Разработка мероприятий по переработке нефтешламов и очистки сточных вод предприятия

Рисунок - 2.3 Схема реактора для сухого пиролиза твердых отходов:

1 - кирпичная шахта; 2 - металлическая реторта; 3 - газовые горелки; 4 - узел гашения и удаления твердого остатка.

Одна из разновидностей термического метода - сушка в сушилках различных конструкций. Положительными аспектами данного способа я

вляются сохранение ценных компонентов; уменьшение объема в 2-3 раза; возможность комбинирования с другими природоохранными процессами. К отрицательным моментам можно отнести большие расходы топлива [23].

Рисунок - 2.4 Барабанная сушилка: 1 - горелка; 2 - топка; 3 - загрузочный желоб; 4 - уплотнение на входе; 5 - бандажи; 6 - зубчатый венец; 7 - уплотнение на выходе; 8 - разгрузочное отверстие; 9 - электродвигатель.

Эта сушилка имеет цилиндрический барабан, установленный с небольшим наклоном (1/15 - 1/50) и опирающийся с помощью бандажей на ролики. В отечественной практике используют сушилки диаметром 1 - 3,5 м и длиной 4 - 27 м. Барабан через зубчатый венец приводится во вращение, причем число оборотов барабана обычно не превышает 5 - 8 мин-1. Материал подается в барабан через загрузочный желоб. В этой сушилке газы, образующиеся при работе горелки, и высушиваемый осадок движутся прямотоком, что позволяет избежать перегрева материала. Высушенный осадок удаляется из аппарата через разгрузочное отверстие в виде сыпучего полидисперсного материала. Влажность осадков после обработки в барабанных сушилках составляет 30 - 40%.

2.1.4 Физические методы

Физический метод утилизации характеризуется низкой эффективностью и образованием неутилизируемых остатков. Данный метод можно разделить на следующие разновидности:

гравитационное отстаивание;

разделение в центробежном поле;

разделение фильтрованием;

экстракция.

Гравитационное остаивание. Достоинства - не требует больших капитальных и эксплуатационных затрат; может быть составной частью комбинированного метода. Недостатки - низкая эффективность разделения и длительность процесса; область применения ограничена; большой объем образуемых остатков.

Разделение в центробежном поле. В последние годы в Ярославле и Новокуйбышевске действуют установки фирмы "ALFA-LAVAL" (Швеция) по переработки нефтешламов, на которых путем центрифугирования шлам разделяется на три фазы: углеводородную, водную и механические примеси.

Первая зарубежная установка по переработке нефтешлама методом сепарации фирмы "Альфа-Лаваль" (Голландия) производительностью 15 м3/ч перерабатываемого нефтешлама была смонтирована и пущена в 1987г. на ПО "Ярославнефтеоргсинтез". Установка работает стабильно. На сегодняшний день переработано 68500 м3 нефтешлама и получено 14000 м3 нефтепродукта, при этом среднемесячная производительность составляет 10000 м3 [12].

В течение 1986-1993 годов установка фирмы "Альфа-Лаваль" были закуплены многими нефтеперерабатывающими и нефтедобывающими предприятиями.

Выделенные углеводороды направляют на вторичную переработку, воду - на очистку, механические же примеси, обогащенные углеводородами и содержащие воду, представляют собой новый отход, количество которого значительно меньше по сравнению с количеством первичного нефтешлама, но все еще велико [17].

Экологической программой ОАО "Татнефть" предусмотрена ликвидация всех шламовых амбаров, накопившихся за более чем полувековую историю добычи нефти в регионе. Первая установка по утилизации нефтесодержащих отходов, работающая по принципу разделения в центробежном поле, была разработана и введена в эксплуатацию в 1989 г. Нефтешламы в смеси с подогретой свежей нефтью подаются на трехфазные декандры, на которых за счет центробежной силы происходит разделение на три фазы: нефть, воду и механические примеси. Ввод в эксплуатацию второй установки позволил выполнять работы по утилизации во всем нефтедобывающем регионе [19].

Достоинства - возможность уменьшения количества отходов и повторное использование части отделившейся воды, нефти (нефтепродуктов); может быть составной частью комбинированного физико-химического метода. Недостатки - требуется специальное оборудование (гидроциклоны, сепараторы, центрифуги); проблему до конца не решает из-за неполноты отделения нефтепродуктов от образуемых осадков и сточных вод; область применения ограничена.

Рисунок - 2.5 Декантер.

Достоинства - сравнительно низкие затраты; высокая степень надежности метода; может быть составной частью комбинированного физико-химического метода; более высокое качество целевых продуктов; менее требователен к качеству сырья. Недостатки - необходимость смены и регенерации фильтрующих материалов; введение специальных структурообразующих наполнителей; проблему экологии до конца не решает из-за больших объемов образуемых остатков [12].

Рисунок 2.6 - Схема установки экстракции периодического действия

ЭПД-3 - качающийся экстрактор периодического действия; Т - термопара.

Экстрактор периодического действия ЭПД-3, изображенный на рис.2.6, представляет собой пустотелый аппарат, обогреваемый паром. Снабжен люком для загрузки сырья и растворителя, манометром и вентилем для выгрузки получаемых продуктов. В качестве растворителя использовался прямогонный бензин (НК 28 - 30 °С, КК 62 - 70 °С).

Экстракция. Недостатки - требуется специальное оборудование, растворители; необходимость регенерации экстрагента; неполнота извлечения нефтепродуктов из отходов [12].

2.1.5 Физико-химические методы

Сущность физико-химического метода заключается в применении специально подобранных поверхностно-активных веществ (деэмульгаторов, диспергаторов, смачивателей и т.д.), вспомогательных веществ, влияющих на изменение состояния (размер частиц) и коллоидно - дисперсной структуры взвешенных частиц в нефтяной и водной фазах. Достоинства - возможность интенсификации процесса при сравнительно небольших добавках вводимых веществ, хорошо сочетается с физическим и биологическим методами. Недостаток - высокая стоимость реагентов; требует применения специального дозирующего оборудования; перемешивающих устройств; может служить лишь частью другого метода [12].

Для разделения нефтесодержащих шламов применяют флокулянты - водорастворимые полимерные электролиты, вводимые перед центрифугированием или обработкой на фильтр-прессах. Эти реагенты вызывают десорбцию влаги с поверхности твердых частиц, усиливают коагуляционное взаимодействие между ними, способствуют быстрому и эффективному обезвоживанию шламов. Особенно эффективно их применение для очистки коммунальных стоков. Однако некоторые из флокулянтов практически не влияют на стабильность эмульсии нефти в воде. Положительный эффект зафиксирован при использовании флокулянтов одновременно с деэмульгаторами, традиционно используемыми в системах разделения водонефтяных эмульсий на стадиях добычи и транспорта нефти. Эффективность деэмульгаторов зависит от качественного и количественного состава природных стабилизаторов, технологических условий их применения: доз, места ввода, концентрации рабочего раствора, температуры, интенсивности перемешивания. Правильный выбор деэмульгаторов обеспечивает наиболее полное отделение нефти от воды с механическими примесями и солями. Сложный механизм стабилизации эмульсионных систем обусловливает применение не индивидуальных веществ, а деэмульгирующих композиций.

 Скачать реферат