Методы переработки отработанного нефтяного продукта

Переработка нефтесодержащих отходов

Нефтесодержащие отходы и нефтепродукты являются одним из основных загрязнителей окружающей среды. Они образуются при транспортировке сырой нефти и продуктов ее переработки, авариях транспорта, очистке транспортных емкостей и в других случаях.

Основные потребители нефтепродуктов сосредоточены в крупных промышленных центрах. Это предприятия транспорта и различных отраслей промышленности: машиностроения, химической, электрохимической, легкой, металлургической и многих других, использующих топливо, смазочные масла, промывочные жидкости и другие продукты переработки нефти.

Около 65 % общих потерь нефтепродуктов в окружающую среду составляют сбросы от промышленных механизмов и тран­спортных средств. Кроме неизбежных потерь, связанных с реализацией технологических процессов (угар масла, испарение топлива, унос смазывающе-охлаждающих жидкостей со стружкой металла и т. п.), большие потери нефтепродуктов происходят из- за плохой организации труда и слабой технологической дисцип­лины, а иногда и просто из-за варварского отношения к природе. Примером может служить слив отработанного масла из двигателя автомобиля прямо на землю.

Использование нефтепродуктов (бензина, керосина и др.) в качестве моющих средств является давно устаревшей технологией, приводящей к загрязнению окружающей среды и нерациональному использованию ресурсов. Более рационально использовать для этих целей специальные моющие растворы. Несмотря на это, еще очень часто нефтепродукты используют для очистки загрязненных агрегатов транспортных средств и другой техники.

Другим источником нефтесодержащих отходов являются очистные сооружения предприятий. Большинство из них не имеет замкнутого цикла и после принятой на заводе очистки сбрасывает за­грязненную воду в общегородские канализационные системы или пря­мо в водоемы и реки. Во многих случаях содержание нефтепродуктов в сточных водах, поступающих в городскую канализацию, достигает 100 мг/л, а иногда доходит до нескольких сотен мг/л (авто­транспортные предприятия). В Москве, где экологический контроль за очистными сооружениями особенно жесткий, сточные воды предприятий, поступающие на станции аэрации, содержат нефтепродукты от 3 до 13,7 мг/л. На этих станциях в дальнейшем улавливается 80—97 % нефтепродуктов. Однако имеющие место эпизодические залповые выбросы нефтепродуктов в сточные воды резко усложняют работу станций аэрации.

Значительное количество нефтепродуктов поступает в город­скую канализацию вместе с ливневыми водами, смывающими с покрытий дорог, дворов, проездов, территорий заводов нечаянно пролитые нефтепродукты, умышленно слитое на землю и асфальт масло, конденсат выхлопных газов автотранспорта и другие нефтесодержащие отходы.

Зимой нефтепродукты попадают в канализационную систему и водоемы вместе со сбрасываемым снегом, который содержит их до 0,6 кг/м 3 .

Еще один источник нефтесодержащих отходов — технологи­ческая вода после мойки автотранспортных средств. Только на мойку автомобилей расходуется свыше 500 млн. м3 воды, а кроме этого, значительное количество воды расходуется на мойку внутризаводских подъемно-транспортных машин, работающих с использованием топлива нефтяного происхождения.

Со временем происходит накопление нефтепродуктов в водоемах, реках и в почве, поскольку объем попадающих в них отходов превышает возможности природы к самоочищению от нефтесодержащих отходов биохимическими методами.

Нефтесодержащие отходы можно разбить на следующие основные группы:

  • отходы безреагентной и реагентной обработки нефтесодержащих сточных вод;
  • смешанные отходы трудноразделяемых нефтесодержащих материалов (станочных эмульсий, синтетических поверхностно-активных веществ, флотоконцентратов и др.);
  • не принимаемые на регенерацию масла и продукты очистки нефтяных резервуаров.

К первой группе относятся осадки и жидкие отходы, задерживаемые на очистных сооружениях предприятий, шламы из шламонакопителей нефтеперерабатывающих заводов. Такие отходы содержат много воды, но легко отделяются от нее гра­витационными способами разделения.

Ко второй группе отходов относятся осадки, образующиеся при очистке сточных вод с применением химических веществ (сульфата алюминия, хлорида железа, гидроксида кальция и др.), что придает им сложные физические свойства (гелеподобность), в результате чего отделение воды от нефтепродуктов затруднено.

Третья группа отходов содержит мало горючих компонентов, а физико-химические свойства их таковы, что они практически не поддаются отделению от воды.

К четвертой группе отходов относятся, как правило, высоко­концентрированные нефтепродукты, которые требуют специфи­ческих методов утилизации.

