Технологии утилизации амбарных нефтешламов

     На  рисунке 1.8 представлена установки для переработки нефтешламов. 

     

     Рисунок - 1.8 Схема установки для обработки нефтешлама конструкции Гипровостокнефти. 1 - шламонакопитель; 2 - заборное устройство; 3,9,12 - насос; 4 - сборная емкость; 5 - реагентное хозяйство; 6 - диспергатор; 7 - барботажный контактор; 8 - отстойник; 10 - блок приготовления битума; 11 - выпарной блок; 13 - отстойник; 14 - газосепаратор. 

     Нефтешлам из шламонакопителя 1 после узла извлечения и откачки нефтешлама, включающего заборное устройство 2, насос 3, сборную емкость 4, в которой отделяется и сбрасывается свободная вода, подается в узел обезвоживания. Затем перемешанный в диспер-гаторе 6 с поступающим из реагентного хозяйства 5 промывным раствором реагента-деэмульгатора поступает в барботажный контактор 7, где при организованном воздействии газобензинового конденсата, поступающего из газосепаратора 14, разрушается и разделяется на нефть и воду с образованием промежуточного слоя и осадка, сбрасываемого с выделившейся водой.

     Промежуточный слой дополнительно обезвоживается в отстойнике 8 и подается насосом 9 на блок приготовления битума 10, слой выделенный в водном отстойнике 13, подается насосом 2 на выпаривание в блок 11 с образованием сухого осадка и последующим его захоронением.

     На  рисунке - изображена технологическая  схема установки извлечения и  обработки амбарных нефтешламов. Технология предполагает нагрев шлама в амбаре до 35-50°С за счет подачи парогаза из парогазогенератора с температурой 180…250°С.

     Регулирование соотношения вода нефть осуществляется за счет частичного сброса нефти или  воды в амбар по реологическим  характеристикам потока. Удаление свободной  воды и мехпримесей может осуществляться в две ступени - сначала в двухпродуктовом гидроциклоне и затем за счет кратковременного отстоя в отстойнике О-2 или в одну ступень - кратковременным отстаиванием в отстойнике О-2. Для эффективного разделения предполагается подача в поток нефтешлама пара с температурой 180-200°С и затем реагента. После предварительного обезвоживания нефтешлам подается в отстойник О-1 на длительное отстаивание 5…10 часов.

     На  рисунке 1.9 представлена схема установки извлечения и обработки амбарных нефтешламов. 

     

     Рисунок - 1.9 Принципиальная технологическая схема установки извлечения и обработки амбарных нефтешламов.

     I - блок извлечения и предварительной обработки нефтешлама; II - блок окончательной обработки нефтешлама; Н-1, Н-2 - насосы откачки нефтешлама и подачи воды; Н-3 - насос подачи нефти; Н-4 насо подачи нефти и воды; ГЦ - двухпродуктовый гидроциклон; БР - блок подачи реагента - деэмульгатора; О-1, О-2 - отстойник обезвоживании нефтешлама и осаждения мехпримесей; РВС - резервуар накопления нефти; ДК - двухпродуктовый декантатор; НН - накопитель нефти и воды; НМП - накопитель мехпримесей. 

     Содержание  воды в обезвоженной нефти не должно превышать 1%, твердых примесей - не более 0,3%.

     На  рисунке 1.10 представлена Схема блочной установки переработки нефтешлама (фирма KHD Humboldt vedag AG). Производительность установки 15 м³/час. 

     

     Рисунок - 1.10 Схема блочной установки переработки нефтешлама (фирма KHD Humboldt vedag AG)

     1 - Устройство забора; 2 - сито - решетка; 3,6,10,14 - насосы; 4 - резервуар; 5 - мешалка; 7,11,16 - теплообменники; 8 - декантаторная центрифуга; 9 - транспортер; 12,15 - сепаратор I и II степени; 13 - блок подачи реагента. 

     Нефтешлам из шламонакопителя после узла извлечения и подачи, включающего устройство забора 1, сито-решетку 2, насос 3, резервуар 4, мешалку 5, подается в узел обезвоживания Насосом 6. Там после подогрева в теплообменнике 7 происходит разделение шлама в трехфазной центрифуге 8 на нефть требуемого качества, воду и шламовый осадок, отводимый транспортером 9, который затем может быть складирован или сожжен. Вода с остатками нефти, подаваемая насосом 10, после подогрева в теплообменниках 11 поступает в сепараторы 12 первой ступени, где очищается от нефти до требуемой чистоты. В случае, если этого достичь не удается, предусмотрена возможность применения деэмульгаторов. Отделившаяся нефть с остатками мехпримеси и воды подается насосом 14 на окончательное разделение в сепаратор 15 второй ступени, при этом предусматривается и применение деэмульгаторов, расход которых определяется качеством исходного шлама.

     Такая установка обеспечивает разделение шлама следующего массового состава: нефтяная часть - 15...70%, водная часть - 25...70%, механические примеси - 20%.

     Извлекают нефть следующего качества: нефтяная часть - 92. .95%, водная часть - менее 3%, мехпримеси - менее 3%. Отделившаяся водная фаза содержит 0,05...0,1% нефтепродуктов и менее 2% механических примесей. Отделившаяся твердая фаза содержит воды не более 40% и нефтепродуктов не более 10%.

1.1.6 Химическая переработка нефтешламов

     Химические  методы позволяют полностью обезвреживать  отходы, а полученные продукты в  ряде случаев использовать повторно.

