К.х.н.Дармагамбет, магистрант Г.Б.Исмаилов.

Кызылординский госуниверситет им.Коркыт ата.

Переработка и утилизация нефтешламов

Одной из отраслей, наиболее загрязняющих окружающую среду, является нефтехимическая промышленность. Переработка отходов нефтеперерабатывающих предприятий и нефтехимических производств является сейчас одной из наиболее актуальных экологических проблем в Казахстане. Одним из наиболее опасных загрязнителей практически всех компонентов природной среды являются нефтесодержащие отходы - нефтяные шламы. Нефтешламы представляют собой аномально устойчивые эмульсии, постоянно изменяющиеся под воздействием атмосферы и различных процессов, протекающих в них. С течением времени происходит естественное «старение» эмульсий за счет уплотнения и упрочнения бронирующих оболочек на каплях воды, испарения легких фракций, окисления и осмоления нефти, перехода асфальтенов и смол в другое качество, образования коллоидно-мицеллярных конгломератов, попадания дополнительных механических примесей неорганического происхождения. Устойчивость к разрушению таких сложных многокомпонентных дисперсных систем многократно возрастает, а обработка и утилизация их представляет одну из труднейших задач. утилизация сжигание

Нефтешламы представляют собой разнообразные по составу отходы, которые неизбежны при нефтепереработке. Утилизация нефтешламов - необходимая мера для защиты окружающей среды и повышения экономической целесообразности производства нефтепродуктов.

Переработка и утилизация нефтешламов направлена на использование рентабельных и экологически безопасных технологий, применение типового оборудования и безотходной технологии очистки и утилизации.

В зависимости от характера происхождения нефтешламы разделяются на группы: грунтовые, придонные и резервуарного типа.

По составу нефтешламы представляют собой устойчивые многокомпонентные образования, состоящие из различных нефтепродуктов, воды и минеральных включений в виде песка, ила, окислов металлов и пр.

Состав компонентов нефтешлама может сильно отличаться для различных накопителей, что сильно усложняет и без того трудноразрешимую проблему утилизации нефтешламов. Вывод об опасности или безопасности нефтешламов для окружающей среды можно сделать лишь на основании комплексной оценки, учитывающей все входящие в их состав токсичные и канцерогенные элементы.

Нефтешламы традиционно собираются и накапливаются в прудах-шламонакопителях и при хранении разделяются на три слоя: верхний - трудноразделимая эмульсия, средний - загрязненная вода, донный - осадок с большим содержанием механических примесей. Под шламохранилища отводятся значительные площади земельных угодий, которые полностью выключаются из активного сельскохозяйственного производства.

В настоящее время разрабатываются принципиально новые технологические процессы получения химических продуктов с использованием нетрадиционных средств и методов механохимии, импульсных пиролитических процессов, фотохимии и т.д. Более рациональными являются технологии переработки нефтешламов с получением конечного продукта. Их основное преимущество - безотходность.

В последнее время большое внимание также уделяется биологическому разложению нефтяных отходов. Активность почвенных микроорганизмов позволит решить задачу последующей их утилизации.[1]

Сложность переработки нефтешлама обуславливается наличием следующих факторов:

- нефтешлам представляет собой эмульсию, трудно подвергающуюся сепарированию;

- нефтешлам имеет свои особенности в плане создаваемой ими опасности для окружающей среды;

нефтешлам является очень эрозионным продуктом, требующим предварительной фильтрации и применения аппаратов из высококачественных сортов металла.

Из всех существующих методов по утилизации и переработки нефтешламов, наиболее эффективными являются:

- передача предприятию, которое производит из нефтешлама брикетированные торфяные продукты для топлива;

- химическое обезвреживание (перевод из 2 в 4 класс опасности). В этом случае нефтепродукты, содержащиеся в нефтешламе, связываются с помощью подаваемого реагента (негашеная известь и ПАВы (CaO - 92-93%, СМС - 7-8%), в результате чего получается нетоксичный осадок, который потом может применяться как строительный материал [1]. Образующийся в результате механической очистки, в радиальном отстойнике осадок - шлам, имеет влажность 98% и содержит сухих веществ - 1,85%. Выпуск шлама в накопитель - сосредоточен, осуществляется через водоспускной колодец.

механическое разделение на составные части: воду, механические примеси, нефтепродукты с помощью специального оборудования(центрифуги, сепараторы) [2]

Химический способ разделения нефтяных эмульсий с целью регенерации и повторного использования углеводородных продуктов по их прямому назначению (легкие фракции нефтепродуктов, масла и т.д.) основан на использовании специальных поверхностно-активных веществ (ПАВ), играющих роль деэмульгаторов. Основным недостатком данного метода является стоимость реагентов и их высокий расход на тонну нефтешлама.[3].

Поскольку практически все жидкие углеводороды легче воды, расслоение нефтеэмульсий сопровождается образованием на их поверхности слоя, состоящего практически из одних нефтепродуктов (обводненность менее 5%), и позволяет легко с технологической точки зрения собрать их для дальнейшей утилизации. В качестве ПАВ коллоидного типа могут выступать полиэлектролиты, среди которых в первую очередь следует отнести соли высокомолекулярных сульфокислот [3].

Исходя из физико-механических особенностей коллоидных ПАВ, необходимо проводить целенаправленный выбор деэмульгатора нефтеэмульсий в каждом конкретном случае.

Большинство резервуарных нефтешламов подлежат прямой утилизации в процессах изготовления дорожных и строительных материалов в качестве сырья. Входящие в состав нефтешламов смолы, парафины и другие высокомолекулярные соединения обладают, как известно, поверхностно-активными и вяжущими свойствами. Именно эту особенность нефтешламов можно эффектно использовать при их утилизации. Обладая высокой адсорбционной способностью, жидко-вязкие нефтешламы сравнительно легко распределяются по поверхности практически любой дисперсный минеральной фазы. При этом благодаря физико-химическому взаимодействию нефтешлама с минеральной дисперсной средой, происходит хемосорбционное поглощение загрязнителей, в том числе окислов тяжелых металлов, минеральной матрицей и их обезвреживание. Процессы преобразования таких коллоидно-дисперсных систем в дорожно-строительные материалы могут регулироваться с помощью специально подобранных реагентов для получения экологически безопасных композиций с нужными технологическими характеристиками [3].

1.А.И. Булатов, П.П. Макаренко, Ю.М. Проселков. Буровые промывочные и тампонажные растворы. ‑ М.: Недра, 1999.

2.С.А. Рябоконь. Утяжелители для буровых растворов и технология их применения. – М.: Недра, 1981.

3.Смыков В.В., Смыков Ю.В., Ториков А.И. О проблеме утилизации нефтесодержащих отходов // Нефтяное хозяйство. - 2005. - № 3. - с.30-