Экология / 2. Экологические и метеорологические
проблемы больших городов и промышленных
зон
к.т.н. Ахмадова Х.Х,
Грозненский
Государственный Нефтяной Технический Университет, Россия
ст. преподаватель Мусаева М.А.
Грозненский
Государственный Нефтяной Технический Университет, Россия
ст. преподаватель Такаева М.А.
Грозненский
Государственный Нефтяной Технический Университет, Россия
МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ
В довоенный период для утилизации
нефтесодержащих сточных вод и осадков, возникающих на нефтеперерабатывающих,
нефтехимических и других промышленных предприятиях обычно
выкапывались большие земляные ямы-пруды. Еще и сегодня во многих уголках мира можно
найти огромные лагуны и пруды, в которых десятилетиями хранятся эти нефтесодержащие
отходы. Одним из примеров таких нефтеотстойников являются пруды на территории
г. Грозного, пос. Примыкание и с.
Октябрьское Грозненского района, которые весьма негативно воздействуют на
окружающую среду.
Проблема образования нефтеотходов, их хранения
и утилизации стоит очень остро для
многих российских нефтеперерабатывающих предприятий.
Проблема утилизации или ликвидации
нефтесодержащих отходов, как правило, является сложной технической задачей.
Успех ее решения в значительной степени зависит от того, на каких принципах
базируются теоретические, экспериментальные лабораторные и технологические
разработки, направленные на уничтожение, переработку или детоксикацию
нефтеотходов. Комплексный подход к процессам переработки нефтесодержащих
отходов имеет первостепенное значение. Наиболее целесообразной представляется
комплексная утилизация, т.е. переработка нефтесодержащих отходов с максимальным
учетом свойств и использованием всех составляющих, в результате которой отходы
становятся сырьем, реагентами или наполнителями в процессе производства
продукции или участвуют в переработке других отходов.
Переработкой таких нефтеотходов в настоящее время занимается множество фирм и исследователей, которыми предлагаются
различные системы и методы переработки [1-5].
Так, для сокращения загрязнения окружающей
среды отходами нефтепродуктов в Вологодской области предложена схема сбора
нефтеотходов и технология их дальнейшей переработки в твердое топливо [2]. По
этой технологии, на предприятиях Вологодской области, где ежегодно скапливаются
до 10000 тонн нефтеотходов, устанавливаются емкости для их сбора. После их
заполнения они выкачиваются бензовозами и доставляются к месту переработки.
Одновременно закупаются и доставляются и другие компоненты: порошкообразная глина,
негашеная известь, стабилизатор горения, торф, опилки. Далее каждый из
компонентов поступает в свой дозатор, а затем в смеситель, после смешивания по
транспортеру поступает на формовку, резак и в сушилку, откуда готовое топливо
отгружается потребителям. Все производство может быть построено на основе
оборудования для асфальто-бетонных заводов.
В результате внедрения проекта
достигается экологический эффект снижения образования и хранения объемов
нефтеотходов на 10000 тонн в год, а также уменьшается загрязнение
нефтепродуктами сточных вод, углеводородами и угольной пылью атмосферного
воздуха.
Другим рациональным способом утилизации
нефтеотходов с переработкой их в твердое топливо является технология ИММ –
интеграционная минерально-матричная технология производства твердого топлива.
Нефтеотходы имеют неоднородное строение
и состав, а также в них могут содержаться в больших количествах тяжелые металлы
и другие токсиканты, все это делает невозможным их непосредственное применение
в качестве топлива на стандартном теплотехническом оборудовании. При реализации
ИММ-технологии используется химическая активность токсичных веществ
перерабатываемых отходов. Эта технология является одним из аналогов широко
используемой в настоящее время для переработки токсичных отходов в Европейских
странах технологии экобетонирования.
Топливно-органическая смесь (ТОС),
произведенная на основе ИММ-технологии представляет собой смесь рационально
подобранных органических и неорганических ингредиентов, по исходному состоянию
представляющих собой жидкие, вязкопластичные и твердые порошковые вещества.
Преобладающая часть массы ТОС представлена продуктами растительного
происхождения (торф, древесные опилки, молотая солома и т.п.), а также
углеводородными отходами (нефтепродукты, масла и т.п.).
Технология производства твёрдого топлива
на основе смеси торфа с отходами нефтепродуктов разработана учеными
Санкт-Петербургского научно-технического центра «Технологии XXI века», и
основана на применении теории цементации вязкопластичных отходов (ИММ-технологии),
в том числе органических, с введением в смесь неорганических добавок,
регулирующих процесс горения.