     Препарат "Эконафт" - гидрофобизированная диспергирующая смесь, приготавливаемая на базе оксида минерального сорбента (негашеной строительной извести ГОСТ 9179-77) с добавкой специального модификатора.

     Препарат "Эконафт" предназначен для химического обезвреживания, герметизации и утилизации нефтемаслоотходов и санации нефтезагрязненных почв.

     Препарат  может быть использован для обезвреживания пастообразных и жидких нефтесодержащих  отходов: отработанных масел, эмульсий, масло и нефтесодержащих шламов, кислых гудронов, отходов лаков, красок и др., а также для очистки  и рекультивации площадей разлива  нефтепродуктов, ликвидации нефтяных загрязнений при авариях нефтепродуктопроводов, нефтезагрязненных почв и др.

     Препарат  выпускается Институтом по ТУ 2123-002-11085815-94. или приготавливается на месте производства работ. При необходимости поставляется расфасованным, в крафтмешках или полиэтиленовых мешках любым видом транспорта, в готовом к применению виде. Может применяться на открытом воздухе и в закрытых, специально предназначенных для этого пунктах утилизации .

     Препарат "Эконафт" - гидрофобизированная диспергирующая смесь, приготавливаемая на базе оксида минерального сорбента (негашеной строительной извести ГОСТ 9179-77) с добавкой специального модификатора. 
 
 
 

     Таблица - 2.2 Техническая характеристика препарата

 

     Сущность  действия препарата "Эконафт" заключается в том, что при смешении нефтемаслотходов или нефтезагрязненной земли с препаратом в соотношении 1: 1-2 оксид щелочноземельного металла образует с водой гидроксид. При добавлении модификатора, нефтепродукты равномерно им адсорбируются с получением гидрофобного, морозоустойчивого, стойкого при хранении вещества, состоящего из мельчайших известковых гранул, в которых заключены частицы обезвреженных нефтемаслоотходов.

     Продуктом утилизации нефтемаслоотходов, нефтешламов и санации нефтезагрязненных земель является материал, представляющий собой капсулированный, гидрофобный, практически нерастворимый в воде, морозостойкий, непроницаемый, порошок, по ТУ 5716-004-11085815-2000 “Порошок минеральный “ПУН”. Продукт утилизации нефтемаслоотходов" и заключению ГосНИИ “РосДорНИИ” может использоваться в качестве минеральной добавки для приготовления асфальтобетонных смесей по ГОСТ 9128, а также в качестве инертного и гидрофобного материала в конструкциях дорожных одежд (гидро - и теплоизоляционных слоев) для дорог не выше II категории и для устройства земляного полотна в качестве нижних слоев оснований местных дорог, а также устройства площадок для стоянок техник, строительства внутриплощадных дорог, очистных сооружений и др. 

     

     Рисунок 1.11 - Установка ПУ-01 (1 - перемешивающее устройство, 2 - скиповый подъемник, 3 - ковш для загрузки нефтемаслоотходов, 4 - ковш для загрузки препарата “Эконафт".

 

     Таблица 2.3 - Техническая характеристика ПУ-01

 

     2. Технологические  схемы

2.1 Технологическая схема установки по очистке амбарных нефтешламов. 
 

       
 

Схема работы установки по подъему и  очистке донных (амбарных) нефтешламов, заключается в четырех ступенчатой  схеме последовательного деэмульгирования (отделения) от воды с механическими примесями.

       Погружной шнековый насос 1, совместно с шестеренным насосом 3, производят подъем нефтешлама и подачу его в теплообменник 10. В теплообменнике происходит нагрев эмульсии до Т 40ºС. При проходе через Декарбон® 4 происходит предварительное коагулирование капсул воды, которые осаждаются в электровибраторе 5. На втором этапе остаточная часть воды отделяется от нефти в электромагнитном деэмульгаторе 6. Окончательное обезвоживание происходит в электродегидраторе 7. Насосами 8 и 9 подается нефть и вода с механическими примесями соответственно, на дальнейшее использование в технологических целях.

      Деэмульгаторы 5,6 и 7 снабжены датчиками уровня эмульсии.

      Вся установка работает в полуавтоматическом режиме.

       Дополнительно может устанавливаться  гидрофобный фильтр для доведения  содержания воды в нефтепродукте  до 0,1 % и менее. 
 

 
 
 
 
 
 
 

2.2 Метод утилизации шлама

     Шлам, полученный в процессе переработки  поступает в передвижную тележку и далее, на установку ПУ-01, там происходит перемешивание шлама с негашеной известью.

     

     Рисунок - 2.1 Схема получения минерального порошка. 

     Выбор химического метода утилизации нефтешлама путем диспергирования с гидрофобными реагентами на основе негашеной извести  или других материалов обусловлен следующим:

     1. Высокая эффективность процесса  переработки нефтесодержащих отходов  в порошкообразный гидрофобный  материал, который может быть  использован в дорожном строительстве.

     2. достаточно дешевый способ обезвреживания;

     3. большие объемы обрабатываемого нефтешлама;

     Способ  основан на свойствах окиси минеральных  сорбентов (негашеная известь - СаО, магния - MgO и хрома - Cr₂O₃) при гашении увеличивать удельную поверхность в 15-30 раз и тем самым превращаться в объемное вяжущее вещество с высокой абсорбционной способностью для высокомолекулярных веществ и, в частности, для углеводородов нефти.