Ликвидация отходов нефтепереработки. Отходы при переработке нефти


Использование отходов, получаемых при переработке нефти

из "Технология переработки нефти и газа"

При сульфировании нефтяных фракций, как указывалось выше, наряду с высокомолекулярными сульфокислотами, растворяющимися в нефтепродукте и дающими после экстрагиро- вания контакт, получаются также более низкомолекулярные сульфокислоты, растворяющиеся в серной кислоте и переходящие в кислый гудрон. [c.365] Кислый гудрон, полученный при сульфировании нефтепродуктов, называется черным контактом он содержит около 70% сульфокислот 20% свободной серной кислоты и около 10% неомыляемых компонентов. Черный контакт используется в основном для производства деэмульгатора НЧК, для чего кислый гудрон освобождается от избытка серной кислоты путем промывки его водой и нейтрализации известковым молоком, аммиаком или едким натром. Полученный деэмульгатор содержит 25% солей сульфокислот и применяется для разбивки нефтяных эмульсий. Наиболее эффективным деэмульгатором считается кальциевый, менее эффективным — аммиачный и натриевый. [c.365] Кислый гудрон, полученный при сульфировании керосина, используется для выработки моющего средства ДС-РАС, применяемого для мытья аппаратуры, деревянных и кафельных полов, стирки грубых тканей и пр. [c.365] Сажа представляет собой легкий порошок черного цвета высокой степени дисперсности. Сажа находит широкое применение в резиновой промышленности, где используется в качестве компонента, значительно повышающего механические свойства резин, в лакокрасочной и полиграфической промышленности в качестве красителя, в электротехнической, радиопромышленности и др. [c.365] Производство сажи осуществляется несколькими методами, основными из которых являются канальный и печной. Канальный метод — один из наиболее стар ых методов получения сажи. Он обеспечивает получение продукции высокого качества. Технологическая схема производства канальной сажи заключается в том, что охлаждение и улавливание сажи осуществляются в одном и том же помещении. [c.365] Производство сажи канальным методом очень громоздко, трудно регулируемо и взрывоопасно сажа легко загорается при 370°С, что может вызвать взрыв). Канальная сажа используется в качестве наполнителя и мягчителя резины, так как высокодисперсна, имеет цепочечную структуру и весьма низкую теплопроводность. [c.366] Получение сажи печным способом является технически более совершенным. Схема получения печной сажи прийедена на рис. 139. [c.367] Готовая сажа поступает на грануляцию (как правило мо крую). При этом сажа смешивается с водой, обычно в присут ствии эмульгаторов, и подвергается грануляции, при которой ей придается форма цилиндриков или макарон. Выход сажи при печном методе составляет 20— 30% от углерода, содержащегося в газе. [c.367] В последнее время на заводах, производящих печную сажу, в качестве сырья стали использовать ароматизированные жидкие продукты переработки нефти. Выход сажи при использовании этих продуктов значитёльно выше, чем из природного газа. [c.367] ПРОИЗВОДСТВО СЕРЫ И СЕРНОЙ КИСЛОТЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДА. [c.368] Получаемые в процессах нефтепереработки искусственные и естественные газы, как правило, содержат сероводород (особенно газы, получаемые при переработке сернистых нефтей). [c.368] Содержащие сероводород газы подвергаются очистке от сероводорода абсорбцией растворами слабых оснований. При этом образуются нестабильные соединения, легко разлагающиеся при нагревании с выделением сероводорода. [c.368] Реакция йдет с большим выделением тепла, при этом до 7з получающейся серы окисляется до двуокиси с еры. Продукты сгорания после охлаждения смешивают с исходным сероводородом перед реактором, в котором происходит превращение сероводорода в серу. [c.368] В этом случае реакция протекает со значительно меньшим выделением тепла, что сушественно упрощает технологическую схему процесса. Недостатком процесса является неполное сгорание при температуре 260° С углеводородных примесей, в результате чего на катализаторе откладывается кокс, снижающий его активность. Поэтому применяется более совершенный двухступенчатый процесс производства серы, заключающийся в том, что весь сероводород сжигается с образованием элементарной серы и воды. Эта реакция протекает количественно, продукты сгорания направляются в каталитический реактор для завершения реакции. [c.368] Схема установки двухступенчатого процесса производства серы показана на рис. 140. [c.368] Выделившуюся серу спускают в емкость 12. Газы, отходящие со второй промывной колонны, поступают в трубу И, в которой происходит дожиг остаточного сероводорода. Рекомендуемые соотношения двуокиси серы и сероводорода при поступлении в реактор с катализатором 2 1. [c.369] Производство серной кислоты из сероводорода включает три основных стадии сжигание сероводорода в воздухе с получе нием сернистого ангидрида, окисление сернистого ангидрида на катализаторе в серный ангидрид, выделение серной кислоты. При сжигании сероводорода выделяется большое количество тепла, поэтому перед поступлением в контактный аппарат газО вая смесь должна быть охлаждена. [c.369] При этом пары серного ангидрида и воды образуют пары серной кислоты, которые затем конденсируются. Несконденсировавшиеся газы поступают в электрофильтр б для отделеная следов серной кислоты.. [c.370] Полнота использования отходов производства на предприятиях может служить показателем рациональной организации производственных процессов. Основная часть отходов получается при очистке нефтепродуктов, в частности серной кислотой, отбеливающими землями и щелочью. [c.370] К числу таких отходов относится кислый гудрон, получаемый при очистке дистиллятных и остаточных смазочных масел, а также ряда других продуктов осветительных керосинов, продуктов пиролиза и др. Получаемые при очистке масел кислые гудроны содержат 30—40% свободной серной кислоты, 15— 27% минерального масла и 15—35% смол. Кислые гудроны представляют собой черные продукты густой консистенции, затвердевающие при длительном хранении. [c.370]

