Меню Рубрики

Установка по очистке нефти от шлама

Нефтешлам: что это такое, как образуется, виды, методы переработки и утилизации

Нефтешламы – это отходы, образующиеся на всех этапах добычи, транспортировки и переработки нефти. Они наносят серьёзный вред окружающей среде, так как помимо нефти, глины, песка и воды содержат в составе множество токсичных и ядовитых веществ.

Опасность нефтешламов для окружающей среды

Их относят к веществам 3-го класса опасности, то есть среднего воздействия на окружающую среду. Основной вред, который нефтешламы могут наносить экологии и человеку следующий:

  • Провоцируют у человека и животных возникновение раковых опухолей. В составе нефтешламов имеются вещества, относящиеся ко второму и даже к первому классу опасности. К ним относятся бензапирен, фенантрены, производные пирена.
  • Вызывают нарушения в работе мозга, сердца, печени. Опасность представляют ионы тяжёлых металлов, содержащиеся в нефти и попадающие через пищевые цепи к человеку.
  • Замедляют всхожесть семян и скорость их прорастания. Как свидетельствуют лабораторные исследования, при концентрации нефтешламов 6- 8%, семена вообще не всходят. Надземные части растений на загрязнённых почвах выглядят ослабленными, характеризуются меньшим размером и плохо развитой корневой системой.
  • Живность, обитающую в загрязнённой, даже не очень сильно, нефтешламами земле (кротов, мышей) ждёт крайне незавидная учесть. Ряд соединений нефти накапливается в организмах животных и оказывает мутагенное воздействие, вызывает серьёзные заболевания, бесплодие, влияет на поведение.

Полностью заполненный нефтешламом природный резервуар

Виды нефтяных шламов

В зависимости от способов образования и физико-химических свойств остатки нефтепроизводства можно разделить на:

  • Придонные. Они появляются вследствие оседания отходов на дно водоёмов. Обычно подобное случается из-за аварии при добыче «чёрного золота» или его транспортировке.
  • Результат очистки добытой нефти. После скважины она попадает в специальные аппараты, в которых из органической жидкости удаляют механические примеси, соли, твёрдые углеводороды. Это и есть шлам.
  • Остатки, появляющиеся во время бурения скважин с использованием буровых растворов. Шлам ими выносится на поверхность по затрубу и состоит в основном из отделённых долотом частиц породы.
  • Резервуарные. При долгом хранении компоненты нефти взаимодействуют с влагой, воздухом, материалом сосудов. Продукты этого взаимодействия оседают на стенках и дне.
  • Грунтовые. Когда прорывает нефтепровод и его содержимое выплёскивается во вне. Так могут загрязняться обширные площади, тем более если авария произошла в отдалённом районе до которого сложно добраться.

Транспортировка нефти магистральным трубопроводом

Способы их переработки и утилизации

Переработка нефтешламов может быть осуществлена многими способами, применение того или иного зависит от вида нефтешлама, его состава и других факторов.

Накопление и захоронение в бункерах

Резервуар для отстоя нефтешлама

Обычно шлам захоранивают в непосредственной близости от скважины, по окончании ее использования. Это и называется захоронением в бункерах. Должной экологической безопасности не обеспечивает, также для подсыхания нефтяных отходов требуется значительное время. Затягивается и рекультивация земель, отведённых под хранение шлама.

Несмотря на это такая утилизация нефтешламов активно применяется из-за своей доступности, кажущейся простоте и низкозатратности. Иногда её можно назвать оправданной. Имеется в виду захоронение отходов при морском бурении либо в районах с благоприятными геологическими условиями, исключающими проникновение опасных и вредных веществ из бункеров во вне.

Сжигание в печах и топках

Этот способ тоже довольно часто используется. Основные его этапы:

  1. Освобождение нефтяных отходов от воды. Делают с помощью фильтрации или методом отслаивания.
  2. Загрузка шлама в камеру сгорания. Печь должна быть разогрета т. к. обеднённый нефтепродуктами, с остатками песка и других твёрдых примесей, шлам горит плохо.
  3. Выгрузка того, что остаётся в итоге. Если установка для сжигания нормальная и эксплуатируется по правилам, то остаток представляет гораздо меньшую опасность для экологии.