Механическое обезвоживание нефтеотходов. С целью умень­шения объемов нефтеотходов, а также для повышения эффек­тивности применяемых способов утилизации их предварительно отделяют от воды. Для этого применяют методы отстаивания, фильтрации, центрифугирования и др. Так, отходы первой группы легко разделяются при отстаивании: за 1 ч объем осадка умень­шается на 35 %. Для фильтрации шламов с высоким содержанием нефтепродуктов применяют ленточные фильтр-прессы. Для улуч­шения фильтрации шламов проводят интенсивное их перемеши­вание, усредняющее состав, а также добавляют в шлам золу, полиэлектролиты и другие реагенты, изменяющие его физико­химические свойства и облегчающие процесс фильтрации. Осадки и отходы второй и третьей групп, также содержащие большое количество воды, гравитационными методами обез­воживаются плохо и требуют иных способов разделения. Для улучшения фильтрации нефтесодержащих осадков второй груп­пы в них добавляют коагулянты, например известь (10 г/л) и хлорид железа (1 г/л). После коагуляции производится фильтра­ция на вакуум-фильтре. Производительность фильтра достигает 40 кг/(м2 • ч), а влажность осадка составляет всего 68—75 %.

Осадки моечной воды при мойке автотранспорта легко разделя­ются в центробежном поле.

Так для сгущения осадков из очистных сооружений авто­транспортных предприятий используют гидроциклоны, соединенные с бункерами-уплотнителями. В гидроциклоне происходит сгу­щение осадка, а в бункере-уплотнителе — дальнейшее его обезвоживание методами уплотнения. Недостатком этого метода является значительный (до 50 %) унос мелкодисперсной твердой фазы с водой.

Для этих же целей применяется центрифуга перио­дического действия марки ОДМ-802 К-4 с диаметром ротора 800 мм и фактором разделения 700, обладающая высокой устой­чивостью к эрозионному износу. Ее производительность по осадку достигает 4 м 3 /ч. Содержание твердой фазы в очищенной воде составляет не более 0,001 %, а влажность твердого осадка — не более 24 %.

Очистка моечной воды автопредприятия может быть орга­низована по схеме, приведенной на рис. 13.1.

1 — решетка; 2 — гидроциклон; 3 — уплотнительный бункер; 4,7 — емкости; 5 — насос; 6 — центрифуга

Однако, учитывая огромное количество предприятий, име­ющих в своем хозяйстве автотранспорт, рассчитывать сегодня на то, что все они будут иметь очистные сооружения, оснащенные центрифугой, фильтром и другим оборудованием, нельзя. Поэтому более рационально использование мобильных установок, спо­собных очищать нефтесодержащие моечные воды предприятий по заранее согласованному графику с последующим вывозом твердой фазы и нефтесодержащего шлама на дальнейшую ути­лизацию.

Сжигание нефтеотходов

Нефтеотходы, которые нельзя ре­генерировать, подвергаются сжиганию. При горении таких отходов, содержащих значительное количество воды, происходят сложные химические процессы, связанные с испарением воды и наличием ее паров в зоне пламени. Это повышает скорость горения отходов вследствие увеличения количества активных центров, каковыми являются положительно и отрицательно заряженные ионы, образующиеся в результате диссоциации воды. Появление в зоне пламени обводненного топлива большого числа активных центров атомарного водорода Н и гидроксила ОН во много раз ускоряет реакцию окисления топлива.

Вода не только является инициатором реакции, но и участвует в протекании самих реакций. Это подтверждается из­менением интенсивности свечения, которое наблюдается с увели­чением содержания воды в смеси. При сжигании обводненных топлив уменьшается дымление, которое является следствием дефицита кислорода в зоне протекания реакции.

1 — турбулентно движущий­ся слой; 2 — сопла «первич­ного» воздуха; 3 — «вторич­ный» воздух; 4 — зона центро­бежной стабилизации капель 5 — зона распыла 6 —турбобарботажная ванна

Процесс сжигания нефтесодержащих отходов может реа­лизовываться в топках различной конструкции; камерных, цик­лонных, надслоевых. Особый интерес представляет турбобарботажный способ горения (рис. 13.2), который характеризуется сле­дующими основными признаками:

  1. 1.Процесс сжигания осуществляется в цилиндрической или узкой кольцевой камере при большой кратности обмена в тонком слое, приводимом во вращательное турбулентное движение. Слой топлива быстро прогревается и частично распыляется на более мелкие, чем при других способах, капли.
  2. 2.Процесс ведется при пониженном количестве первичного воздуха и при большой его скорости. Барботажные элементы объединены в коллекторные блоки.
  3. 3.Подача вторичного воздуха в камеру сгорания осуществляет­ся над слоем отходов тангенциально с пересечением ее рабочего сечения. Недоиспарившиеся капли, вынесенные из слоя под действием центробежной силы, сепарируются на стенках камеры сгорания, что исключает механическую неполноту сгорания.
  4. 4.Процесс сжигания ведется при повышенном значении коэффициента избытка воздуха, что в определенных пределах позволяет изготавливать турбобарботажные горелки без футеровки и водяного охлаждения корпуса.

Турбобарботажная установка “Вихрь-1” с печью произво­дительностью 200 кг/ч показана на рис. 13.3.