Вернуться к основной статье

chem21.info

Ликвидация отходов нефтепереработки — реферат

Для переработки нефтешламов используют биотехнологии, химиотехнологии, акустические, термические и чисто огневые технологии, а также комбинированные технологии.

Общим недостатком всех перечисленных  технологий утилизации и переработки  нефтешламов является их низкая производительность и высокие материальные, энергетические и финансовые затраты. Кроме того, они не позволяют осуществить полную переработку и угилизацию нефтешламов и не обеспечивают экологическую безопасность для окружающей среды.

6.1 Утилизация нефтесодержащих отходов на ОАО «ВЗТУ» и ООО «Лукойл-ВНП»

Были исследованы нефтесодержащие  шламы двух химических предприятий  Волгоградской области: ОАО «Волгоградский завод технического углерода» ОАО «ВЗТУ») и ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» (ООО «ЛУКОЙЛ-ВНП»).

За время работы очистных сооружений ОАО «ВЗТУ» первичный  отстойник на 70% заполнился нефтесодержащими донными отложениями, представляющими  собой черную, маслянистую, вязкую смесь  с содержанием влаги 30 - 35%.

Сточная вода на очистные сооружения поступает после зачистки и пропарки цистерн для сырья, промывки оборудования. Также поступают ливневые стоки  с территории завода. По составу  загрязнителей донные отложения  отстойника - это, в основном, используемое на предприятии сырье, а именно: зеленое  масло, термогазойль, экстракты газойлей каталитического крекинга, продукты коксохимических производств, антраценовое масло.

До пуска очистных сооружений нового типа на ООО «ЛУКОЙЛ-ВНП» нефтесодержащие отходы, образующиеся при первичной переработке нефти, обезвоживании, зачистке емкостей, промывке оборудования, контактной очистке остаточных и дистилляторных масел, после установок коксования вывозились на пруды - шламонакопители. На сегодняшний день образовалась многотонная масса экологически небезопасного шлама - смолооб-разного вещества черного цвета, содержание воды в котором колеблется в пределах 30 - 45%.

Углеводородный состав образцов шламов исследовали хромато-масс

спектроскопическим методом  на приборе «Вариан МАТ_111» при ионизирующем напряжении 70 В и силе тока эмиссии катода 240 мкА. Спектральный анализ показал, что в состав шлама ОАО «ВЗТУ» входят различные производные антрацена, пирена, фенантрена, хинона, флоурена.

Шлам ООО «ЛУКОЙЛ-ВНП» состоит из парафиновых углеводородов C5-C58. Было определено, что шламы этих предприятий имеют эффективную  удельную активность естественных радионуклидов  менее 370 Бк/кг, следовательно, в соответствии с Нормами радиационной безопасности относятся к I классу, т.е. являются радиационно безопасными.

Проделана экспериментальная  работа по использованию исследуемых  шламов в качестве добавки (1-3%) в  противопригарную смесь для литейных форм и стержней. Полупроизводственные испытания проводились на ОАО  «Волгоградский тракторный завод».

При заливке металла и  прогреве литейной формы или стержня  происходит возгонка ароматических  углеводородов (температура кипения 245-300 С), содержащихся в углеродсодержащем  шламе ОАО «ВЗТУ». При контакте с залитым металлом ароматические  углеводороды разлагаются, на поверхности  отливки и на поверхностях песчинок в контактной зоне формы появляется плотная углеродистая пленка. Эта  пленка предохраняет поверхность металла  от окисления газами атмосферы формы  и предотвращает взаимодействие кварцевого песка с металлом и  образующимися на его поверхности  оксидами.