Использование фильтрации

Переработка нефтешламов указанным способом требует специальных установок, стоимость некоторых из них весьма высока. Помимо этого, нужны большие земельные площади, сам процесс крайне долог. Работа оборудования основана на тепловом воздействии, так как нефть и прочие отходы имеют разную плотность. Основные этапы способа фильтрации нефтешламов следующие:

  1. Отделение нефти от других составляющих шлама с помощью водяного пара.
  2. Прогонка отделённой смеси через трубки с перфорацией.
  3. Перемешивание примесей между собой.

Отстаивание

Этот метод относится к механическим способам переработки. Основывается он на постепенном разделении нефтяных отходов на фракции под действием гравитационных сил. Для повышения эффективности способа используются специальные реагенты. Процесс очень долгий и требует больших площадей.

По завершении отстаивания получается три слоя:

  • Нефтеэмульсионный. В нём содержится от 60 до 80 процентов нефти.
  • Водоэмульсионный. Помимо воды он заключает от 10 до 15 процентов нефти и немного механических примесей.
  • Нижний осадочный. Высокое, от 70 до 75 процентов содержание механических примесей.

Комплексные методы с дальнейшей переработкой

Ни один индивидуальный метод не в состоянии решить вопрос утилизации нефтеэмульсионного, водоэмульсионного и осадочного слоёв.

Поэтому всё большее распространение получают комбинированная переработка нефтешлама, комплексные методы т. к. позволяют очищать нефтешламы с различными физическими и химическими свойствами. Состоят либо в разделении отходов на слои и уже отдельную работу с каждым из них, либо в применении поочерёдно способов, каждый из которых действует на один из компонентов нефтешламной смеси.

Современный завод по переработке нефти, Европа

Из нефтеэмульсионного слоя можно получать товарную нефть. Водоэмульсионный закачивать в нефтеносные слои. Осадочный слой чаще всего выжигают. По своим свойствам он близок к нефтезагрязнённым грунтам.

Прочие экологически чистые способы

Например, очистка нефти от примесей с помощью биологической технологии. Это самый экологичный метод, однако его использование пока ограничивается переработкой нефтешламов, которые возникают при разливе нефти на земле или в водоёмах. Нередко способом пользуются при чистке от нефтяных отходов резервуаров. Сущность биотехнологии заключается в применении микроорганизмов.

  1. В зимнее время методом пользоваться нельзя. При минусовых температурах у бактерий замедляются, а то и вовсе останавливаются процессы жизнедеятельности.
  2. Приходится выделять под полигоны значительные земельные площади.
  3. Высокая стоимость биореагентов. Микроорганизмы нужны специальные, которые активно размножаются в особых, очень специфических условиях.

Впрочем, можно перерабатывать нефтепродукты в биореакторах с подогревом. И такие действительно построены. На утилизацию партии шлама у них уходит около двух недель. Повсеместного использования биометод не приобрёл, хотя уже и не воспринимается, как экзотика.

Использование в исходном виде в качестве сырья

Основных направления здесь три:

  • Нефтешламы, как вторичное сырьё в дорожном строительстве. Используется в качестве добавок в асфальтобетонную смесь. Это приводит к увеличению прочностных характеристик дорожного покрытия, снижению его водопоглощения, уменьшению стоимости.
  • Нефтешламы, как сырьё для производства строительных материалов. В этой сфере их использование шире. Нефтяные отходы входят в состав некоторых теплоизоляционных материалов, добавляются в шихту, необходимую в производстве фасадной плитки, подсыпаются в бетонную смесь для увеличения её морозостойкости.
  • Нефтешламы, как смазочная добавка к буровым растворам взамен сырой нефти. Позволяет повысить устойчивость глинистых пород при контакте с фильтратом растворов для бурения.

Оборудование для утилизации нефтешламов

Начинается всё со сбора нефтяных отходов. Используются всевозможные механизмы, извлекающие шлам с поверхности почвы, дна водоёмов и т. п. Часто бывает достаточно обычной аварийной техники. Для поднятия придонного шлама требуются специализированные машины.