1 — регулятор подачи нефтеотходов; 2 — за­пальный патрубок; 3 — отверстия для подачи «вторичного» воздуха; 4 — камера сгорания; 5— тру­ба; 6 — турбобарботажная крестовина; 7 — днище горелки; 8— шибер «пер­вичного» воздуха; 9 — шибер «вторичного» воз­духа; 10 — энергоблок; 11 — вентилятор; 12 — шасси

При определенных условиях (коэффициент избытка воздуха α = 1,4—1,9; закрутка “вторичного” воздуха со скоростью свыше 50 м/с) печи диаметром до 0,6 м можно изготавливать цельнометаллическими без футеровки и водяного охлаждения из обычной нержавеющей стали 1Х18Н9Т, что значительно упрощает и удешевляет их конструкцию.

Читать еще:  Обзор прессов для макулатуры для предприятий малого бизнеса

Эксперименты на установках диаметром свыше 0,6 м по­казали, что, начиная с диаметра 0,8 м, эффект вращающегося кольца холодного воздуха значительно ослабевает и более крупные установки нуждаются в футеровке огнеупорным материалом, так как их стенки нагреваются выше 700 °С.

Установки “Вихрь” выпускаются с утилизацией тепла и с мокрой (реагентной и безреагентной) очисткой дымовых газов. Локальные установки такого типа могут широко применяться для сжигания горючих отходов непосредственно на месте их образования.

Основные характеристики турбобарботажной установки “Вихрь”, разработанной для сжигания нефтеотходов, приведены в табл. 13.1.

Как зарабатывать прибыль на нефтяной отработке

Более 50 000 тонн отработки образуется только в результате деятельности московских автотранспортных и автосервисных предприятий Москвы.

Основной способ утилизации переработки нефтепродуктов – слив на грунт либо в водостоки. И лишь небольшой процент, например, масла идет на повторное использование в виде топлива или в качестве антиадгезива при производстве ЖБИ.

Вместо того чтобы быть источником дополнительного дохода для владельцев больших объемов отработки, она требует больших расходов на утилизацию. В случае нарушений при проведении этого процесса, становится дополнительным фактором ухудшения экологической обстановки в регионе.

Методы переработки отходов нефтепродуктов

  • Биологический метод воздействия на отработку является источником получения биологических суспензий, порошка и паст, применяемых для очищения грунтов и водных резервуаров от нефтепродуктов, удобрения почв с зелеными насаждениями, производства различных ферментов, аминокислот, витаминов, протеинов.
  • Физико-химический метод базируется на применении гравидинамических сепараторов, разделителей мазутов, модулей, выполняющих центрифугирование отходов нефтепродуктов, смесителей отстойников. Конечный продукт – восстановленные масла, пригодные для повторной эксплуатации.
  • Химическая очистка отработки производится с привлечением кислотных, щелочных реакторов, гидрогенизаторов.
  • Термохимический рециклинг отработки подразумевает ее перегонку в вакуумных агрегатах либо устройствах, выполняющих каталитическую гидрогенизацию или тепловой пиролиз. Например, при термическом крекинге обрабатываемое сырье размещают в приемной емкости, где производится перемешивание вещества при постепенном нагревании. Доведенную до 110 градусов массу обезвоживают, разделяя ее на три отдельных компонента. Каждый из них подвергается соответствующей дополнительной доочистке, конечным результатом перегонки являются очищенная вода, бензин, печное топливо. Выделенные из сырья несконденсированные пары углеводородов и крекинговые газы сжигаются.

В современных условиях, все что связано с нефтью приносит прибыль. Не обязательно иметь большой завод по переработке отработанных нефтепродуктов. Малые предприятия, мини-заводы, также рентабельны. Безусловно на такой вид деятельности необходима лицензия, которая предоставляется на пять лет. Стоит она недорого.

Биологические методы переработки отработанных нефтепродуктов

В процессе одного из видов биологического воздействия на отработку ее закачивают в резервуар для отстаивания, после чего осадок переводят в анаэробный реактор.

Здесь, в условиях благоприятной температуры, введения питательной среды для микроорганизмов и заселения их колонии, первичное вещество в течение двух недель расслаивается на воду и нефтепродукты.

Отслоенную воду перекачивают в канализационные стоки, а собранную и частично преобразованную отработку обрабатывают в аэробных условиях, стремясь, чтобы в конечном продукте находилось не более 0,5% нефтепродукта. Конечная масса имеет 4 класс опасности и пригодна для покрытия некоторых нужд дорожного и промышленного строительства.

Эта статья будет полезна вам перед работой с синтетическими тканями.

Регенерационные установки с малыми габаритами

Установки позволяют:

  • избежать транспортных расходов, вызванных необходимостью перевозить нефтешлам на перерабатывающие заводы;
  • сократить потери отработанного масла в пути: во время перекачки в емкости, на внутренних сторонах цистерн;
  • упростить процесс переработки, так как сырье не смешивается;
  • улучшить экологическую обстановку в регионе.