Испытанная смесь обеспечивает наличие пригара на поверхности  пробы 5-10% прочность после тепловой сушки 1.2-1,7 МПа. При использовании  смеси без добавки шлама вся  поверхность пробы покрывается  пригаром.

В процессе испытаний противопригарной смеси, содержащей шлам ООО «ЛУКОЙЛ-ВНП», величина пригара составила 7-12%, прочность  после тепловой сушки 1,2-1,8 МПа.

При заливке металла и  прогреве литейной формы или стержня  происходит окисление парафиновых  углеводородов шлама с выделением СО, оседающего в литейной форме восстановительную атмосферу и препятствующего окислению заливаемого в форму металла. Неокисленный металл не смачивает кварцевый песок литейной формы или стержня и не проникает между частицами кварцевого песка. Кроме того, в восстановительной атмосфере не могут образовываться оксиды железа и железистый силикат фаялит 2FeOSiO2, имеющий температуру плавления 1205 °С и припаивающий зерна кварцевого песка к поверхности отливки, образуя пригар. В результате исследований было установлено, что нефтесодержащие отходы ОАО «ВЗТУ» и ООО «ЛУКОЙЛ-ВНП» являются малоопасными (IV класс) и радиационно безопасными, поэтому их можно использовать в литейном производстве в качестве добавки в противопригарную смесь для литейных форм и и стержней.

6.2 Утилизация нефтешламов

Суть электроогневой технологии сжигания любых веществ состоит в создании практически идеальных условий горения пламени сжигаемых любых токсичных отходов, в связи с чем, значительно облегчается задача окончательной очистки отходящих газов. Электрическое поле взаимодействует (на атомарно-молекулярном уровне) с радикалами любых углеводородных веществ и одновременно воздействует на любые углеводородные цепочки, в частности на бенз(а) пирен, таким образом, что они расщепляются на водород. сгораемый в пламени, и углерод, который быстро доокисляется в электрическом поле до безвредного углекислого газа.

Вначале необходимо откачать и переработать в полезные товарные продукты большую часть сырой  нефти, отстоявшейся на поверхности  нефтяных амбаров. Причем термическую  ректификацию этой нефти целесообразно  производить прямо в нефтяном амбаре с нефтешламами или непосредственно около него.

Затем необходимо откачать и обработать в центрифугах последующие  слои нефтешламов, относительно маловязкие водонефтяные легкие эмульсии, превращая их в эффективное топливо для теплоэнергетики.

Далее необходимо последовательно  или параллельно откачивать слой воды, которая присутствует во всех нефтяных амбарах.

Фракции нефтешламов, которые невозможно сразу откачивать из амбаров, необходимо размягчить прямо в амбарах, используя для этого теплоту, полученную от сжигания части нефтешламов. Для этого целесообразно часть сырой нефти оставлять в этих нефтешламовых амбарах и сжигать ее на поверхности амбаров для выработки теплоты.

В процессе теплового разжижения густых, твердых фракций нефтешламов появляется возможность частичной перекачки их из амбаров и расфасовки в энергетические капсулы и брикеты из наиболее твердых смолистых фракций нефтешламов для последующего использования в качестве топлива. Изготовление таких горючих капсул и брикетов из густых и твердых, наиболее энергоемких фракций нефтешламов весьма перспективно и выгодно. Брикеты необходимо подсушивать, используя теплоту от сжигания части более легких фракций нефтешламовых эмульсий, а потом упаковывать и складировать.

Такие энергетические капсулы  некоторых фракций нефтешламов можно использовать в котельных и при выполнении энергозатратных огневых технологий, например, при получении асфальтов, цементов в качестве высококалорийного «чистого» топлива. В этом случае их можно с пользой сжигать в специальных электрифицированных топках котельных установок (Пат. 2079786 РФ). Этот способ интенсификации горения позволяет использовать в качестве топлива любые горючие отходы. Эффективность использования котлов повышается за счет формирования теплового потока от факела по вектору электрического поля прямо на котел.

В основе электроогневой технологии лежит каталитическое воздействие электрического поля на процесс горения любых веществ и газов. В результате применения данной технологии можно утилизировать отходы, мусор и нефтешламы. Преимущества разработанной на основе этой технологии установки: экономичность в эксплуатации (расход топлива и электроэнергии снижен в несколько раз), дешевизна при производстве, высокая степень очистки отходящих газов. При сжигании нефтепродуктов, включая нефтешламы, резко снижается количество всех токсичных компонентов в отходящих газах на 70 - 80% первоначальной их концентрации. И что наиболее важно, в процессе электроогневого горения активно разрушаются любые отходы, включая нефтешламы. В пламени исчезают практически все токсичные компоненты, не только такие простые, как СО, СН, NO, но и такие сложные канцерогенные вещества типа бенз(а) пирена.