Ликвидация полигона нефтезагрязненных веществ

При доставке нефтешлама к пункту конечной переработки используется илососная машина. Она откачивает, а затем вывозит отходы. Сжигается шлам в камерных, надспоевых и циклонных топках.

Очень много выпущено разновидностей центрифуг для удаления воды, а также разделения между собой других составляющих шлама. Принцип действия у них один и тот же. При центрифугировании благодаря центробежной силе более плотные составляющие оказываются ближе к стенкам аппарата, более лёгкие, наоборот, дальше от них.

Сепаратор представляет собой центрифугу с вертикальной компоновкой и множеством пластин или дисков внутри. Устроен гораздо сложнее, чем обычные центрифуги. Ведущую роль в сепараторе играет воздушный поток. Он создаёт вихревой эффект и осаждает твёрдые составляющие на пластины дальше от оси аппарата, жидкие – ближе.

Проблемы утилизации данных отходов в России

По большому счёту их пять:

  1. Отсутствие комплекса решения по данному вопросу. Государство вроде бы принимает меры: внедряет госпрограммы по утилизации нефтешламов, в прессе тему затрагивает, введена серьёзная ответственность за нарушение экологического законодательства, но всё это имеет локальный характер, либо представляет собой спонтанную реакцию на определённые события.
  2. Технологическая отсталость предприятий нефтепромышленного комплекса. Большинство заводов построено в Советское время, тогда об охране природы мало кто думал. Ухудшил ситуацию кризис и распад страны. Тогда главное было сохранить то что осталось, о внедрении новых технологий, тем более в области, где явной прибыли и близко не просматривается, и речи не шло.
  3. Высокая себестоимость нефти в нашей стране. По этому показателю Россия входит в число лидеров. В Сибири и на шельфе добываем. Усилия нефтяных компаний направлены на то, чтобы снизить себестоимость каждого барреля, об экологии вспоминают лишь задним числом или, когда действительно прижмёт.
  4. Пассивность общества. Многие проблему нефтяного шлама актуальной конкретно для себя не считают. Ухудшение экологии большую часть населения совершенно не волнует.
  5. Законодательство. В нём имеется множество лазеек, чтобы в случае чего избежать ответственности или отделаться незначительным штрафом.

Ввиду того, что нефтешлам представляет серьёзную экологическую опасность, нельзя игнорировать важность системы очистки отходящих газов при сжигании отходов нефтедобычи. Это не только фильтры, но и, например, специальная вихревая камера сгорания с отдельной горелкой, пылеуловители, скруббер с мокрой очисткой. В последних вода разбивается на множество очень мелких капелек, которые конденсируются на твёрдых частичках. Затем они коагулируют (слипаются) осаждаются и выводятся наружу.

источник

Утилизация нефтешламов: способы и описание

Переработка и утилизация нефтешламов — это довольно актуальная проблема на сегодняшний день. В нашей стране нефтяные шламы образуются в значительных объемах и лидируют по своему количеству среди прочих разновидностей. Невзирая на это, сейчас еще больше распространены устаревшие методы утилизации этих отходов.

Виды и общее описание

Нефтешламы — это смесь, где в компонентном составе находятся нефтяные продукты, вода, а также механические добавления: песок, тяжелые соли, глина. Количество различных веществ в нефтешламовом составе может отличаться.

Отходы появляются во время технологического процесса переработки нефтешламов, а также при транспортировке и добычи нефти. Эти отходы, которые содержат нефть, опасны для внешней среды.

Появление такого вида шламов происходит во время управляемого процесса, например, при фильтрации нефтепродуктов, и вследствие различных аварий, во время которых происходит утечка нефти.

Разделение отходов на различные виды основано на способах их появления и химическом составе. Существуют такие разновидности нефтешламов:

Вопросы утилизации

Отходы, которые появляются во время работы с нефтяными продуктами, являются опаснейшими поллютантами, которые оказывают отрицательное влияние на экологическую среду. Так как нефтешламы загрязняют воздух, растительный и почвенный покровы, грунтовые воды.