Рецептура ТОС обеспечивает связывание
содержащихся в нефтепродуктах экологически вредных компонентов на всех его
жизненных стадиях: хранение, сжигание, образование золы.
При производстве ТОС используется широкий
спектр нефтеотходов: некондиционные мазуты, печное топливо, битумы и гудроны,
парафины и асфальтены или их отходы; смеси отработанных нефтепродуктов; смеси
нефти и нефтепродуктов (нефтешламы), собранные при транспортировании; осадки
резервуаров мазуто- и нефтехранилищ;
кубовые остатки нефтеперегонных производств, нефтяные шламы; смеси нефти
и нефтепродуктов, извлекаемые из очистных сооружений и нефтесодержащих вод;
сбор нефтяных разливов.
Для решения проблемы
переработки и утилизации нефтешламовых отложений специалистами компании «ОРВТ» разработаны универсальные технологические схемы, предназначенные
для сбора нефтеотходов, переработки и утилизации нефтешламов, в которых
используется оборудование известных мировых производителей. Компания «ОРВТ»
предлагает различные варианты очистных станций и комплексов, основанных на
современных технологических схемах переработки и утилизации нефтешламов и
нефтеотходов.
На уфимских заводах решению вопроса
переработки и утилизации ранее накопленных нефтеотходов в мазутных ямах,
образованных в первые годы работы нефтеперерабатывающих заводов, уделяется
особенное внимание.
ОАО "Салаватнефтеоргсинтез" -
одно из крупнейших предприятий нефтехимии России. Острейшая проблема для
предприятия - утилизация отходов производства. Из-за отсутствия надлежащей
технологии в 1950-е годы скопление
нефтеотходов и нефтешламов проводилось в земляных амбарах. Начиная с 1990-х
годов, в кампании приступили к их ликвидации. Переработано более 30 тыс. тонн
нефтешламов из земляных амбаров, которые являются источниками негативного
воздействия на окружающую среду. В 2000
году была закуплена установка по переработке шлама, которая эксплуатируется в
000 НГДУ "Туймазынефть". Производительность установки составляет 5
тонн нефтешлама в час. Из ежегодно перерабатываемых 13 тыс. тонн нефтешлама
получается около 7 тыс. тонн нефти.
ОАО "УНПЗ" является старейшим в
Башкортостане предприятием нефтепереработки. Сегодня Уфимский нефтеперерабатывающий
завод представляет собой классический НПЗ топливного профиля, включающий мощный
современный процесс первичной переработки нефти − ЭЛОУ-АВТ-6, комплекс
каталитического крекинга Г-43-107, процесс висбрекинга гудрона, а также
классические процессы − риформинг, гидроочистку бензина и дизельного
топлива, производство элементарной серы.
С 1998 года на заводе проводится
постоянная работа по утилизации основного вида производственных отходов −
нефтешламов.
В части соблюдения природоохранного
законодательства в области обращения с отходами производства ОАО
"Уфанефтехим" провело большую работу по учету и классификации
образующихся отходов. Большую помощь в утилизации отходов производства
оказывают специализированные организации.
В 2003 году с участием специалистов ОАО
"Гипроцемент" (г. Санкт-Петербург), 000 "Интэком" (г.
Москва), ОАО "Башкирэнерго" и ОАО "Уфахимпром" (г. Уфа)
рассмотрен вопрос о путях решения эколого-экономической задачи утилизации шламов и активного ила путем создания
рентабельного предприятия по производству цемента мощностью 90-120 тыс. тонн в
год, с использованием в качестве сырья отходов производства ОАО
"Башкирэнерго" и ОАО "Уфахимпром".
Для переработки нефтеотходов компания ТОО
«Компания Мунай-Экология» поставляет комплектные системы фирмы «Flottweg AG»
[3].
Система включает в себя шламозаборное
устройство, с помощью которого осуществляется забор нефтешлама с определенной
глубины. Насос для откачки шлама монтируется на понтоне, который плавает на
поверхности пруда. При сильной выветренности поверхности и высоком содержании
парафинов и асфальтенов для разжижения шлама в зоне забора, при необходимости,
используют сборные регистры, обогреваемые паром. Нефтешлам, собранный таким
образом, перерабатывается следующим способом: сначала нагревается с добавлением
в него деэмульгаторов и флокулянтов, и далее разделяется в трикантерах «Flottweg AG» на три фазы: нефть, воду и твердый осадок.