Установки должны быть:

  • компактными и мобильными;
  • рассчитанными на работу с различными сортами масел;
  • простыми в эксплуатации, лишенными сложных, уникальных механизмов;
  • предназначенными для работы без привлечения токсичных веществ и производства опасных смесей в процессе регенерации;
    с упрощенным циклом работы.

Регенерация отработанного масла «на ходу»

Способ преобразования отработки «на ходу» базируется на включении кристаллического йода и щелочных реагентов непосредственно в машинное масло.

При его участии в работе двигателя йод и добавки создают неблагоприятные условия для окислительных процессов. Обязательные потери масла за счет выгорания и образования пленок, приводящие к уменьшению его объема, компенсируется вводом реагентов.

Растущие потребности в нефти и нефтесодержащих продуктах можно частично компенсировать, начав активно использовать переработанную машинную отработку.

Параллельно это позволит снизить вредное влияние нефтяной промышленности на экологию, сократит расходы на производство первичных продуктов, в основе которых черное золото.

Как утилизируют отходы нефтепродуктов

Утилизация нефтесодержащих отходов – актуальная тема, так как человечество за последние несколько десятков лет использовало и безвозвратно потеряло то, что планета копила в течение миллионов лет. Кроме того, отходы от использования нефти и продуктов ее переработки существенно осложняют экологическую ситуацию.

Отходы нефтепродуктов — что это такое

Нефть – это смесь углеводородов, серо — и кислородсодержащих соединений. Грубо говоря, отходы нефтедобычи и нефтепереработки – это разница между добываемой нефтью и полученными из нее продуктами. Следуя научной терминологии, нефтесодержащие отходы, или нефтешламы, – это многокомпонентные смеси, в составе которых содержатся нефтепродукты, глина, разные оксиды металлов, песок и вода. Перечисленные компоненты в долях от единицы находятся в соотношении:

  • вещества органического происхождения: 0,1 – 0,25;
  • вещества неорганического происхождения: 0,05 –0,3;
  • вода: 0,5 – 0,7.

Нефтесодержащие отходы образуются на всех стадиях добычи, транспортировки, переработки, хранения и использования нефти и полученных из нее продуктов:

  • при добыче нефть проливается на землю и перемешивается с почвой или грунтом;
  • при транспортировке морским транспортом возможны аварии и случайные попадания нефтепродуктов в воду (нефтеотходы попадают в состав водонефтяной эмульсии). При транспортировке по суше или по трубам также возможны случайные попадания нефти и ее продуктов на поверхность почвы (образуется смесь нефтепродуктов и грунта);
  • на предприятиях нефтепереработки отработанная вода, содержащая нефтеотходы, собирается для отстаивания в специальные пруды и нефтеловушки. После отстаивания поверхность пруда содержит до 80% нефтешламов, илистое дно – до 1%, средняя часть – до 90%. После очистки резервуаров, где хранилась нефть или нефтепродукты, образуется смесь нефтешламов с механическими примесями, например, с ржавчиной;
  • при использовании и хранении возможны разливы нефти и нефтепродуктов (образуется смесь нефтепродуктов и грунта).

Кроме этого не самого полного перечня источников появления нефтесодержащих отходов, существует человеческий фактор, например, многие, несмотря на появление безопасных для природы моющих средств, используют для чистки и мойки деталей, механизмов и т.д. бензин и керосин. Понятно, что отходы после такой мойки попадают в почву. Халатность и разгильдяйство, жажда наживы, нежелание думать о будущем Земли усугубляют экологическую ситуацию.

Нефтесодержащие отходы можно разбить на:

  1. Жидкие отходы, содержащие много воды и легко от нее отделяющиеся.
  2. Гелеподобные отходы, полученные при химической обработке сточных вод. Отделение отходов от воды затруднено.
  3. Отходы, содержащие мало горючих продуктов и практически не отделяющиеся от воды.
  4. Отходы с высокой концентрацией нефтепродуктов, требующие специальных методов утилизации.

Утилизация

Человечество использует следующие способы утилизации нефтесодержащих отходов:

Помещение в герметичную тару и захоронение на специальных полигонах. Способ не является экологически целесообразным из – за риска утечек и аварий. Его применение может привести к экологическим катастрофам. Кроме того, экономически гораздо выгоднее использовать нефтеотходы вторично.

Обеззараживание и переработка. Данный способ включает методы:

Термический метод предусматривает сжигание отходов нефтепереработки в печах, сушку, пиролиз и термическую десорбцию. Более всего используется сжигание в барботажных, камерных, шахтных, вращающихся печах и в кипящем слое. Кроме того, что сжигание ведет к бессмысленным потерям продуктов, которые можно еще использовать, при данном способе утилизации происходит химическое и тепловое загрязнение окружающей среды.

