Содержание к диссертации
Введение
1. Литературный обзор 7
1.1. Причины образования нефтяных шламов, объем и динамика накопления, воздействие на окружающую среду 7
1.2. Обзор методов утилизации нефтесодержащих отходов 14
1.3. Нефтяной шлам как нефтяная дисперсная система 28
1.4. Современные представления о структуре НДС 29
1.5. Устойчивость эмульсии и механизм её разрушения 38
2. Объекты и методы исследований 40
2.1. Краткая характеристика объектов исследования 49
2.2 Методы исследования физико-химических свойств нефтешлама 51
2.3. Методы термохимического разрушения нефтяных эмульсии 53
2.4. Метод исследования жидкофазиого термолиза нефтешлама 56
2.5. Методы исследования твердого остатка жидкофазиого термолиза нефтешламов с целью применения его в производстве строительных материалов и изделий 58
3. Исследовательская часть . 62
3.1. Исследование физико-химических свойств углеводородной части нефтешламов и мазута ООО «ЛУКОЙЛ-ВНП» 62
3.2. Исследование влияния основных параметров на обезвоживание нефтешламов 67
3.3. Исследование процесса жидкофазиого термолиза нефтешламов 114
3.4. Исследование применения твёрдого остатка жидкофазиого термолиза нефтешламов в производстве строительных материалов и изделий 128
3.5. Выводы по результатам исследовательской части 135
4. Технологическая часть 137
4.1.Разработка процесса создания топливных эмульсий на основе нефтешлама и мазута ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» методом гидроакустического воздействия 137
4.2. Обследование нефтешламовых картов 000 «ЛУКОЙЛ-Волгоград- нефтепереработка» и разработка технологии переработки нсфтсшламов 151
4.3.Разработка процесса предварительной подготовки нефтешлама с использованием нерастворимого деэмульгатора 155
4.4.Описание технологического процесса предлагаемой установки утилизации нефтешлама 000 «ЛУКОЙЛ-Волгоградиефтепереработка» 160
4.5.Характеристика предлагаемой установки утилизации нефтешламов путем жидкофазиого термолиза 166
4.6.Выводы по результатам технологической части 169
Основные выводы и результаты 171
Литература 173
Приложения
- Обзор методов утилизации нефтесодержащих отходов
- Методы исследования физико-химических свойств нефтешлама
- Исследование влияния основных параметров на обезвоживание нефтешламов
- Обследование нефтешламовых картов 000 «ЛУКОЙЛ-Волгоград- нефтепереработка» и разработка технологии переработки нсфтсшламов
Введение к работе
Производственная деятельность нефтеперерабатывающих и
нефтегазодобывающих предприятий неизбежно оказывает техногенное воздействие на объекты природной среды, поэтому вопросы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов имеют важное значение. Одним из наиболее опасных загрязнителей практически всех компонентов природной среды - поверхностных и подземных вод, почвенно-растителыюго покрова, атмосферного воздуха являются нефтесодержащие отходы - нефтсшламы.
Несмотря на выполнение ряда природоохранных мероприятий, существенного оздоровления экологической обстановки на МПЗ не произошло. Некоторое снижение выбросов вредных веществ в окружающую среду за последние годы обусловлено скорее падением объёмов переработки нефти; объём же удельных (на 1 т перерабатываемой нефти) выбросов возрос.
В Экологической доктрине Российской Федерации одобренной Правительством РФ от 31 августа 2002 года в области снижения загрязнения окружающей среды и ресурсосбережения указано: основной задачей государственной политики является снижение загрязнения окружающей среды выбросами, сбросами и отходами, а также удельной энерго- и ресурсоёмкости продукции и услуг. Для этого необходимо внедрение ресурсосберегающих и безотходных технологий во всех сферах хозяйственной деятельности; развитие систем использования вторичных ресурсов, в том числе переработки отходов[1].
