский нефтеперерабатывающий завод. Нефтепродукт, НПО «Термнефть» (НГДУ "Черноморнефть")[1].

Существует еще одна технология по переработке и утилизации нефтешламов, которая в свою очередь является уникальной. Данная технология предусматривает комплексный подход, то есть переработку и утилизацию любых нефтешламов, включающего последовательные действия изъятия из них самого верхнего слоя чистых нефтепродуктов, и далее чистое электроогневое сжигание других тяжелых групп нефтепродуктов в сильном электрическом поле [3].

Технология используется для превращения энергии токсичных отходов нефтепродуктов в полезные продукты – тепло, электроэнергию и топливо. Данный метод утилизации нефтешламов является высокопроизводительным и дешевым, а также экологически безопасным.

Таким образом, на данный момент существует множество разных методов утилизации и переработки отходов нефтепродуктов. Такие способы, как фильтрование, сжигание, отстаивание и разложение нефти с помощью микроорганизмов, по-прежнему имеют место быть и применяются в XXI веке, хотя уже давно устарели. Их вытесняют более современные и эффективные технологии, с помощью которых возможно перерабатывать нефтяные шламы, при этом устраняя негативные последствия. Такими являются центробежное разделение, пиролиз, электроогневое сжигание и «Технологический комплекс».

Список литературы:

1. Ващук В.И. Производственный комплекс по переработке и утилизации нефтешламов. Заявка 2008114216/22, 11.04.2008. – М.: Роспатент, 20.09.2008.
2. Гронь B.A. Проблема образования, переработки и утилизации нефтешламов // Успехи современного естествознания. – № 9. – 2013. – С. 159-162.
3. Дудышев В.Д. Способ очистки отходящих газов. Заявка 95119516/06, 15.11.1995 – Самара: Роспатент, 20.01.1999.
4. Серия информационно-справочных сборников. В 2-х томах. Т. 2. Технология и оборудование для переработки и утилизации нефтесодержащих отходов и нефтешламов. Том второй. Ярославль, 2003. –  С.124-125.