Технология позволяет  быстро утилизировать практически  все токсичные компоненты отходов, в т. ч. и нефтешламы.

При электроогневом послойном сжигании остатков конкретных нефтешламов можно регулировать параметры активизирующего горение электрического поля (напряженность, частоту высокого напряжения) в зависимости от состава и количества нефтешламов для обеспечения оптимальной скорости горения и достижения минимальной токсичности отходящих газов.

В ряде случаев для максимальной интенсификации процесса горения остатки  нефтешламов сжигают в переменном электрическом поле определенной частоты, выбранной по критерию максимального чистого их сжигания.

А в некоторых случаях  процесс сжигания нефтешламов необходимо проводить в постоянном электрическом поле с вектором напряженности поля, ориентированным в направлении, перпендикулярном к поверхности нефтешламов, с предельно высокой напряженностью, выбранной в зависимости от состава нефтешламов, по критерию максимальной интенсивности горения при минимуме токсичности отходящих газов.

Для утилизации нефтяной и  водонефтеэмульсионной составляющих нефтешламов необходимо параллельно со сжиганием остатков нефтешламов осуществлять ректификацию собранной с поверхности нефтешламов нефти путем использования тепловой энергии от сжигания остатков нефтешламов для получения бензина, керосина и т.д.

С помощью установки электроогневого сжигания нефтешламов можно утилизировать их как непосредственно в амбаре, так и на производстве для обеспечения безотходной переработки нефти.

При безотходной технологии переработки нефти утилизацию нефтешламов осуществляют в специальных электрифицированных отходосжигающих печах, соединенных трубопроводами с ректификационными колоннами.

7. Утилизация отходов машиностроительных и перерабатывающих предприятий

Развитие техники тесно  связано с интенсификацией переработки  нефти, применением топлив и смазочных  материалов. В результате накапливаются  различные отходы, оказывающие негативное влияние на окружающую среду. К сожалению, сбору и рациональному использованию  отработанных масел уделяется недостаточно внимания. Регенерациёй получают лишь 16% всего объема масел.

В настоящее время на территории машиностроительных и нефтеперерабатывающих  предприятий г. Ярославля и Ярославской  области находятся значительные запасы отработанных масел, нефте- и маслошламов.

Масла либо хранятся в маслонакопителях на территории предприятий, либо используются в качестве добавок к котельному топливу или его заменителей (90%).

8. Ликвидация- твердых, отходов.

Ликвидация твердых отходов  нефтепереработки всегда представляла большие трудности. Примером таких твердых отходов и отбросов могут служить донные остатки из резервуаров, или из нефтеловушек, отработанная глина, шлам водоумягчения, твердые отходы с установок биологической очистки, отработанные катализаторы, мусор и т. д. В прошлом широко применяли вывоз таких отходов на свалки, но по ряду причин этот способ стал непригодным: он снижает ценность земельных участков, не исключает опасности выщелачивания нефти и'химикалий, является источником неприятных запахов и ухудшает вид территории.

До недавнего времени  установки каталитического крекинга являлись источниками загрязнения  воздушного бассейна окисью углерода и серы. Содержание СО в газах  регенерации составляет до 10% об. В настоящее время созданы добавки к катализаторам, промотирующие сгорание окиси углерода до углекислого газа. В качестве добавок используются благородные металлы на окиси алюминия, т.е. отработанные катализаторы риформинга. Эти добавки применяются как за рубежом, так и на отечественных заводах. Для связывания окислов серы и недопущения их выброса в атмосферу также созданы добавки к катализатору, которые в виде окиси магния вводят в количестве 0,8-1% мае. Это позволяет в процессе регенерации катализатора связывать с добавками, вводимыми в катализатор, окислы серы, превращая их в сульфаты, которые при вводе регенерированного катализатора в реактор разлагаются с образованием сероводорода, выход которого увеличивается примерно на 10%, что не требует изменений в схеме извлечения сероводорода из продуктов крекинга. Другим методом снижения выбросов серы является включение стадии гидроочистки сырья перед крекингом. Этот метод требует больших затрат, чем другие, тем не менее в последние годы он все более начинает внедряться в технологические схемы подготовки сырья каталитического крекинга.

При создании безотходных  производств необходима прежде всего их утилизация или переработка. Это возможно сделать при переработке данных веществ в рамках основных технологических процессов или на отдельных установках в рамках основного производства . И наконец, некоторые отходы могут использоваться в других производствах в качестве сырья. Примером может служить добавка в строительные материалы полимерных отходов, которые обеспечивают водоотталкивание. И только в исключительных случаях жидкие отходы могут использоваться в качестве топлива, если их регенерация сильно затруднена и не найден способ их использования.

