УТИЛИЗАЦИЯ НЕФТЕШЛАМОВ С ЦЕЛЬЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

CLEANING THE SOIL LAYER FROM CONTAMINANTS

Alexey Mazurenko

undergraduate, Technosphere safety of mining and metallurgical industries, Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

Vera Gron

supervisor, Candidate of Technical Sciences. PhD, Associate Professor, Technosphere Safety of Mining and Metallurgical Industries, Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

В статье приведено описание установки для экологически безопасной утилизации нефтешламов.

ABSTRACT

The article describes the installation for environmentally safe disposal of oil sludge.

Ключевые слова: нефтешламовые пруды; нефтесодержащие шламы; биогенная очистка нефтешламов.

Keywords: the oil sludge ponds; the oily sludge; the biogenic sludge treatment.

В нашей стране за десятилетия эксплуатации нефтеперерабатывающих заводов и нефтеперекачивающих станций, около каждого их них непременным спутником появились нефтешламовые пруды – отстойники. Хотя доля шлама, образующегося в процессе нефтепереработки незначительна (1%), их общее количество в нашей стране достаточно велико. Отстойники необходимо очищать, пруды, как технологический анахронизм – ликвидировать. А поскольку нефтешламы содержат 20-25 % нефтепродуктов, то их утилизация должна быть экономически грамотной и по возможности экологически безопасной.

До недавнего времени одним из наиболее распространенных методов обезвреживания нефтесодержащих шламов было их сжигание, с целью утилизации образующегося при сжигании тепла.

Процесс производится в печах с «кипящим» слоем, в многоподовых и барабанных печах. Температура отходящих газов достигает 800 ^оС, что позволяет устанавливать котел-утилизатор с получением перегретого пара и горячей воды.

Более рациональные методы утилизации нефтяных шламов заключаются в применении пиролиза, для получения горючих газов, термической обработке нефтеотходов на движущемся твердом теплоносителе, нагретом до 350-750 ^оС. Образующаяся при этом парогазовая смесь конденсируется, а затем отстаивается с разделением на воду и нефтепродукты.

Вопрос об утилизации накопившихся нефтешламов методом сжигания в настоящее время по экологическим соображениям из-за затратного механизма уже не актуален.

Химическое обезвреживание нефтесодержащих отходов вдвое дешевле сжигания, так как не только позволяет исключить ущерб окружающей среде, но и получить товарные продукты, которые могут быть использованы в дорожном строительстве и для других целей. Один из распространенных способов утилизации нефтесодержащих отходов состоит в обработке их негашеной известью, предварительно обработанной стеариновой кислотой или другим поверхностно-активным веществом. В итоге получают сухой гидрофобный порошок, который можно использовать в качестве строительного материала при сооружении дорог и для других целей. Также разработаны технологии биохимической переработки нефтесодержащих отходов, с использованием микроорганизмов.

Однако эти технологии утилизации нефтесодержащих шламов не подходят для переработки больших объемов шламов, которые скапливаются на нефтеперерабатывающих предприятиях. Необходима такая технология, которая позволила бы перерабатывать в короткие сроки значительные объемы нефтесодержащих шламов. При этом она должна быть экологически безопасной и экономически целесообразной.

На Ачинском нефтеперерабатывающем заводе разработан базовый проект технологии, который может быть адаптирован к конкретным задачам заказчика с проектированием, изготовлением и сдачей «под ключ» минизавода по переработке нефтешламов. Эта технология позволит в минимально короткие сроки очистить отстойники от нефтесодержащих шламов, при этом получить максимальную доходность от вторичных продуктов.

Нефтесодержащие шламы представляют собой три составляющие – собственно нефтесодержащая составляющая, вода и механические примеси. Предлагаемая установка по переработке нефтешлама предназначена для разделения смеси на нефтепродукт, воду и твердый остаток, с целью последующей утилизации как жидкой, так и твердой фаз.

Весь комплект включает в себя:

• шламозаборное устройство;
• теплообменники;
• сырьевые резервуары;
• сепаратор.

Шламозаборное устройство предназначено для сбора нефтешлама, и представляет собой плавающую платформу с перекачивающим устройством и 4-х сторонним забором нефтешлама.