Больше информации о том, как происходит процесс утилизации нефтесодержащих отходов в современной пиролизной установке, содержится в этом видео

Химический метод базируется на использовании растворителей, таких как легкокипящие парафины, газовый конденсат, и других легких углеводородов. Смысл переработки заключается в растворении нефтесодержащих отходов в растворителях и последующее отделение их от камней, гравия, песка и других твердых частиц, а также воды. Этот метод переработки хорош тем, что продукты нефтепереработки, попавшие в отходы, могут использоваться повторно. Например, если нефтеотходы обрабатываются реагентами на основе негашеной извести, то образуется рассыпчатый гидрофобный материал, который с успехом применяется в дорожном строительстве (необходимо мониторить в последующем воздействие такого покрытия на окружающую среду). Недостаток метода в том, что он требует большого количества растворителей.

Биологический метод переработки заключается в использовании микроорганизмов, которые «питаются» органическими веществами, содержащимися в нефтешламах. Метод недорогой, безопасный, не требует применения специальной техники (подойдут обычные экскаваторы и бульдозеры). Однако следует учесть, что под отстойники придется изымать площади в основном сельскохозяйственных земель. Метод недоступен при низких температурах, и эффекта придется ждать очень долго.

Читать еще:  Метронидазол для цыплят бройлеров — дозировка и правила применения

Физико – химический метод заключается в расслоении нефтешламов с помощью специально подобранных ПАВ, а также дополнительных реагентов, влияющих на размер частиц. Данный метод отличается высокой эффективностью при использовании сравнительно небольшого количества реагентов, сочетается с химическим и биологическим методами переработки. Недостаток заключается в довольно высокой стоимости реагентов и в использовании специального оборудования. Кроме того, в результате физико – химической переработки образуются твердые отходы, которые сложно утилизировать.

В настоящее время набирает популярность сорбционный метод утилизации отработанных нефтепродуктов. Суть заключается в том, что нефть заполняет полости сорбента, после чего ее можно легко утилизировать. Сорбент собирает остатки нефти и ее продуктов полностью, в том числе и радужную пленку. После отработки необходима утилизация сорбента.

Использование продуктов отходов нефти в качестве сырья в разных отраслях промышленности.

Как перерабатывают и утилизируют в России

В России на 2017 год зарегистрировано 32 крупнейших завода по переработке нефти. Мощность заводов составляет 284 млн. тонн переработанного сырья в год. Понятно, что мощная нефтехимическая промышленность дает много отходов. По темпам и качеству переработки нефтешламов Россия отстаёт от многих стран. Каждый год в нашей стране образуется от 4 до 7 млн. тонн нефтешламов. На долю потерь:

  • при добыче нефти приходится примерно 50%;
  • предприятий по переработке нефти – 20 – 30%;
  • в терминалах, при использовании горючего на транспорте, на ТЭС и т.д. составляют также 20 – 30%.

Таким образом, Россия теряет в год 26 млн. тонн нефти и 12 млн. тонн нефтепродуктов. В целом уровень сбора и переработки этих потерь – не больше 10%, а в развитых странах 30% и выше.

Важно! В XXI веке всплыла на поверхность еще одна «нефтяная» проблема. Запасы удобной, легкой нефти стремительно истощаются. На смену легкой нефти приходит тяжелая. Уже в недалеком будущем человечеству предстоит перерабатывать исключительно тяжелую нефть (запасы ее в нашей стране примерно 6 – 7 млрд. тонн). Переработка тяжелой нефти в России с помощью существующих технологий – процесс дорогостоящий, поэтому необходимо разрабатывать и внедрять в производство новые технологии переработки нефти, а это значит, что и способы утилизации отходов тяжелой нефти изменятся.

Итак, для переработки нефтешламов используют разные технологии. Невысокая производительность, ощутимые затраты, неполная переработка и утилизация, небезопасность для природы заставляют человечество найти более действенные методы переработки или продумать технологию повторного использования нефтеотходов.

Целесообразность переработки

К сожалению, не самая большая часть нефтесодержащих отходов поступает на переработку. Львиная доля нефтеотходов вообще не перерабатывается, хранится на территориях предприятий. Это происходит по двум причинам. Во-первых, объем отходов зачастую гораздо ниже минимальной мощности установок по переработке. Во – вторых, в мире остается все меньше мест для захоронения отходов, в том числе и нефтесодержащих.

Экономически целесообразнее будет вывезти нефтеотходы на специальный полигон, где производится сбор, переработка и утилизация отходов нефтепереработки, собранных с нескольких предприятий региона. При этом предприятию выгоднее заплатить за утилизацию нефтепродуктов (отходов) на специализированном заводе, чем за очистку и восстановление земель, оказавшихся под нефтеотходами, так как рекультивация обойдется дороже примерно в 12 раз.

Улучшение экологии с помощью утилизации отходов нефтепродуктов

Нефть и нефтепродукты представляют собой востребованный вид природного ресурса. Наличие нефти в государстве является одним из главных критериев определения его значимости на мировой арене. Однако на сегодня не менее важной проблемой называют работу по утилизации отходов нефтепродуктов.

Что такое отходы нефтяной отрасли?

Нефть представляет собой природное полезное ископаемое, востребованный ресурс. Нефтесодержащие отходы – это отработка, остающаяся после использования самой нефти. Говоря правильным научным языком, отходами или шламом нефти являются смеси, состоящие из множества компонентов. В их составе есть продукты нефтяного сырья, песок, глина, вода и частицы металлов. В шламе есть органические и неорганические вещества.