Наверное, любой человек в нашей стране знает, что Российская Федерация — это государство, которое лидирует по количеству переработки и добычи нефти (углеводородное топливо в нашей стране больше преобладает над остальными разновидностями источников энергии). Поэтому появляется множество нефтешламов, которые нуждаются в утилизации. 4−8% нефтяных продуктов теряются в виде загрязнений на любых этапах технологического процесса.

Основной источник шламов — это организации, которые занимаются нефтяной добычей, а также компании по перевозке, организующие транспортировку нефтяной продукции.

Важно: ученые подсчитали, что нефтяные предприятия в России каждый год образуют приблизительно 600 тысяч тонн нефтешлама, а общий объем во всем мире равен 6 миллионам тонн.

Но, невзирая на значительное количество отходов, в нашей стране еще слабо разработаны рациональные методы по переработке шламов. Чаще всего в России используются недорогие варианты утилизации: сжигание и захоронение — что очень отрицательно отражается на состоянии здоровья людей и внешней среде. Потому можно смело сказать о том, что проблемы переработки нефтешламов очень актуальны и нуждаются в быстром решении.

Варианты устранения отходов

У всех компаний, которые производят переработку шлама, обязана быть лицензия на утилизацию. На сегодняшний день утилизация включает несколько самых распространенных методов.

Сжигание нефтешламов

Один из самых распространенных методов утилизации нефтешламов — это сжигание. Эффективность такого способа относительно невелика по определенным причинам:

  • когда вещества подвержены сжиганию, то одновременно с ними испаряется составляющая из углеводорода, которую можно использовать для производственных задач;
  • установки и оборудование для сжигания довольно дорогостоящие, потому в некоторых случаях организация такого процесса нецелесообразна по экономическим причинам;
  • ядовитые газы с легкостью выходят в атмосферу, причиняя непоправимый урон внешней среде.

Сжигание отходов не отличается экономической выгодой ни для внешней среды, ни для непосредственно производства.

Для того чтобы эффективность этого способа увеличилась, а выброс отходов снизился, необходимо предпринять определенные мероприятия, повышающие затраты на переработку отходов.

Влажность сырья обязана быть искусственно увеличена, как правило, необходимо ее повышение до 25%. Все молекулы воды обязаны находиться внутри топливной оболочки, лишь при этом расположении происходит оптимальное горение. Как правило, дополнительную подготовку не выполняют, потому переработка проводится по неудобной и неэффективной технологии.

Накапливание и хранение

Накапливание нефтяных отходов производится в результате невозможности их полноценной и быстрой переработки. Накапливать шлам необходимо в специально оборудованные и герметичные места, к примеру, в бункере. Зачастую они находятся без предварительного сортирования по видам и классу опасности.

В местах, на которых собирается шлам, все происходит естественным способом: процессы окисления, рост и размножение разных патогенных организмов, накопление осадков.

Начинает происходить восстановление всех элементов, но это действие затягивается на очень продолжительное время по причине того, что в окружающей среде не хватает кислорода, а также этот процесс осложняет переизбыток тяжелых солей металлов.

Если шлам хранился продолжительное время, то он по составу отличается от того, который только произведен. Нефтяной шлам, образовавшийся в резервуарах для хранения отходов, имеет отличия от продукта, образовавшегося в очистных ямах.

Процесс фильтрования

Для того чтобы утилизировать нефтяные отходы, достаточно фильтрации. После применения необходимых мероприятий по их очистке материалы зачастую применяются в строительстве. Они широко используются в засыпке дорог и планировке определенных участков. Иногда отфильтрованный нефтяной шлам можно вывезти на свалку, то есть утилизировать как обычный мусор. После применения допустимых способов по очищению и размещения сырья в естественную среду начинает происходить доочистка под воздействием микроорганизмов. Вероятно использование биопрепаратов, если отходы отвозят на специальных полигоны.

Фильтрование отходов выполняется в несколько стадий:

  1. Требуется полное отмывание сырья от лишних компонентов. Процедура производится под воздействием пара, которым нагреваются отходы. При этом плотность разных веществ начинает максимально отличаться, а вязкость нефтешлама получается довольно низкой.
  2. С помощью пузырьков пара нефтяной продукт всплывает и, захватывая конденсат, перемещается в декантатор.
  3. На дальнейшем этапе незначительная часть конденсата сливается, после этого вместо пара используют горячую воду с добавлением газов, весь этот состав начинает выходить через специальные перфорационные трубки.

В результате этих изменений механические примеси быстро смешиваются, что требуется для интенсификации экстрагирования, это также не допускает образования участков застоя в нефтяном шламе.

С помощью чередования этих манипуляций нефтешлам получается максимально чистым, также таким образом можно отходы освободить от многих вредных примесей для внешней среды.

Экологические способы

В этом случае речь идет о выкачке воды из шламов для повторного применения в производственных целях. Во время применения этого способа сточные воды можно использовать для оборотной циркуляции, затем требуется утилизация твердых частиц. Таким образом, можно получить:

  1. Превращение нефтяных шламов в твердые отходы. Этого можно добиться с помощью специально созданных консолидирующих растворов. Эти соединения используются в сельском хозяйстве. Зачастую эти отходы утилизируют на специальных полигонах.
  2. Преобразование шлама в полезные вещества для производственной промышленности. Из них можно выделить парогазы, газы, нефтепродукты.
  3. Использование шламов в производственных целях без значительных переработок. Также они служат составляющими для многих элементов сельского хозяйства.
  4. Разложение отходов на составляющие элементы с помощью использования специальных реакций.

Все вышеперечисленные методы утилизации нефтешламов устарели, потому на сегодняшний день создаются и постепенно начинают использоваться новые способы, позволяющие защитить окружающую среду от токсичного действия происходящих процессов и произвести рециклинг углеводородов.

Эти альтернативные способы состоят в использовании современного и эффективного оборудования.

Используемое оборудование

Перед тем как переходить к современному оборудованию, нужно описать традиционные разновидности установок, которые чаще всего используются во время утилизации отходов.

Таким образом, процедура сжигания проходит в циклонных, надспоевых или камерных печах. Интересным считается турбобарботажный вариант по переработке шламов, при котором применяется барабанная и многоподная топка.

Перед сжиганием отходов, как правило, воды отделяют с помощью фильтрации, отстаивания, сушки, центрифугирования, заморозки. Фильтрацию производят с помощью фильтрационных или ленточных прессов. Для повышения скорости процесса проводят усреднение и смешивание шлама с добавлением разных химических составов.

Примером оборудования, которое используется для сжигания, может являться установка УУН-08. Ее применяют речные и морские порты, а также нефтегазовые компании. Принцип работы установки следующий:

  1. Отходы размещаются в камере сгорания. Здесь шлам смешивается с помощью лопастей и барабанов.
  2. При помощи дизельной горелки воспламеняют содержимое. Применяется специальный дымосос, который служит для поддержки активного горения и вывода дыма.
  3. Выполняется очищение дыма.
  4. Остатки процесса горения удаляют из барабана вручную.

Это оборудование, изготовленное в 2006 году, постоянно подвергается модернизации. Установку можно приобрести в мобильной и стационарной версии.

На сегодняшний день устройства для переработки нефтяных отходов включают в себя центрифуги и сепараторы, которые дают возможность сделать весь процесс безопасным и эффективным за счет сохранения углеродов для дальнейшего применения и уменьшения отрицательного действия твердой фазы.

Больше всего преимуществ имеет современный комплекс очистки нефтешлама. Осуществляемая этим способом процедура экологически безопасна, но при этом дает возможность получить углеводороды, которые пригодны для последующего применения, производить чистку устаревших резервуаров, ликвидировать токсичные вещества из среды и т. д. Оборудование по комплексной чистке быстро окупается, что, безусловно, еще одно важное преимущество.

Нефтешламы — это опасные отходы, потому требуется их обязательная утилизация. Во время выбора любого конкретного метода для их обезвреживания и переработки необходимо позаботиться об обеспечении безопасности проведения работ, а также невозможности попадания токсичных веществ в окружающую среду.

источник

Читайте также:  Установка акпп в ладу приору

Добавить комментарий