На НПЗ Европы и США 80-е и 90-е годы прошлого столетия стали годами перестройки структуры производства в сторону развития безотходных природоохранных технологий, приоритет в финансировании получают проекты, в соответствии с которыми минимизируется количество нефтеотходов, или они повторно и с выгодой используются [2,3]. Поэтому известные на сегодняшний день практические разработки по технологии
утилизации нефтянных шламов, как отечественных так и зарубежных фирм, в основном направлены на выделение и утилизацию нефти и нефтепродуктов. Оставшаяся после этого сточная вода и твёрдая (полужидкая) масса, насыщенная химреагентами и углеводородами, практически не утилизируются, хотя по токсичности являются более опасными для окружающей среды.
Образование отходов на нефтегазодобывающих и
нефтеперерабатывающих предприятиях и последующее загрязнение ими окружающей среды напрямую связаны друг с другом. Чем больше используемых отходов образуется на предприятии, тем выше вероятность загрязнения природы токсичными материалами.
Вместе с тем, комплексная переработка и использование отходов в качестве вторичного сырья обеспечивает сохранение природных ресурсов. При этом резко снижается уровень загрязнения окружающей среды [4].
Цель данной работы - поэтапная разработка технологии утилизации нефтяных шламов, начиная от исследования характеристик нефтешлама и физико-химических основ процесса, и заканчивая выдачей практических рекомендаций и технико-экономического обоснования строительства опытно-промышленной установки утилизации нефтешламов . Была поставлена задача разработки такого процесса, который удовлетворяет современным тенденциям создания высокоэффективных, экологически чистых технологий и, с другой стороны является экономически эффективным.
В первой главе диссертации определяются причины и источники образования нефтешламов на НПЗ , приводятся данные по их количеству и компонентному составу, производится анализ современных методов утилизации нефтешламов. Помимо этого, нефтешлам рассматривается как нефтяная дисперсная система, для чего проводится краткий обзор современных представлений о НДС, а так же причины устойчивости эмульсий и механизм её разрушения .
Во второй главе представлены физико-химические свойства нефтешламов различных НПЗ и описаны методики проведения исследований их структурно-
6
химических характеристик. Рассмотрены основные параметры метода
термохимического обезвоживания и метод жидкофазого термолиза как способ
глубокой переработки высокостойких нефтеэмульсионных шламов и
нефтяиных отходов с высоким содержанием механических примесей . Приведены методы исследования твердого остатка жидкофазного термолиза нефтешламов с целью использования его в производстве строительных материалов и изделий.
В исследовательской части изложены результаты изучения химического
состава и физико-химических характеристик нефтешламов различного
происхождения. Исследовано влияние основных параметров на
термохимическое и физико-механическое обезвоживание нефтешламов,
подобран оптимальный состав композиционного и нерастворимого
деэмульгатора. Проведен опытный пробег лабораторной установки
жидкофазного термолиза на различном нефтешламовом сырье и анализ
полученных продуктов . Проведены исследования твердого остатка
жидкофазного термолиза нефтешламов с целью использования его в производстве строительных материалов.
Четвертая глава посвящена детальной разработке процесса переработки и утилизации нефтешламов. Рассмотрены и предложены технологии утилизации нефтешламов. Особое место уделено непосредственно процессу приготовления топливных композиций на основе нефтсшлама и его промышленному оформлению.
Обзор методов утилизации нефтесодержащих отходов
Выполненный патентно-информационный поиск отечественных и зарубежных источников по методам переработки и обезвреживания нефтесодержащих отходов позволяет обобщить и свести проработанный материал [11-87] в таблицу.