На установке обессеривания мощностью 7950 м3/сут на катализаторе за 1 год может осаждаться 209 т металлов при их содержании в сырье 0,01%; в отработанном катализаторе содержание металлов составляет 8—25%. Поэтому целесообразнее отработанные катализаторы крекинга, гидроочистки использовать в качестве сырья для получения ряда ценных металлов , чем их восстанавливать или пускать в отвалы.

В технологических нефтеперерабатывающих  установках катализаторы после загрузки эксплуатируются в течение 1—2 лет. После этого срока дезактивированные  катализаторы выгружают и в реакторы загружают свежие. Эти дезактивированные  катализаторы еще имеют большую  ценность. Сбор отработанных катализаторов  и извлечение из них платины, кобальта, молибдена имеют большое народнохозяйственное значение. Частично регенерацию отработанных катализаторов можно осуществлять в ката-лизаторных цехах нефтеперерабатывающих заводов. В других случаях сложность отделения ценных металлов от загрязняющих примесей делает экономически более выгодным использовать отработанные катализаторы непосредственно на предприятиях промышленности цветной металлургии, вырабатывающих соответствующие металлы. При этом отработанные катализаторы могут перерабатываться совместно с концентратами природных руд.

referat911.ru

Переработка отходов и применения продуктов утилизации нефтяной промышленности

ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ И ПРИМЕНЕНИЯ ПРОДУКТОВ УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Дарибаев Ж.Е., Голубев В.Г., Кутжанова А.Н., Колесников А.С., Абдикеримов Б.А.

РГП на ПХВ «Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова», (160012, Казахстан, г.Шымкент, пр-т Тауке хана 5), e-mail: [email protected]

Казахский национальный технический университет им К.И.Сатпаева, Нефтегазодобывающая отрасль – одна из самых экологически опасных отраслей хозяйствования. Она отличается большой землеемкостью, значительной загрязняющей способностью, высокой взрыво- и пожароопасностью промышленных объектов. Химические реагенты, применяемые при бурении скважин, добыче и подготовке нефти, а также добываемые углеводороды и примеси к ним являются вредными веществами для растительного и животного мира, а также для человека.

Выбросы предприятий нефтегазовой отрасли классифицируется по воздействию:на атмосферу, на гидросферу и на почву.

Нефтегазодобыча опасна повышенной аварийностью работ, т.к. основные производственные процессы происходят под высоким давлением. Промысловое оборудование и трубопроводные системы работают в агрессивных средах.

В атмосферу, водоемы и почву в мире ежегодно выбрасывается более 3 млрд. т. твердых промышленных отходов, 500 км3 сточных вод. Ключевые слова: отходы, переработка, утилизация, нефтяная промышленность RECYCLING AND USE OF PRODUCTS DISPOSAL OF THE OIL INDUSTRY Daribaev ZH.E., Golubev V.G., Кutzhanova A.N., Kolesnikov A.S., Abdikerimov B.A.

RSE on the RB "South-Kazakhstan State University named after M.Auezova" (160012, Kazakhstan, Shymkent, pr Tauke Khan, 5), e-mail: [email protected]

Kazakh national technical University named after K.I. Satpayev The oil and gas industry is one of the most ecologically dangerous industries management. It is very significant polluting capacity, high explosive and fire risk industrial objects. Chemical reagents used during the drilling of wells, extraction and preparation of oil and extracted hydrocarbons and impurity by harmful substances for plant and animal world and to man.

Emissions of the enterprises of the oil and gas industry is classified exposure: the atmosphere, hydrosphere and soil.

Oil and gas production is dangerous high accident rate, because the main production processes are taking place under high pressure. Oilfield equipment and piping systems for work in aggressive environments. In the atmosphere, water and land in the world discarded annually more than 3 billion tons of industrial solid waste, 500 km3 of wastewater. Keywords: waste, recycling, disposal, oil industry Номенклатурный состав ядовитых загрязнений содержит около 800 веществ, в том числе мутагены (влияют на наследственность), канцерогены, нервные и кровяные яды (функции нервной системы), аллергены и др.Только предприятия нефтедобывающей промышленности РК в последнее время ежегодно выбрасывают в атмосферу более 1.5 млн. т загрязняющих веществ, сжигают около 4 млрд м3 нефтяного газа, оставляют неликвидированными десятки амбаров с буровым шламом, забирают из водоемов 440 млн. м3 пресной воды.

А также, отходы нефти и нефтяных продуктов являются довольно небезопасными для окружающей природной среды и поэтому их нужно соответствующим образом обезопасить. К данным отходам относят различные отработанные масла, грунты с содержанием мазута, нефтешламы и другие виды отходов. Подобные отходы нецелесообразно и довольно опасно хранить в течение длительного периода времени, а необходимо или утилизировать, или пускать в переработку.