Крупные заказчики данной технологии в
России и странах СНГ: ТНК ВР, ТАТНЕФТЬ, ЛУКОЙЛ, БАШНЕФТЬ, СУРГУТНЕФТЕГАЗ,
УДМУРТНЕФТЬ, УзеньМунайГаз, МангистауМунайГаз.
Данную технологию применяют также на
многих нефтеперерабатывающих заводах: Нижнекамском, Ангарском, Новополоцком,
Хабаровском, Сызранском, Киришском, Лисичанском, Орском, Рязанском,
Павлодарском.
Научные исследования и опыт практических работ позволяют сегодня для
любой территории, района, города, создать системы сбора, переработки и
утилизации промышленных нефтесодержащих отходов, которые приведут к снижению
техногенного воздействия на окружающую среду в результате реализации комплекса
организационных, технических, технологических и экономических мероприятий на
региональном или местном уровне [1].
Одним из вариантов квалифицированного использования нефтешламов и
нефтеотходов является вовлечение их в процесс производства битумов, который
среди термических процессов в последние
годы привлекает особое внимание нефтепереработчиков [4-6].
Нами
предлагается технология переработки нефтешламов из грозненских нефтеотстойников
на непрерывнодействующей битумной установке с циркуляцией продукта.
Предлагаемая для утилизации нефтешламов
установка устанавливается вблизи этих
отстойников.
Установки этого типа имеют реактор
колонного типа и являются простыми в
аппаратурном оформлении. Установка включает окислительную колонну высотой 7-13 м. Сырье подают через теплообменник и нагревательную печь в
окислительную колонну. Воздух поступает в колонну через маточник, расположенный
у ее нижнего днища. Большая высота слоя материала позволяет более полно
использовать кислород воздуха. Готовый битум поступает в уравнительную емкость,
откуда часть его циркуляционным насосом подается на смешение с исходным сырьем
перед печью. Температуру окисления в зависимости от природы сырья и качества
целевого продукта поддерживают равной 230-3500С.
Работа установки по циркуляционной схеме
позволяет варьировать продолжительность пребывания сырья в зоне реакции при
стабильной подаче смеси в окислительную колонну. Возможна работа установки и
без рециркуляции битума. В этом случае, изменяя расход сырья и тем самым -
время его пребывания в зоне реакции, подбирают оптимальные условия для
получения битума заданных свойств из
определенного сырья при оптимальной температуре процесса окисления и требуемом
удельном расходе воздуха.
Исследования по данной работе проводятся
по гранту № 14.В37.21.1898 «Мониторинг залежей техногенного нефтесырья и
нефтешламов с разработкой энергосберегающих технологий их комплексной
переработки с получением качественных нефтепродуктов», заключенным в рамках
реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры
инновационной России» на 2009-2013 годы».
Литература:
1. Жаров О.А., Лавров В.Л. Современные методы переработки нефтешламов. «Экология
производства», 2004, № 5.
2. Климов А.А.
Обмен опытом: Переработка нефтеотходов в топливо // Бюллетень Программа "Чистое производство" в России и
СНГ. Выпуск №7, январь 2001 г.
3.Жантохов С.К., Жалгасулы Н., Гуменников Е.С.
Экологически безопасная технология очистки нефтеотстойников и переработка
нефтешламов // Состояние, проблема, исследования в области обогащения руд
цветных металлов и экологии: сб. тр. межд. научн.- практ. конф. посвящ.
40-летию ДГП ГНПОПЭ «Казмеханобр». - Алматы, 2006.- С.206-209.
4. Патент РФ №2330057, МПК С10С 3/04. Способ получения
битума из кислого гудрона / Сыроварова A.M., Филиппова О.П., Макаров В.М.,
Яманина Н.С., Ефимова ГЛ. - № 2007115684/04; заявл. 25.04.2007; опубл.
27.07.2008, Бюл. №21.
5. Кикаева О.Ш., Маякова Н.С, Борисова Н.В.
Строительные материалы из отходов производства // Экология и промышленность
России. 1997. - № 12. -С. 23-28.
6. Патент РФ №2156750. Способ переработки
нефтесодержащих отходов (шламов) / Позднышев Г.А., Позднышев Л.Г. Опубл. в бюл.
2000, №27.