Кроме перечисленных в таблице 1.3 способов утилизации нефтешламов существуют и другие, которые в настоящее время не имеют широкого распространения в мировой практике. Это - захоронение отходов, отверждение, перегонка с водяным паром использование их в качестве удобрений и ряд других. Таким образом, существующие технологии утилизации нефтешлама можно подразделить на 4-е группы: 1 - термические методы (сжигание, пиролиз, сушка, термодесорбция), в процессе образуются дисперсные системы аэрозольного типа; 2 - методы физико-механического разделения (фильтрование, центрифугирование, экстракция, сепарирование, отстаивание, сорбция), для этой группы методов характерно преобразование суспензий в эмульсии и гели; 3 - биохимические методы (биоочистка, биодеградация, анаэробная очистка, окисление/нейтрализация с помощью химреагентов), с масляной (биоорганической) дисперсной фазой; 4 - прочие методы, не вошедшие в первые 3 группы по одной из 3-х причин: 1) методы, не нашедшие широкого применения или патенты по которым встречаются редко: перегонка, выпаривание, озонирование, каталитическое восстановление и др.; 2) методы, широко используемые, но как одна из стадий основного процесса (пп.1-3): захоронение, отверждение, стабилизация осадка, использование в.качестве топлива, удобрений, в строительстве и др.; 3) методы, развиваемые в настоящее время и находящиеся на стадиях пилотного и/или опытно-промышленного тестирования: радиочастотный подогрев/очистка, гидрирование, электрокинетическое разделение, ультразвуковая обработка и др.
Изучение списков природоохранных процессов, предлагавшихся для лицензирования зарубежными компаниями за последние десятилетие; знакомство с технологиями, внедрёнными на отечественных НПЗ, а также отчёты БашНИИ НП (1985-1998г) и компании Foster Weeler USA (1995г) показывают изменение степени интереса у нас в стране и за рубежом к тем или иным технологиям переработки нефтешламов (рис. 1.2).
Прослеживается снижение интереса к термическим методам, в основном за счёт постепенного отказа от сжигания как эффективного метода утилизации нефтешламов (кривая 1). Это объясняется тем, что резко ужесточившиеся в середине 80-х годов в США и Западной Европе правила регулирования промышленных и бытовых выбросов в атмосферу заставили развивать другие направления и методы переработки отходов. У нас в стране снижение количества патентов, с одновременным отказом от строительства новых установок высокотемпературного окисления объясняется двумя основными причинами.
Во-первых, относительно большее по сравнению с западными странами содержание нефтепродуктовой части делает процесс сжигания источником практически бесполезного использования нефтепродуктов, содержащихся в нефтешламе; это усугубляется тем, что вопросы рекуперации тепла отходящих дымовых газов решаются неэффективно. Во-вторых, недостатком наиболее распространённых в нашей стране камерных печей является их малая производительность и эффективность сжигания жидких отходов вследствие вынужденного ограничения температуры процесса горения ниже температуры плавления минеральных солей. Наличие плава солей приводит к заплавлению печи, газоходов и следующих за печью по ходу дымовых газов аппаратов, что особенно сказывается при включении в схему установки котла-утилизатора [7,92].
Со второй половины 80-х годов наметилась тенденция но раздельной переработке и утилизации нефтеэмульсионных и донных нефтешламов. Основным направлением в этой области является физико-механическое разделение шлама на составляющие его фракции с последующим их обезвреживанием (кривая 2). Лидерами таких технологий являются ряд западноевропейских фирм, услугами которых воспользовались и ряд отечественных НПЗ. Опыт эксплуатации зарубежного сепараторного и цснтробежного оборудования показал, что наряду с рядом преимуществ, такие установки обнаружили и достаточное количество недостатков, с которыми столкнулись отечественные пользователи, а именно: отсутствие эффективных узлов забора нефтешлама, что приводит к резкому изменению его состава и препятствует стабильности работы установок; наличие в шламе водотопливной эмульсии, что не позволяет получить нефтепродуктовую и водные фазы требуемого качества; установки требуют больших эксплуатационных затрат; не решен вопрос утилизации густого осадка ; при реагентной обработке используются дорогостоящие импортные флокулянты, что способствует удорожанию процесса и ставит заводы в зависимость от поставок. Повышение интенсификации разделения нефтешлама и более полной его переработки происходит при комбинировании данного метода с другими способами обезвреживания.
Большое количество изобретений и патентов по биологической очистке нефтеотходов (кривая 3) обусловлено тем, что в последние годы данный метод вышел на ведущие позиции в нефтяной промышленности США. Это обусловлено «натуральностью» и экологической чистотой процесса, что поддерживается общественностью и местными органами власти, кроме того использование различных штаммов микроорганизмов можно проводить непосредственно по месту накопления шламов - в шламонакопителе или резервуаре для хранения отходов. В 2000 г. более 75% американских НПЗ имели 3-х ступенчатую систему биоочистки и фильтрации.
Методы исследования физико-химических свойств нефтешлама
При исследовании НДС такой физический метод исследования, как ИК-спектроскопия находит самое широкое применение. ИК-спектры индивидуальных соединений весьма характеристичны. Это позволяет использовать их для качественного анализа веществ. В настоящее время объём накопленной информации позволяет утверждать [108], что блоки анализа в ближней ИК- области станут ключевым элементом будущих систем информации и управления процессом.
ИК- спектры можно разделить на два типа: полосы, связанные с нормальными колебаниями всех атомов в молекуле ( скелетными колебаниями), и полосы, обусловленные колебаниями характеристических групп, при которых сильные смещения от положения равновесия происходят лишь у небольшой части молекулы. Частоты скелетных колебаний, характерные для линейных и разветвленно-цепных структур, лежат в пределах 1400-700 см " . Возникающая при этом совокупность полос и характеризует исследуемую молекулу.
Наиболее перспективным направлением переработки и утилизации верхнего слоя шламонакопителей или эмульсионных нефтешламов является их физическая или физико-химическая обработка с целью извлечения нефтяной части и отделения воды и твёрдых остатков.
Основной задачей при термохимическом обезвоживании является наиболее быстрое и полное удаление воды и механических примесей из нефтяной эмульсии при минимальном расходе тепла и реагентов. Л значит необходим оптимальный подбор параметров влияющих на данный процесс. Основными факторами влияющими на термохимическое обезвоживание нефтяных эмульсий являются: 1) Температура 2) Продолжительность отстоя 3) Тип и состав деэмульгатора (реагентной смеси) 4) Расход деэмульгатора 5) Количество и состав растворителя 6) Время и интенсивность перемешивания деэмульгатора с нефтешламом Для исследования влияния параметров на термохимическое обезвоживание применялась следующая методика:
Исследуемый нефтешлам нагретый до 60 С в количестве 100г. смешивался с расчетным количеством деэмульгатора или композиции реагентов и помещался в делительную воронку емкостью 250 мл, которую затем помещали в сушильный шкаф, где выдерживали при заданной температуре и времени отстоя. При исследовании влияния разбавителя и деэмульгатора к пробе нефтешлама в делительной воронке прибавлялось расчетное количество добавляемого вещества, и делительная воронка также помещалась в сушильный шкаф. По истечении времени отстоя из делительной воронки сливался отделившийся водный слой, либо если отсутствовала чёткая граница раздела водной и нефтепродуктовой фаз сливался нижний слой в количестве 20% об. от первоначального объема. Остаток в делительной воронке тщательно перемешивался и анализировался на содержание воды и механических примесей.
Исследованиями БашНИПИ нефти, проведёнными в 1973-1975гг. под руководством Мавлютовой М.З., было установлено[109], что концентрированные нефтесодержащие остатки, освобождённые от свободно отстоявшейся воды и представляющие собой 30-70 % эмульсии, стабилизированные механическими примесями (1,0-16,0 %) не разрушаются после обработки традиционным термохимическим способом ( t = 50-80 С) даже при увеличенной дозировке ( до 400 г/м 3) различных реагентов[109]. Поэтому для разделения стойких шламовых эмульсий применяют повышенный расход реагентов ( в 20-40 раз превышающий количество необходимое для разрушения обводнённой нефти) или создание специальных деэмульгаторов и композиций, включающий до 4-5 различных компонентов[95,109 ].
Для исследований применялись стандартные промышленные деэмульгаторы неионогенной группы, водорастворимого и нефтерастворимого типа, используемые на установках первичной подготовки нефти МГДП и ЭЛОУ НПЗ. 1) Диссольван 4411 фирмы "Hoechst" (Германия); 2)Сепарол WK 25 фирмы "BASF" (Германия); 3) DS-20 фирмы "SPA Ж" (Италия); 4)М 109 (Япония). 5)Девон 1В (Россия). Деэмульгаторы Диссольван 4411 и Девон 1В используются на установках ЭЛОУ ООО «ЛУКОЙЛ - Волгограднефтепереработка». На основании данных приведённых в главе II , для исследований расход неиногенного деэмульгатора варьировался от1200г/тдо 1500 г/т. В качестве растворителей использовались: 1) Мазут Ml00 ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка». 2) Легкий газойль каталитического крекинга ОАО «СНОС» 3) Легкий газойль замедленного коксования ОАО НУНПЗ. Из анионоактивных ПАВ использовался сульфонол НП (ОАО «Сода» г.Стерлитамак) -водный раствор с концентрацией 32 % мае. на сухое вещество. В качестве флокулянтов использовались полиакриламид ( гранулированный сульфатный) и Praestol 854 ВС в виде 0,1 % водных растворов (в расчёте на сухое вещество).
В работе [95] показано, что эффективность действия деэмульгатора, тем сильнее, чем выше температура нефтяной эмульсии, при которой вводили реагент. Если температура нефтяной эмульсии низкая, то удельный расход реагента, необходимого, для ее разрушения, увеличивается независимо от того, что в дальнейшем температура отстоя обработанной эмульсии будет высокой.
Повышение температуры при термохимическом обезвоживании приводит к увеличению разности плотностей водной и углеводородной фаз примерно на 10-20 %, так как коэффициент расширения воды при температуре примерно до 100 С меньше коэффициента расширения нефти, и к уменьшению вязкости углеводородной среды. [107] Для изучения влияния типа и расхода деэмульгатора водорастворимые реагенты использовались в виде 2 %-ного водного раствора; не растворимые в воде деэмульгаторы использовали в виде 2%-ной смеси его с толуолом.
Исследование влияния основных параметров на обезвоживание нефтешламов
В первой серии экспериментов исследовалось влияние температуры, продолжительности отстоя, расхода деэмульгатора на обезвоживание нефтешлама 000 «ЛУКОИЛ-Волгограднефтепереработка» без применения растворителей .
В данных опытах не наблюдалось четкой границы раздела фаз вода-нефтепродукт, а лишь незначительное просветление в нижней части смеси, поэтому можно только констатировать о частичном перераспределении глобул воды в нижнюю часть делительной воронки. Несмотря на отсутствие видимого разрушающею деііеінии стандартных неионогенных деэмульгаторов, на основе полученных результатов (динамики перераспределения глобул водной фазы), можно выявить и учесть для проведения дальнейших исследований влияние основных параметров на процесс термохимического обезвоживания.
Повышение температуры при термохимическом обезвоживании приводит к уменьшению вязкости углеводородной среды и увеличению разности плотностей водной и углеводородной фаз примерно на 10-20 %, так как коэффициент расширения воды при температуре примерно до 100 "С меньше коэффициента расширения нефти [107].
Проведенные исследования показывают, что чем выше температура отстоя, тем при меньших расходах деэмульгатора проходит процесс наибольшего обезвоживания. На графике видно (рис.3.2.), что с повышением температуры от 60 С до 75 С, степень обезвоживания растет быстрее при" меньшей концентрации деэмульгатора (1200г/т). В свою очередь, с повышени ем температуры от 75 С до 90 С степень обезвоживания растет интенсивнее при большей концентрации деэмульгатора (1300г/т). Стоит отметить то, что при температуре 75 С степень обезвоживания при разных расходах деэмульгатора имеет наиболее близкие значения (15,8 % и 17 »ь Пи видимому, это можно объяснить тем, что при данной температуре и выше происходит частичное растворение (расплав) части микрокристаллов парафиновых компонентов изостроения, образующих защитные оболочки на глобулах эмульгированной воды, и следовательно, «высвобождение» ранее адсорбционно связанных молекул деэмульгатора. В конечном итоге, сравнивая полученные результаты, можно констатировать, что зависимость степени обезвоживания от температуры отстоя носит прямо пропорциональный характер и максимальные значения степени обезвоживания получаются при наибольшей температуре . В і о же ир мл поддержание высокой температуры деэмульсации нефтяной эмульсии -самый дорогостоящий технологический процесс, требующий применения надежного оборудования и постоянного наблюдения.
Деэмульгаторы Диссольван 4411 и Сепарол WK 25, являясь высокомолекулярными полиалкиленгликолями растворимы как в воде, так и в ароматических углеводородах, то есть являются водо- и нефтерастворимыми [107].
Преимущества нефтерастворимых деэмульгаторов заключаются в том. что они легче смешиваются с нефтью и не вымываются водой. Учитывая, что в представленных исследованиях данные деэмульгаторы вводились в нефтешлам в виде водных растворов, можно предположить, что их деэмульгирующая активность будет выше в виде растворов с аромашчсскпмп углеводородами. Напротив - деэмульгаторы DS-20 и М-109 являются нефтерастворимыми, но их активность ниже чем у водорастворимого Диссольвана 4411.
Рассматривая влияние расхода деэмульгатора на обезвоживание нефтешлама, видно (табл.3.4 ОПЫТЕЛ 9-12), что області» максимального обезвоживания лежит между расходами деэмульгатора 1300 и 1400 г/т. Постепенное снижение степени обезвоживания при увеличении расхода деэмульгатора с 1300 до 1500 г/т возможно является причиной окончания области мицеллообразования, которая очевидно паблюдаеіем при разлил-деэмульгатора 1400 г/т.
Время и интенсивность перемешивания деэмульгатора с иефтешламом являются фактором способствующим доведению введеного деэмульгатора до глобул воды в нефтяной эмульсии и, как следствие, на последующий пронесе обезвоживания. Таблица 3.6 Влияние интенсивности и времени перемешивания на обезвоживание (температура - 90 С, расход деэмульгатора-1300 г/т, время отстоя - 1 сутки) Интенсивностьперемешивания всмесителе Содержание воды на смесь, % мае. Времяперемет.,1 минута Степень обезвоживания.,% Времяперемеш.,5 минут Степень обезвоживания.,% Ламинарный режим 44,1 19,2 41,6 23,8 Турбулентный режим 43,5 20,3 50,1 8,2 Полученные данные позволяют сделать вывод, что с увеличением времени контакта при малой интенсивности перемешивания системі,! с деэмульгатором, степень обезвоживания увеличивается, а при большой интенсивности перемешивания системы - обезвоживание нефтешлама уменьшается (табл.3.6). Предположительно при интенсивном перемепш-вании нефтешламовой эмульсии с реагентом типа Диссольван 4411, вначале, когда реагент находится в воде из-за малого межфазного натяжения, происходит сильное диспергирование системы. Площадь поверхности раздела фаз резко возрастает. При этом молекулы реагента-деэмульгатора переходят из воды в нефть, где их поверхностная активность и деэмульгирующая способное і ь резко падают в результате их адсорбции на развитой поверхности природных стабилизаторов. В результате передиспергирования размер глобул эмульгированной воды в нефтешламе но сравнению с первоначальным становится на несколько порядков ниже. Наличие же в нефіешламе UUU «ЛУКОЙЛ-ВНП» значительного количества природных стабилизаторов и мехпримесей способствует сохранению размеров этих глобул.
Стойкость нефтешлама зависит как от количественного, так и от качественного состояния основных стабилизирующих компонентов. Помимо температуры наиболее сильным фактором, которым можно повлиять на изменение их размерности (перевести из коллоидного в молекулярно-растворимое состояние, за исключением механических примесей) является введение в нефтяную эмульсию эффективного растворителя.