Нефть, проходя все стадии обработки, начиная от добычи и заканчивая применением, неизменно оставляет отходы. Так, во время добычи часть нефтяного вещества проливается и затем впитывается в грунт. Во время транспортировки по морским путям часто случаются аварии, которые несут колоссальный вред морской флоре и фауне. Транспортировка продукта на суше сопровождается проникновением вещества в почву.

Предприятия, занимающиеся обработкой нефти, строят специальные отстойники для отработанной жидкости, в которой содержится часть отходов. Отстаиваясь, вода скапливает огромное количество шламов и примесей разного происхождения. Попадание нефтесодержащих отходов в почву возможно во время применения или хранения продукта.

Все отходы разделяют на несколько категорий:

  • жидкого вида, когда воду удается легко отделить от основной массы;
  • гелеподобного вида, когда воду отделить затруднительно;
  • вид отходов, в которых воду почти невозможно отделить;
  • концентрированные отходы, требующие специальной переработки нефтепродуктов.

Переработка

Количество отходов нефтеперерабатывающей промышленности с каждым годом увеличивается. Остро стоит вопрос о разработке новых и усовершенствовании уже применяемых методов утилизации шлама нефтепродуктов. Задача не из легких, так как технически и технологически сложно провести утилизацию примесей, которые являются неоднородными и устойчивыми к агрессивным веществам. Эффективной утилизация будет в том случае, если она обеспечит разделение отходов на воду, примеси и углеводороды.

В основе методов, применяемых для ликвидации остатков нефти, лежат принципы разделения вещества на компоненты. Исходя из этого, принято говорить о таких видах:

  • химический;
  • биохимический;
  • физико-химический;
  • термический;
  • регенерирующий;
  • комбинированный.

Механический способ

Данный метод обработки шлама основан на нескольких этапах – отстаивание, гидрообработка, разделение с помощью центробежной силы, гидроциклическая переработка. Во время отстаивания происходит разделение нефти на фракции разные по плотности. При гидрообработке проходит более быстрый процесс разделения, что объясняется десорбцией продуктов под воздействием температуры.

Центробежная обработка нефтесодержащих отходов осуществляется путем воздействия на вещество центробежными силами. В результате шлам разделяется на компоненты. За счет большой силы процесса разделение происходит очень быстро, а количество используемой аппаратуры небольшое. Для ускорения процесса методом применения центробежной силы прибегают к применению химических способов воздействия на продукт – экстракция нефти, отпаривание, флокуляция.

Биохимический способ

Основой этого метода утилизации нефтесодержащих отходов лежит способность мелких организмов поглощать и перерабатывать компоненты нефти естественным путем. Микроорганизмы разлагаются под воздействием окисления. Кроме утилизации продуктов нефти, такой способ борьбы с отходами применяют при рекультивации грунта или других материалов. Утилизацию применяют в почвах, где невысокая степень загрязнения шламом.

В грунте содержатся бактерии, оказывающие на продукты нефти окисляющее воздействие. Для утилизации шлам вносят в грунт, где он со временем разлагается под воздействием бактерий. С помощью повышения влажности среды, аэрационного режима, внесения питательных соединений ускоряют процесс переработки. В случае сильного загрязнения почвенных слоев вносят специальные биологические штаммы, способные к окислению такого количества отходов.

Утилизация нефти биологическими методами имеет некоторые недостатки. В результате такого способа обработки удается достичь разложения только какой-то части отходов, находящихся в грунте. При этом неизвестно: как могут воздействовать на природу полученные органические соединения? Этот вид переработки очень длительный и действует только в определенном температурном режиме.

Химический способ

В химической переработке участвуют растворители, к которым относятся конденсат газа, парафины с определенными свойствами и легкие углеводороды. Сначала отходы нефти растворяют в специальных веществах, после чего происходит их отделение от различных твердых и жидких примесей. Плюс такого способа утилизации в том, что полученные продукты поддаются повторному применению. Минус заключается в том, что для осуществления задачи необходимо много растворителей.

Комплексный подход

Нефтепродукты обладают разными характеристиками, поэтому часто наиболее эффективными методами утилизации отходов нефти являются комбинированные. На шлам воздействуют способом разделения, центробежными силами, химическими веществами. В результате правильных действий по утилизации удается получить продукт, готовый для повторного применения. Сложным моментом является обезвреживание и утилизация осадка, который неизбежно образуется после переработки и содержит концентрацию вредных соединений.

Методы термической и регенерирующей утилизации

В термическом методе задействованы процессы разложения нефти. Термическая обработка считается завершенной, когда продукты нефти распадаются на два окончательных компонента – воду и углекислый газ.

Для реализации способа используют:

  • сжигание в среде, не содержащей кислород;
  • сжигание в специальной печи, где есть псевдосжиженный слой;
  • термическая обработка в пиролизной установке.

