Меню Рубрики

Установки для очистки нефтяного шлама

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.

Читайте также:  Установка puppy linux с жесткого диска

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.

Читайте также:  Установка забора из профнастила самому

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

Утилизация нефтешламов: технологии переработки на базе УТД-2

Серьезной проблемой нефтедобывающей отрасли является утилизация нефтешламов, которые образуются в результате практически любой операции по обращению с нефтепродуктами и нефтью. Нефтяные шламы представляют собой устойчивую многокомпонентную физико-химическую смесь нефтепродуктов, воды и механических примесей (глины, песка, продуктов коррозии резервуаров, ила).

По способу образования выделяют несколько групп нефтешламов:

  • придонные – результат взаимодействия нефтяных разливов и дна водоемов;
  • резервуарные – результат физико-химического взаимодействия нефтепродуктов с влагой, воздухом, мехпримесями и стенками резервуаров хранения/транспортировки;
  • грунтовые – образуются при случайных и аварийных разливах нефтепродуктов на почву.

Несмотря на активное развитие природоохранных технологий, на сегодняшний день широко распространено захоронение нефтяных шламов в специальных амбарах, прудах-накопителях, иловых площадках при нефтеперерабатывающих заводах. Миллионы тонн токсичных отходов представляют реальную экологическую угрозу и являются источником постоянного загрязнения почв, грунтовых и подземных вод, а также атмосферного воздуха. Стоит брать во внимание, что существует вероятность вынужденной остановки нефтеперерабатывающих предприятий вследствие переполненности нефтешламовых хранилищ после очистки резервуаров от остатков нефтяных продуктов. При этом дорогостоящее строительство новых нефтешламовых амбаров лишь отодвинет решение проблемы на поздний срок.

Сложности утилизации нефтешламов определяются, в большей степени, неоднородностью и многокомпонентностью смесей. При определении класса опасности нефтешламов не учитывают входящие в их состав многие токсичные и канцерогенные элементы, такие как ионы тяжелых металлов, полиароматические и серосодержащие соединения, легкие ароматические фракции, нафтеновые углеводороды, минеральные и органические соли, ПАВы и прочее.

Рассмотрим в качестве примера резервуарные нефтешламы. В процессе взаимодействия компонентов нефтешламов друг с другом и материалом стенок резервуара образуются смолообразные вещества и ржавчина, как результат окисления нефтепродуктов и металлов. Водно-масляные эмульсии и минеральные дисперсии образуются ввиду попадания в резервуар влаги и механических примесей. Вследствие уникальности условий окружающей среды и периода генерирования шламов в природе невозможно встретить два одинаковых по составу и физико-химическим параметрам нефтешлама.

Исследования показали, что содержание различных компонентов в нефтешламах варьируется в достаточно широких пределах: нефтепродуктов до 60%, воды 90%, твердых примесей 90%. Не стоит забывать, «старые» нефтешламы в результате длительного хранения расслаиваются на фракции с характерными для каждой из них свойствами, что в свою очередь влияет на выбор технологии утилизации.

Помимо предотвращения негативного воздействия на окружающую среду, утилизация нефтешлама может принести предприятию существенную выгоду: цена вопроса определяется качеством и стоимостью продуктов переработки. За тонну утилизируемого отхода можно получить прибыль от продажи выработанного котельного топлива, выход которого, в среднем, составляет 70% от сырья. Поэтому очень важно выбрать экологически безопасный и экономически эффективный способ утилизации нефтешламов.

Способы утилизации и переработки нефтешламов

Существующие методы обращения с отходами нефтяного промысла представлены в таблице.

Способ переработки нефтяного шлама Преимущества Недостатки
Термический
  • понижение класса опасности до безопасного
  • уменьшение объемов отходов
  • получение полезных продуктов
В случае инсинерации – необходимость сложной и дорогостоящей системы очистки дымовых газов, транспортировка к месту инсинерации.
Биологический
  • наименее трудозатратный способ
  • нанесение активного биологического субстрата
  • малая нагрузка на окружающую среду
Жесткие требования по условиям эксплуатации.
Невозможность применения в условиях отрицательных температур, либо при глубоких загрязнениях почв.
Механический
  • переработка на декантерах позволяет экстрагировать 90-95% содержащейся нефти
  • получение концентрата экономит объемы дальнейшей переработки
Дорогостоящее, 100% импортное оборудование, которое требует квалифицированного обслуживания.
Химический получение строительных материалов Затраты на реагенты (полиуретаны, смолы, жидкое стекло, цемент), экологическая нагрузка процесса переработки шлама достаточно велика.
Физико-химический уменьшение нагрузки на окружающую среду в силу нейтрализации шлама и перевода его в малоподвижную форму По сути, отходы остаются на месте, шламовый амбар не ликвидируется.
Читайте также:  Установка заднего крыла 2110

На сегодняшний день существует эффективная запатентованная отечественная технология утилизации нефтешламов – низкотемпературный непрерывный пиролиз на базе установок термической деструкции УТД-2 производства компании IPEC (ПГ «Безопасные Технологии»).