Теплообменники предназначены для подогрева нефтешлама до 65 ^оС. В качестве теплоносителя используется пар с температурой 190 ^оС.

В сырьевых резервуарах происходит предварительная подготовка нефтешлама перед подачей на сепарацию. Подача нефтешлама осуществляется по трубопроводу с помощью насоса.

Технологический процесс переработки нефтешлама с помощью предлагаемой установки осуществляется следующим образом. Нефтешлам из шламонакопителя заборным устройством подается в сырьевой резервуар, где проходит подготовку перед подачей на сепаратор. Изначально заполняется один резервуар до максимального уровня 7,35 м, затем производится перевод на резервный резервуар, а заполненный включается в систему подготовки сырья. Для этого открывается задвижка для заполнения приемного трубопровода насоса, включается в работу насос, сырье подается в теплообменник, после которого возвращается в схему размыва. Таким образом, налаживается циркуляция по схеме:

Резервуар → Насос → Теплообменник → Резервуар

Затем производится прием теплоносителя в теплоприемник. Путем регулирования теплообменников достигается температура нефтешлама 65 ^оС.

При достижении требуемой температуры и однородности, подготовленный нефтешлам поступает на сепарационную установку.

На основной стадии процесса в высокоскоростном тарельчатом сопловом сепараторе сырье разделяется на смесь нефтяных фракций, воду и механические примеси.

Отсепарированная смесь нефтяных фракций под остаточным напором поступает в товарную емкость, расположенную в нижней части рамы сепаратора, а затем перекачивается в резервуары готовой продукции.

Вода и механические примеси собираются в буферной емкости, расположенной в нижней части сепаратора. Из емкости вода и механические примеси подаются на дальнейшую очистку воды от механических примесей.

Номинальная производительность комплектной установки по переработке нефтешлама составляет 15 м³/час. Установка рассчитана на круглосуточный режим работы, исключая время остановки для профилактического обслуживания. Установка может работать как минимум 7000,0 ч/год, перерабатывая при этом до 70000,0 м³ нефтесодержащих шламов при условии ее бесперебойного снабжения сырьем с номинальной характеристикой:

• содержание свободной нефти 10-45 об. %;
• плотность нефтяной фазы до 950 кг/м³;
• вязкость нефтяной фазы до 150 сСт при 50 ^оС;
• допустимое присутствие в нефти парафинов, которые полностью растворяются при 70 ^оС;
• содержание механических примесей до 30 об. %;
• плотность механических примесей 1200-2000 кг/м³;
• рН 5-8.

Изменение параметров номинального сырья будет оказывать влияние на эксплуатационные характеристики и эффективность изделия на сепарирующей установке. Это может привести к снижению ее производительности или к ухудшению качества отсепарированных продуктов. Годовая номинальная мощность по сырью составляет 111,5 тысяч тонн.

При правильной эксплуатации установки и ее снабжении нефтешламом с номинальной характеристикой обеспечивается получение следующих продуктов переработки:

• нефтяная фаза, соответствующая требованиям ГОСТ Р 51858-2002 с содержанием воды не более 1 % и механических примесей не более 0,05 %;
• очищенная вода;
• шлам, который используется как компонент дорожного покрытия в дорожном строительстве и для других целей.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет перерабатывать нефтешламы экологически безопасным методом, проведенные экономические расчеты подтвердили экономическую целесообразность внедрения представленной технологии. Затраченные на установку средства окупаются за счет полученной при переработке нефтесодержащих шламов продукции.

Список литературы:

1. Гронь В.А., Кошевая И.Г., Капличенко Н.М. Экологически чистые технологии по переработке нефтешламов - Ачиснк, ГУЦМиЗ, 2006.
2. Владимиров В.С. Переработка и утилизация нефтешламов резервуарного типа [Текст] /В.С. Владимиров, Д.С. Корсун, И.А. Карпухин, С.Е. Мойзис. – М.: Наука, 2005. — 192 с.
3. Модели сепараторов [электронный ресурс] // Вестфалия Сепаратор. – 2009. — Режим доступа:  http://westfalia-separator.ru.
4. Переработка нефтешламов [электронный ресурс] // Экологические технологии нового поколения. – 2008. – Режим доступа: http://otrabotka.com/goods/text.php.