К нефтешламам относится нефть и нефтяные продукты, которые являются отработанными и загрязнёнными различными вредными и токсичными веществами. Их состав может быть различным в зависимости от того, какой источник их происхождения. Но при этом все нефтешламы содержат в своём составе воду и различные крупные и мелкие примеси, имеющие твёрдую консистенцию. В некоторых случаях нефтешламы могут представлять собой эмульсию, которая является довольно стойкой и не подлежит расслоению на составляющие компоненты. Вследствие этого довольно затруднительно использовать имеющиеся процессы по регенерированиюнефтешламов [1]. Химические и минеральные составы нефтешлама приведены в таблицах 1 и 2.

Стоит отметить, что переработка нефтешламов является насущным и злободневным вопросом, который решается на разных предприятиях, занимающихся нефтепереработкой, по-разному, в зависимости от имеющихся ресурсов на решение данной проблемы. Многие предприятия осуществляют консервацию нефтешламов в специально предназначенные для этого контейнеры, а затем эти контейнеры помещают глубоко под землю или на дно различных водоёмов: рек, озёр, морей и океанов. Однако с течением времени происходят процессы разгерметизации данных контейнеров вследствие их коррозии и природного износа, и всё их содержимое попадает в окружающую природную среду, оказывая на неё негативное воздействие, и в результате этих процессов может быть даже экологическая катастрофа.

Таблица 1- Химический состав нефтешлама
Содержание компонентов, %
SiO2

CaO

Fe2O3

Al2O3

MgO Остальные
4,65 3,24 1,77 2,4 1,0 3,3

Таблица 2- Минеральный состав нефтешлама [2].

Названия компонента Количество, масс %
Органические составляющие Влага Сера
Нефтешлам 72 10,2 1,8

Иногда нефтешламы выбрасываются просто на обычную свалку мусора или в другие подобные места, что способствует его проникновения в почву и грунтовые воды, в результате чего они становятся непригодными для дальнейшего использования. Подобное безответственное отношение к очень опасным и токсичным нефтяным отходам зачастую приводит к удручающим последствиям как для природной среды, так и для человека.Только некоторые предприятия стараются использовать современные технологии для утилизации данного вида отходов и прилагают усилия для закупки и монтажа нового оборудования, с помощью которого можно осуществлять качественную переработку нефтешламов и других отходов нефтепереработки. Внедрение подобных методов требует определённых инвестиций, что под силу далеко не каждому предприятию[3].

В настоящее время на предприятиях переработка нефтешламов  проводится тремя основными методами. Первым методом является отстаивание нефтешламов, которое является очень медленным процессом, не приносящим должного эффекта, как в технологическом, так и в экологическом плане. Для применения данного метода необходимо использовать значительные объёмы определённых химических средств, а также подыскивать большие площади земли для размещения отстойников нефтяных отходов, что является затруднительным для тех предприятий, которые не располагают большими площадямидля использования отходов в этих целях.

Переработка нефтешламов по второму методу фильтрованием с использованием специального пресса является достаточно распространенным методом. В ходе осуществления данного процесса происходит разделение жидкости и содержащихся в ней примесей. Следует отметить, что данный процесс характеризуется довольно низкой пропускной способностью. Также в ходе данного процесса возникает проблема с утилизацией материала, который отфильтровывается, что зачастую приводит к возникновению экологической угрозы.

В третьих, переработка нефтешламов может осуществляться и посредством применения процесса их сжигания. Их обычно сжигают с водой и различными примесями, которые в них содержатся, что является относительно дорогим процессом и требующим определённого количества времени. В ходе осуществления данного процесса уничтожаются все углеводороды, которые являются довольно ценными продуктами и используются в различных процессах. Кроме этого, окружающий воздух загрязняется очень токсичными веществами.

Необходимо отметить, что данные методы по переработке нефтешламов являются несколько устаревшими и они постепенно теряют свою популярность, а на их место приходят новые, более совершенные и сравнительно недорогие методы. С помощью новых методов является возможным перерабатывать нефтешламы и другие виды нефтяных отходов, тем самым устраняя возможные негативные последствия от их воздействия на окружающую природную среду и здоровья людей[4].

Данная статья относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении пористых заполнителей, получаемых способом агломерации. По проблеме использования нефтяных отходов и их переработки.

Задачей настоящей работыявляетсяполучение экологически чистого и с экономической точки зрения эффективного строительного материала аглопорита из нефтеотходов, с целью снижения насыпной плотности аглопорита и повышенияего прочностных свойств путем эффективного введения отхода предприятия – нефтяного шлама.