В первом случае шлам сжигается обычным способом. Второй метод пользуется популярностью во время решения вопроса утилизации. В этих печах с кипящим слоем происходит переработка отходов под воздействием сильного потока воздуха, после чего образуется взвесь. Сжигание в таких условиях намного эффективнее, чем при стандартном подходе.

Читать еще:  Ливневая канализация в частном доме своими руками - инструкция

Утилизация во время пиролиза подразумевает глубокое разрушение шлама в установках без кислорода под воздействием высоких температур. Результатом переработки должны стать самые простые вещества. После пиролиза образуются газы и смолы. Этот способ является более чистым, так как после переработки нефтепродуктов в атмосферу не отделяются вредные компоненты. Получаемые продукты можно использовать для дальнейших нужд.

Нефтепродукты применяют в широком спектре сфер, в том числе транспортной и промышленной. Такие жидкости разделяют на те, которые поддаются или не поддаются регенерации. Применяют восстановление и очистку отходов нефти, после чего к ним возвращаются утраченные качества. Первоначально собранный шлам пропускают через специальный фильтр. Затем на него воздействуют паром при температуре 90 градусов.

Сложности утилизации отходов

Способы утилизации с каждым годом совершенствуются и улучшаются. Несмотря на это, остаются сложными логистические и экономические аспекты этого вопроса. Для проведения переработки необходимо включать целый ряд ресурсов, мощностей и специализированных заводов. Видно, что утилизация и переработка шлама нефти остаются затратными методами.

Видео по теме: Утилизация отработанных нефтепродуктов

Как утилизируют отходы нефтепродуктов

Утилизация нефтесодержащих отходов – актуальная тема, так как человечество за последние несколько десятков лет использовало и безвозвратно потеряло то, что планета копила в течение миллионов лет. Кроме того, отходы от использования нефти и продуктов ее переработки существенно осложняют экологическую ситуацию.

Отходы нефтепродуктов — что это такое

Нефть – это смесь углеводородов, серо — и кислородсодержащих соединений. Грубо говоря, отходы нефтедобычи и нефтепереработки – это разница между добываемой нефтью и полученными из нее продуктами. Следуя научной терминологии, нефтесодержащие отходы, или нефтешламы, – это многокомпонентные смеси, в составе которых содержатся нефтепродукты, глина, разные оксиды металлов, песок и вода. Перечисленные компоненты в долях от единицы находятся в соотношении:

  • вещества органического происхождения: 0,1 – 0,25;
  • вещества неорганического происхождения: 0,05 –0,3;
  • вода: 0,5 – 0,7.

Нефтесодержащие отходы образуются на всех стадиях добычи, транспортировки, переработки, хранения и использования нефти и полученных из нее продуктов:

  • при добыче нефть проливается на землю и перемешивается с почвой или грунтом;
  • при транспортировке морским транспортом возможны аварии и случайные попадания нефтепродуктов в воду (нефтеотходы попадают в состав водонефтяной эмульсии). При транспортировке по суше или по трубам также возможны случайные попадания нефти и ее продуктов на поверхность почвы (образуется смесь нефтепродуктов и грунта);
  • на предприятиях нефтепереработки отработанная вода, содержащая нефтеотходы, собирается для отстаивания в специальные пруды и нефтеловушки. После отстаивания поверхность пруда содержит до 80% нефтешламов, илистое дно – до 1%, средняя часть – до 90%. После очистки резервуаров, где хранилась нефть или нефтепродукты, образуется смесь нефтешламов с механическими примесями, например, с ржавчиной;
  • при использовании и хранении возможны разливы нефти и нефтепродуктов (образуется смесь нефтепродуктов и грунта).

Кроме этого не самого полного перечня источников появления нефтесодержащих отходов, существует человеческий фактор, например, многие, несмотря на появление безопасных для природы моющих средств, используют для чистки и мойки деталей, механизмов и т.д. бензин и керосин. Понятно, что отходы после такой мойки попадают в почву. Халатность и разгильдяйство, жажда наживы, нежелание думать о будущем Земли усугубляют экологическую ситуацию.

Нефтесодержащие отходы можно разбить на:

  1. Жидкие отходы, содержащие много воды и легко от нее отделяющиеся.
  2. Гелеподобные отходы, полученные при химической обработке сточных вод. Отделение отходов от воды затруднено.
  3. Отходы, содержащие мало горючих продуктов и практически не отделяющиеся от воды.
  4. Отходы с высокой концентрацией нефтепродуктов, требующие специальных методов утилизации.

Утилизация

Человечество использует следующие способы утилизации нефтесодержащих отходов:

Помещение в герметичную тару и захоронение на специальных полигонах. Способ не является экологически целесообразным из – за риска утечек и аварий. Его применение может привести к экологическим катастрофам. Кроме того, экономически гораздо выгоднее использовать нефтеотходы вторично.