Пиролиз: технологические этапы утилизации нефтешламов на УТД-2

В основе работы Установки УТД-2 — нагревание нефтесодержащих отходов в условиях дефицита кислорода с последующим разделением, конденсацией и очисткой полученного продукта. Сырье непрерывно подается в пиролизную камеру, где происходит его осушка (в нижней части камеры) и пиролиз (в средней и верхней части камеры). При высокой обводнённости нефтешламов предусмотрен последовательный тандем из двух реакторов: осушки и пиролиза.

Парогазовая смесь из реактора направляется в фильтр пиролизных газов и далее поступает в систему конденсации:

  1. Пиролизный газ очищается от кислых соединений при помощи пропускания через щелочной раствор и подается на вспомогательные горелочные устройства в качестве топлива.
  2. Жидкое пиролизное топливо, полученное в процессе конденсации, сливается в накопительный бак, откуда откачивается в топливную емкость или на склад готовой продукции. По желанию Заказчика может быть установлен дополнительный модуль ректификации с целью увеличения выхода светлых нефтепродуктов в полученном топливе до 90%: бензина и дизельного топлива.
  3. Выгрузка сухого остатка (технического грунта) происходит в автоматическом режиме с помощью шнека. Технический грунт – сертифицированный продукт, который можно использовать при обустройстве дорог и дорожных откосов, рекультивации шламовых амбаров, полигонов и карьеров, а также использовать в качестве антиобледенительного агента.

Таким образом, за счет дооснащения УТД дополнительными технологическими узлами возможна утилизация нефтешламов с учетом широкого разброса компонентного состава и параметров входящего сырья. Оборудование, необходимое для переработки сложных отходов нефтяного промысла, также производится на производственных мощностях IPEC.

Установка утилизации нефтешламов УТД-2 — наилучший способ переработки подобных отходов как с точки зрения экологии, так и за счет экономической выгоды. Экономическая выгода обусловлена не только кондиционными продуктами переработки, но и относительно низким энергопотреблением (до 60 кВт на тонну отходов), а также минимальной потребностью во внешнем топливе за счет выработки собственного пиролизного газа и котельного топлива. Автоматизированная система управления процессом обеспечивает постоянный контроль за всеми технологическими параметрами, управление процессом производится в автоматическом и ручном режиме с пульта оператора.

Пиролизное оборудование УТД‑2 герметично, включая систему выгрузки твёрдого остатка, поэтому его воздействие на окружающую среду минимально, что подтверждено положительным заключением Росприроднадзора (ГЭЭ). Газовые выбросы в атмосферу минимальны и соответствуют экологическим нормам.

Высокая производительность достигается за счет непрерывного цикла переработки нефтяных шламов независимо от их состава. Разработана усовершенствованная система шнеков, способствующая более эффективному перемешиванию сырья в реакторе, и, как следствие, обеспечивающая равномерную теплопередачу по всей поверхности реактора. За счет данной конструктивной модификации значительно повышается производительность установки утилизации нефтешламов при сохранении габаритов стандартного 40-футового контейнера.

На сегодняшний день пиролизные установки производства IPEC эксплуатируются на таких промышленных объектах, как ПАО «НГК «Славнефть» (Куюмбинское НГМ, Красноярский край), ПАО «Лукойл» (Республика Коми), Морского торгового порта Усть-Луга (Ленинградская область), АО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз» (Вынгапуровское НГМ, ЯНАО), ООО «Газпром бурение» (Термокарстовое НГКМ, ЯНАО), АО «Мессояханефтегаз» (Мессояхское НГКМ, ЯНАО) и др. Лидеры нефтегазовой и нефтехимической отрасли при выборе технологии утилизации нефтяных шламов доверяют специалистам IPEC.

Производственные мощности и качество изготавливаемого оборудования IPEC соответствует международным стандартам СЕ, ASME, EAC, что подтверждено соответствующими сертификатами.

Ознакомиться с модельным рядом УТД-2 можно в каталоге Установок Термической Деструкции.

источник