Для решения поставленной задачи сырьевая смесь для изготовления аглопорита дополнительно содержит нефтешлам при следующем соотношении компонентов мас.%:

отходы переработки нефтебитуминозной породы - 40-50,

глина - 23-30, уголь - 9-10, нефтешлам - 16-20.

Для изготовления сырьевой смеси используют отходы переработки нефтебитуминозной породы следующего химического состава по содержанию оксидов и минерального состава (таблица 3 и 4.):

Таблица 3- Химический состав нефтебитуминозной породы
Содержание компонентов, %
SiO2 Al2O3 Fe2O3

CaO

MgO K2O SO3 Na2O
70 9,8 1,8 2,3 1,1 3,8 1,8 3,8

Таблица 4-Минеральный состав нефтебитуминозной породы

Содержание компонентов, %
Минеральных примеси

Кварц

Полевой шпат Кокс
15-20 25-35 30-50 4

В составе сырьевой смеси содержатся нефтешламы НПЗ.

В состав нефтешлама входят следующие компоненты, мас %: продукты нефти -56-75; вода - 30-85; твердые составляющие - 1,3-46.

В качестве примера можно показать пригодность используемых дополнительно местных сырьевых материалов.

Таблица 5- Химический состав местной глины орангайского месторождения
Содержание компонентов, %

Al2O3

Fe2O3 SiO2

CaO

SO3 К2О Na2О MgO Органичес-кие вещества
12,5 7 60 8,5 6,5 0,8 1,5 1,7 1,5

Глина Орангайского месторождения относится к глинистому высокопластичному сырью (число пластичности свыше 25) со средневзвешенным содержанием кремнезема 55,72 %, суммы оксидов алюминия и титана - 13,6 %, суммы оксидов железа - 5,29 %, оксида кальция 2,94 %, гумуса - 1,54 %. По огнеупорности глина классифицируется как легкоплавкая (1200 0С).

В качестве объекта экспериментов была использована шихта следующего состава, мас. %:

Отходы переработки нефте-

битуминозной породы - 40-50

Глина – 23-30

Уголь – 9-10

Нефтешлам – 16-20 (в пересчете на сухой шлам)

1-эксперимент. Нефтяной шлам в шихту вводился путем нагревания нефтяного шлама со смесью отходов переработки нефтебитуминозной породы и глины при температуре 150 0С в течение 3 часов.

2-эксперимент. Нефтяной шлам сначала высушивался при температуре 40 0С при одновременной вентиляции сушильного пространства печи сухим воздухом в течение 1,5-2 часов, затем смешивался с шихтой в количестве 20 % от массы шихты.

Составы (1-3) сырьевых смесей представлены в таблице 6.

В табл. 7 приведены основные физико-технические характеристики полученного аглопорита и известного из прототипа [5].

Таблица 6-Составы (1-3) сырьевых смесей
Компонент Содержание компонентов, мас. %
1 2 3
Кварцполевошпатовый песок – отходы переработки нефтебитуминозной породы

Глина

Уголь

Нефтешлам

50

25

9

16

45

23

12

20

40

30

10

20

Таблица 7- Физико-технические свойств аглопорита

Показатель Результаты исследований получаемого аглопорита
Насыпная плотность, кг/м3, по фракциям

5-10 мм

10-20 мм

519

505

425

387

427

394
Прочность при сдавливании в цилиндре, Мпа, по фракциям

5-10 мм

10-20 мм

2,0

1,5

2,1

1,9

1,9

1,8
Коэффициент ККК по фракциям

5-10 мм

10-20 мм

0,042

0,036

0,044

0,037

0,050

0,039

При первой сырьевой смеси введения в шихту нефтешлама достигается лучшее, почти идеальное смешение нефтешлама с сырьевыми материалами. Но при агломерационном обжиге такой шихты, получаемый аглопорит будет иметь, по сравнению со второй сырьевой смесью изготовления аглопорита, высокую насыпную плотность, а именно, фракции 5-10 мм - 330 кг/м3, фракции 10-20 мм - 250 кг/м3.

При второй и третьи сырьевой смеси введения нефтяного шлама, он в шихте будет находится в виде мелких кусочков нефтешлама. Агломерационный обжиг такой шихты позволяет снизить насыпную плотность аглопорита (главный показатель качества пористых заполнителей легких бетонов) на одну марку по сравнению с известной сырьевой смеси, соответственно, фракции 5-10 мм с 425 кг/м3 до 427 кг/м3 (марка 500), фракции 10-20 мм - с 387 кг/м3 до 390 кг/м3 (марка 400).

Изменение насыпной плотности аглопорита, получаемых из предлагаемых шихт показаны в таблице 8.