Обеззараживание и переработка. Данный способ включает методы:

Термический метод предусматривает сжигание отходов нефтепереработки в печах, сушку, пиролиз и термическую десорбцию. Более всего используется сжигание в барботажных, камерных, шахтных, вращающихся печах и в кипящем слое. Кроме того, что сжигание ведет к бессмысленным потерям продуктов, которые можно еще использовать, при данном способе утилизации происходит химическое и тепловое загрязнение окружающей среды.

Больше информации о том, как происходит процесс утилизации нефтесодержащих отходов в современной пиролизной установке, содержится в этом видео

Химический метод базируется на использовании растворителей, таких как легкокипящие парафины, газовый конденсат, и других легких углеводородов. Смысл переработки заключается в растворении нефтесодержащих отходов в растворителях и последующее отделение их от камней, гравия, песка и других твердых частиц, а также воды. Этот метод переработки хорош тем, что продукты нефтепереработки, попавшие в отходы, могут использоваться повторно. Например, если нефтеотходы обрабатываются реагентами на основе негашеной извести, то образуется рассыпчатый гидрофобный материал, который с успехом применяется в дорожном строительстве (необходимо мониторить в последующем воздействие такого покрытия на окружающую среду). Недостаток метода в том, что он требует большого количества растворителей.

Биологический метод переработки заключается в использовании микроорганизмов, которые «питаются» органическими веществами, содержащимися в нефтешламах. Метод недорогой, безопасный, не требует применения специальной техники (подойдут обычные экскаваторы и бульдозеры). Однако следует учесть, что под отстойники придется изымать площади в основном сельскохозяйственных земель. Метод недоступен при низких температурах, и эффекта придется ждать очень долго.

Физико – химический метод заключается в расслоении нефтешламов с помощью специально подобранных ПАВ, а также дополнительных реагентов, влияющих на размер частиц. Данный метод отличается высокой эффективностью при использовании сравнительно небольшого количества реагентов, сочетается с химическим и биологическим методами переработки. Недостаток заключается в довольно высокой стоимости реагентов и в использовании специального оборудования. Кроме того, в результате физико – химической переработки образуются твердые отходы, которые сложно утилизировать.

В настоящее время набирает популярность сорбционный метод утилизации отработанных нефтепродуктов. Суть заключается в том, что нефть заполняет полости сорбента, после чего ее можно легко утилизировать. Сорбент собирает остатки нефти и ее продуктов полностью, в том числе и радужную пленку. После отработки необходима утилизация сорбента.

Использование продуктов отходов нефти в качестве сырья в разных отраслях промышленности.

Как перерабатывают и утилизируют в России

В России на 2017 год зарегистрировано 32 крупнейших завода по переработке нефти. Мощность заводов составляет 284 млн. тонн переработанного сырья в год. Понятно, что мощная нефтехимическая промышленность дает много отходов. По темпам и качеству переработки нефтешламов Россия отстаёт от многих стран. Каждый год в нашей стране образуется от 4 до 7 млн. тонн нефтешламов. На долю потерь:

  • при добыче нефти приходится примерно 50%;
  • предприятий по переработке нефти – 20 – 30%;
  • в терминалах, при использовании горючего на транспорте, на ТЭС и т.д. составляют также 20 – 30%.

Таким образом, Россия теряет в год 26 млн. тонн нефти и 12 млн. тонн нефтепродуктов. В целом уровень сбора и переработки этих потерь – не больше 10%, а в развитых странах 30% и выше.

Важно! В XXI веке всплыла на поверхность еще одна «нефтяная» проблема. Запасы удобной, легкой нефти стремительно истощаются. На смену легкой нефти приходит тяжелая. Уже в недалеком будущем человечеству предстоит перерабатывать исключительно тяжелую нефть (запасы ее в нашей стране примерно 6 – 7 млрд. тонн). Переработка тяжелой нефти в России с помощью существующих технологий – процесс дорогостоящий, поэтому необходимо разрабатывать и внедрять в производство новые технологии переработки нефти, а это значит, что и способы утилизации отходов тяжелой нефти изменятся.

Итак, для переработки нефтешламов используют разные технологии. Невысокая производительность, ощутимые затраты, неполная переработка и утилизация, небезопасность для природы заставляют человечество найти более действенные методы переработки или продумать технологию повторного использования нефтеотходов.

Целесообразность переработки

К сожалению, не самая большая часть нефтесодержащих отходов поступает на переработку. Львиная доля нефтеотходов вообще не перерабатывается, хранится на территориях предприятий. Это происходит по двум причинам. Во-первых, объем отходов зачастую гораздо ниже минимальной мощности установок по переработке. Во – вторых, в мире остается все меньше мест для захоронения отходов, в том числе и нефтесодержащих.

Экономически целесообразнее будет вывезти нефтеотходы на специальный полигон, где производится сбор, переработка и утилизация отходов нефтепереработки, собранных с нескольких предприятий региона. При этом предприятию выгоднее заплатить за утилизацию нефтепродуктов (отходов) на специализированном заводе, чем за очистку и восстановление земель, оказавшихся под нефтеотходами, так как рекультивация обойдется дороже примерно в 12 раз.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector