Преглед на методите за обезвреждане на маслени утайки

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

В процеса на добив, транспортиране, съхранение и рафиниране на нефт неизбежно се образува нефтена утайка. Такива отпадъци съдържат голямо количество токсични съединения. Оползотворяването на нефтените утайки е спешен проблем в петролната индустрия, тъй като много предприятия ги съхраняват на своя територия в продължение на много години поради липсата на депа за отпадъци или липсата на съоръжения за преработка. Междувременно тези вещества могат да се използват като вторични материални ресурси, които носят икономически ползи.

Класификация на нефтената утайка

Нефтената утайка е сложна смес от тежки въглеводороди, съдържаща значително количество нефтопродукти. Последните могат да бъдат извлечени по няколко начина и използвани за търговски цели. Съоръженията, където се съхраняват нефтените утайки, са разделени на 2 вида: езера за нефтени утайки, хамбари и резервоари. В първия случай веществата се изсипват директно върху земята, а във втория - върху бетонирана площ с ясни граници.

В зависимост от произхода на нефтената утайка, те се делят на следнитегрупи:

• появява се на дъното на естествени резервоари след случаен нефтен разлив (отдолу);
• образува се в смес със сондажни течности по време на изграждане на кладенец;
• възникнали от рафинирането на петрол;
• резервоар - състоящ се от течно-вискозни вещества и гелообразни вещества, образувани по стените;
• земя (когато петролните продукти попаднат на земята).

Химическият състав и съдържанието на механични примеси в нефтената утайка варира значително.

Методи за изхвърляне

Най-често срещаните методи за изхвърляне на маслени утайки са, както следва:

• химически;
• биологичен;
• термичен;
• физически;
• физически и химически.

Рационалният избор на един или друг метод се определя от съдържанието на нефтопродукти в утайката.

Химичен метод

Химическата преработка и обезвреждане на нефтената утайка се извършва по метода на капсулиране и неутрализация при взаимодействие с алкалоземни метали (най-често с негасена вар). В резултат на този процес се получава сухо прахообразно вещество под формата на малки гранули с варовикова капсула. Този продукт принадлежи към клас на опасност 4, тоест е безопасен за околната среда. Използва се като минерална добавка в асфалтобетон и при изграждане на земни насипи.

Схемична диаграма на инсталацията за оползотворяване на нефтена утайка за тази технология е показана на фигурата по-долу.

Гранулите се характеризират с висока якост и плътност. Карбонизацията на черупките им продължава няколко месеца. Недостатъците на тази технология включват факта, че е необходимо да се използва специално оборудване, голямо количество висококачествена негасена вар. Въздействието на крайния продукт върху околната среда също не е напълно разбрано. Предимствата на химическата неутрализация са относително ниската цена и възможността за производство на мобилни устройства.

Биологична технология

Биологичното обеззаразяване е най-екологичният метод, но използването му е ограничено до третирането на онези видове нефтени утайки, които се образуват в резервоари, както и разливи на земята или в естествени водни тела. Това се дължи на фактори като:

• висока цена на биореагентите;
• необходимост от разпределяне на големи участъци земя за депа;
• възможност за неутрализация на полето само през топлия сезон;
• висок риск от замърсяване на почвата с тежки метали и други вредни вещества.

Същността на биологичната технология за обезвреждане на нефтени утайки е използването на микроорганизми за биоразграждане на маслото.

Има и метод за обработка в нагрят биореактор. Това е камера, в която се доставят замърсена почва, вода, торове и полезна микрофлора. В резултат на създаването на благоприятни условия микроорганизмите се размножават бързо иима разслояване на веществото - нефтени продукти се натрупват в горната част на реактора, а вода - в долната. Останалата нефтена утайка се разтоварва до местата за сушене. Продължителността на този процес е 10-15 дни, след което в камерата се подава нова партида вторични суровини.

Термичен метод

Технологията за термична обработка има няколко модификации:

• изгаряне във фурни или открит огън;
• дехидратация или сушене, последвано от връщане към производството;
• термично разлагане с липса на въздух (пиролиза);
• газификация (окисляване на нефтена утайка за получаване на газ, използван като гориво).

Изгарянето е най-лесният начин за изхвърляне на нефтени отпадъци, но изисква почистване и неутрализиране на димните газове, които причиняват значителни щети на околната среда. Сушенето е придружено от високи разходи за енергия.

Една от най-обещаващите области е непрекъснатата пиролиза. Благодарение на тази обработка се получават синтетично масло и пиролизен газ, които се използват като гориво за същия процес. В този случай оборудването за обезвреждане на нефтени утайки е инсталация, чийто основен елемент е пиролизна камера, в която се извършва термично разлагане на фракции при температура около 500 °C. Освободеният газ влиза във филтрите и кондензаторите, където се почиства.

При използване на допълнителна система за крекинг от маслени утайкиМожете да получите качествен бензин. Уредът е в състояние да обработва всички видове утайки, но от икономическа гледна точка е по-целесъобразно да се използват твърди отпадъчни нефтопродукти с ниска степен на влажност.

Физични и физико-химични методи

Физическите методи за изхвърляне на нефтена утайка включват следните методи за фракциониране:

• Просто уреждане. Това е най-евтината и в същото време неефективна технология.
• центрофугиране. Центробежното оборудване също често се използва на междинен етап при подготовката на нефтена утайка за преработката им по други начини.
• Въвеждане на повърхностноактивни вещества (демулгатори, овлажняващи агенти, разтворители).
• Филтриране.
• Извличане с органични разтворители, отпадъци от производството на етилен и ацетилен, втечнени газове или пара. Този метод се основава на взаимното разтваряне на полярни съединения.

Недостатъкът на всички горепосочени технологии е непълното отделяне на нефтопродуктите.