Обследование нефтешламовых картов 000 «ЛУКОЙЛ-Волгоград- нефтепереработка» и разработка технологии переработки нсфтсшламов
На территории очистных сооружений ООО «ЛУКОИЛ-Волгограднефтепереработка» нефтешламы размещены в двух обвалованых шламовых картах общим объёмом 75000 тонн. 1) Основной нефтешламовый карт. Объём размещенных в нем нефтешламов 65000 тонн, глубина 2,8 метра. 2) Аварийный нефтешламовый карт. Объём размещённых в нём нефтешламов 10 000 тонн, глубина 0.8 метра. Отбор проб по высоте слоя нефтешлама в шламонакопителях велось последовательно с поверхности до дна каждые 0,5 м. Пробы отбирались с плавающего пантона в различных точках зеркала шламонакопителя. Анализ компонентного состава на содержание воды, механических примесей и нефтепродуктов проводился по полному или ускоренному методу: - при полном анализе нефтешлама определялось содержание нефтепродуктов и механических примесей на аппарате Сокслета, а содержание воды на аппарате Дина и Старка; - по ускоренному методу содержание воды определялось на аппарате Дина и Старка (по ГОСТ2477-86), механические примеси отфильтровывались на воронке Бюхнера и взвешивались, а содержание нефтепродуктовой части шлама вычислялось по разности: величина навески - (содержание волы + механические примеси). Анализ физико-химических свойств характерных проб нефтешлама проводился по стандартным методикам. Усреднённые результаты анализов представлены в таблице 4.3 и 4.4 Из таблиц видно, что исследуемый нефтешлам содержит 55 - 68 % масс, воды, 5-7.5 % масс, механических примесей и 25-54 %масс. нефтепродуктовой части, причем распределение примесей в нефтешламе по глубине шламонакопителя более или менее равномерно до глубишл 2.7 м.
В поверхностном слое толщиной всего до 0,1м более высокое содержание нефтеиродуктовой части (50-54.5 %) и механических примесей (9-10%) и соответственно ниже содержание воды. Следовательно, при разработке процесса утилизации нефтяного шлама можно говорить о двух факторах: - во-первых, может быть выработан единый технологический подход для утилизации нефтешламов различных НПЗ; - во-вторых, учитывая изменение состава и свойств нефтешламов по глубине шламонакопителеи, необходимо выработать, по крайней мере, два связанных между собой направления переработки шламов одного МПЗ (две технологические цепочки для эмульсионного и донного шламов). Проведённые нами спектроскопические, лабораторные и экспериментальные исследования нефтешламов и их компаундов (главы III, IV) показали возможность переработки эмульсионного нефтяного шлама путем компаундирования его с мазутом, для чего предварительно нефтешлам, в случае высокого обводнения, необходимо обсзвожить, а затем шламо-мазутную композицию подготавливают, нагревают и эмульгируют на гидродинамическом аппарате. Внедрение подобной технологии гарантирует: - полное решение вопроса обезвреживания и утилизации нефтешламов эмульсионного, промежуточного и придонного слоев; - исключение загрязнения окружающей среды в процессе утилизации; - небольшие капитальные и эксплуатационные затраты, быструю окупаемость; - прирост производства коїельньїх юплив.
Проведенные нами исследования также показали возможность переработки донного нефтешлама методом жидкофазного термолиза с получением дополнительного количества ликвидных жидких углеводородов. Твердый остаток данного процесса с успехом может быть использован в качестве компонента строительных материалов. Таким образом, нами предлагается комплексная схема утилизации нефтеїиламов, состоящая из двух технологических цепочек для нефтеэмульсионного и донного нефтешлама (рис.4.5). Исследования обезвоживания с помощью нерастворимого деэмулыатора нефтешлама ООО «ЛУКОЙЛ-ВНП». отражённые в главе 3 данной работы, показали высокую деэмульгирующую активность реагента на основе опилок, и простоту его применения. Опилки являются промышленными отходами деревообрабатывающей промышленности. В СССР примерно 10-12 % годового объема заготовок древесины составляли отходы-опилки. В натуральном выражении это составляло 12 млн. м 3, массы ежегодно [116].Учитывая, что объем заготвок древесины в настоящее время уменьшился почти в два раза, то и объем отходов сократился соответственно. Сейчас в России опилки в основном сжигаются или вывозятся в отвал, полому использование их в качесіье деэмульгатора экономически выгодно и оправдано. Для промышленного воплощения данного способа обезвоживания достаточно иметь аппарат механического перемешивания. На основании проведённых исследований обезвоживания нефтешламов нерастворимым деэмульгатором были определены основные технологические пара метры процесса предварительной подготовки.