Повышенная насыпная плотность аглопорита, получаемого из первого состава шихты, объясняется тем, что при агломерационном обжиге шихты вследствие улетучивания органической составляющей задолго до ее горения, нефтяной шлам слабо участвует в процессе порообразования аглопорита. Поэтому в порообразовании аглопорита участвуют только те поры, которые образованы парами испаряющегося нефтешлама.

Таблица 8- Изменение насыпной плотности и прочности аглопорита

Фракция, мм

Известный состав шихты

Предлагаемый состав шихты
Насыпная плотность, кг/м3 Прочность при сжатии, МПа Насыпная плотность, кг/м3 Прочность при сжатии, МПа Насыпная плотность, кг/м3 Прочность при сжатии, МПа Насыпная плотность, кг/м3 Прочность при сжатии, МПа
5-10 640 2,83 617 2,4 425 2,1 427 1,9
10-20 640 2,42 535 1,7 387 1,9 394 1,8
Наоборот, при введении в состав шихты нефтешлама в высушенном виде, зернистая его частицы не успевая испариться по мере приближения фронта горения, сгорая и образовывая множества пор во время расплавообразования шихты, эффективно снижает насыпную плотность аглопорита.

Таким образом, следует заключить, что использования нефтяных отходов в технологии получения пористых заполнителей легких бетонов позволяет получить пористый заполнитель с низкой насыпной плотностью и высокими прочностными свойствами.

Список использованной литературы

  1. Гринин А.С, Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация, переработка. М ФАИР-ПРЕСС, 2002
  2. Дарибаева Н.Г. Разработка теоретических принципов и технологии агломерационного получения стоительных материалов из техногенных отходов Кентауского региона.- Автореферат канд. дис.-Шымкент. 2000.-27 с.
  3. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: Колос, 2003.
  4. Хван Т.А. Промышленная экология /Серия «Учебники, учебные пособия». - Ростов-н/Д.: Феникс, 2003.
  5. Юшин В.В., Лапин В.Л., Попов В.М. и др. Техника и технология защиты воздушной среды. - М: Высшая школа, 2005.

www.dereksiz.org

Отходы Нефтепереработки - Нефтехимическая промышленность

Январь 8, 2018 – 01:16

Использование отходов нефтепереработки в качестве вторичного сырья как важный элемент ресурсосбережения

На сегодняшний день предприятиями нефтегазового комплекса России накоплено огромное количество нефтяных отходов. По самым скромным подсчетам ежегодное увеличение их количества составляет около 3 млн. тонн. По данным Министерства Природных ресурсов и Экологии РФ на 2009 год нефтью и нефтепродуктами загрязнено порядка 65 тысяч га почв, около 2, 5 тыс. тонн нефтепродуктов сброшено в водоемы со сточными водами [1]. Консалтинговые агентства приводят данные о накопленных буровых шламах в размере 9 млн. тонн [2], резервуарных и прудовых - 6, 5 млн. тонн [3] (рис.1).

Рис. 1. Накопленные объемы шламов.

Компании-владельцы нефтяных отходов непрестанно заявляют об успехах в работе по их ликвидации, уменьшении количества порывов нефтепроводов, площади нефтезагрязненных земель, увеличении затрат на экологические нужды. Однако в период с 2000 по 2009 г.г. площадь нефтезагрязненных почв увеличилась в 1, 2 раза, акваторий поверхностных вод – в 1, 16 раза, объем разливов нефтепродуктов в результате аварий нефтепроводов – в 1, 53 раза [1, 4].

Приведенные значения дают наглядную количественную картину масштабности проблемы. Тем не менее, имеются основания полагать, что и эти цифры являются заниженными вследствие трудностей в учете данного вида отходов, а нередко и их фактического сокрытия.

На данный момент в области утилизации нефтяных отходов складывается парадоксальная ситуация. С одной стороны, у нефтяных компаний имеется понимание необходимости заниматься переработкой отходов, с другой стороны, существующая номенклатура технологий не в состоянии осуществить это грамотно и результативно. Ни одна из отдельно существующих сегодня технологий не в состоянии показать «экологический ноль», а при выполнении только части работ ожидаемого эффекта не будет.

На мировом и российском экологическом рынке присутствует значительное количество фирм и организаций, ставящих перед собой задачу получения из нефтяных отходов нефтесодержащей массы, которая бы в дальнейшем подвергалась переработке в товарный продукт. Причем эти технологии претендуют на универсальность с надеждой применения для любого вида нефтешламов.

Однако, как показывает практика, каждый вид нефтяных отходов имеет свою специфику, разное содержание взвешенных частиц, различный химический состав. Поэтому для решения данной...

Источник: oil-slime.ru

neftehimmash-tto.ru