Научная статья на тему 'Анализ технологий переработки нефтесодержащих грунтов'

Анализ технологий переработки нефтесодержащих грунтов Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
65
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ / ANALYSIS METHODS OF PROCESSING / НЕФТЕСОДЕРЖАЩИЙ ГРУНТ / OIL-CONTAINING SOIL / МЕТОД СААТИ / SAATY METHOD

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Мухтаров Я. С., Суфиянов Р. Ш., Стец А. А.

Проведен анализ основных методов переработки нефтесодержащих грунтов с использованием иерархической процедуры Саати.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Мухтаров Я. С., Суфиянов Р. Ш., Стец А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The analysis of the main methods of processing of oily soils using a hierarchical procedure Saaty.

Текст научной работы на тему «Анализ технологий переработки нефтесодержащих грунтов»

УДК 66.02

Я. С. Мухтаров, Р. Ш. Суфиянов, А. А. Стец

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ГРУНТОВ

Ключевые слова: анализ методов переработки, нефтесодержащий грунт, метод Саати.

Проведен анализ основных методов переработки нефтесодержащих грунтов с использованием иерархической процедуры Саати.

Keywords: Analysis methods of processing, oil-containing soil, Saaty method. The analysis of the main methods ofprocessing of oily soils using a hierarchical procedure Saaty.

Возрастание потребности промышленности нефтехимического комплекса в углеводородном сырье требует вовлечения в переработку нефтесодержащих грунтов (НСГ). Актуальность и масштабность проблемы обусловлены возрастанием аварий на нефте(продукто)проводах в связи с превышением сроков их эксплуатации в результате которых образуется большое количество нефтесодержащих грунтов [1].

Нефтесодержащие грунты имеют большую неоднородность по влажности, по составу органической и минеральной частей, что необходимо учитывать при создании технологических процессов для их переработки.

Известные методы переработки нефтесодержащих грунтов, различаются применяемыми технологиями, конструктивными особенностями, возможностями ресурсосбережения, энерго- и капиталоемкостью.

Выбор наиболее эффективного метода переработки, должен базироваться на принципах сбережения невозобновляемых природных ресурсов и экономической целесообразности применяемых технологий [2], включающих условия наиболее полного извлечения углеводородов, превращения переработанного грунта - конечного продукта утилизации (КПУ) в инертный материал для использования в хозяйственном обороте полученных технически-полезных продуктов.

Проведем оценку I альтернатив на основе сравнения весов ] критериев в условиях неполной информации при условии, что необходимо переработать нефтесодержащий грунт с содержанием нефти порядка 10%, Зададимся целью выбрать наиболее рациональный, но в то же время экономически целесообразный (обеспечивающий приемлемую себестоимость) метод переработки.

В качестве альтернатив рассмотрим наиболее часто используемые методы: низкотемпературной термической десорбции (НТД), трехфазной сепарации (ТФС), термический (Т), экстрагирования (Э), реагентного капсулирования (РК), реагентного капсулирования с предварительным

экстрагированием углеводородов нефти (РКПЭ).

Для оценки методов используем вышеперечисленные критерии: извлечение вторичных сырьевых ресурсов (ИВСР), дальнейшее применение конечного продукта утилизации (ПКПУ) и

экологическая безопасность конечного продукта утилизации (ЭБКПУ).

В случае, когда невозможно четко и объективно оценить и выбрать какой либо вариант из рассмотренных альтернатив, используют процедуру Саати [3].

В соответствии с указанной процедуры осуществляют парные сравнения альтернатив (метод строчных сумм) с проставлением баллов по шкале следующего типа: 1 - одинаковая значимость; 3 -слабая значимость; 5 - существенная значимость; 7 -очевидная значимость; 9 - абсолютная значимость; 2, 4, 6, 8 - ситуация, когда необходимо принимать компромиссное решение.

Сопоставим рассмотренные технологии по вышеперечисленным критериям с расчетом весовых коэффициентов альтернатив. На рис. 1-3 представлены результаты сравнений.

В табл. 1 проведены данные парного сравнения критериев и весовых коэффициентов критериев Р| по степени их важности.

Рис. 1 - Сравнение методов по критерию ИВСР

Таблица 1 - Оценка частных критериев по степени важности

Критерии ИВСР ПКПУ ЭБКПУ Pj

ИВСР 1,00 5,00 0,20 0,28

ПКПУ 0,20 1,00 0,11 0,05

ЭБКПУ 0,20 9,00 1,00 0,67

Сумма 1,00

■ НГД ■ И:I ■ т ■ 3 ■ РК ■ РКП"!

нтд

Рис. 2 - Сравнение методов по критерию ПКПУ

Выбор метода переработки часто обусловлен его стоимостью, и в этой связи важно при минимальных затратах получить необходимый эффект.

В табл. 3 представлены средневзвешенные данные из литературных источников по затратам на переработку одной тонны нефтесодержащего грунта и соответствующие нормированные значения затрат, а также комплексный критерий Б |, представляющий

отношение интегральной оценки, учитывающей ресурсосберегающий и экологический аспекты к стоимости метода.

Таблица 3 - Данные по стоимости переработки НСГ

■ нгд ■ тфс ■ э аРкпэ нРк ■ т

нтд

Рис. 3 - Сравнение методов по критерию ЭБКПУ

В табл. 2 представлены сводные результаты линейной свертки и интегральные оценки альтернатив.

Таблица 2 - Сводные данные

Критерии

ИВСР ПКПУ ЭБКПУ И

НТД 0,36 0,10 0,18 0,23

Л « « ТФС 0,20 0,08 0,05 0,09

Й к Т 0,03 0,21 0,27 0,20

О н Э 0,19 0,08 0,05 0,09

ч < РК 0,03 0,24 0,16 0,13

РКПЭ 0,19 0,29 0,29 0,26

Сумма 1,00

№ Альтернативы Стоимость переработки 1 т НСГ в долл. США Нормированное значение затрат

1. НТД 125 0,21 1,10

2. ТФС 120 0,20 0,45

3. Т 100 0,17 1,18

4. Э 60 0,10 0,90

5. РК 80 0,13 1,00

6. РКПЭ 110 0,19 1,37

Таким образом, сравнение различных известных методов переработки нефтесодержащих грунтов показывает, что одним из методов, наиболее удовлетворяющих условию

эффективность/стоимость, может быть отнесен метод реагентного капсулирования при условии предварительного извлечения из нефтегрунтов углеводородов нефти. Но при этом, следует отметить, что количество используемого реагента зависит от концентрации нефтяного компонента в нефтегрунте [4] и это количество составляет основную долю затрат при переработке нефтесодержащих грунтов методом реагентного капсулирования

Литература

1. Я.С. Мухтаров, Р.Ш. Суфиянов, В.А. Лашков, Вестн. Казан. гос. технол. ун-та, 15, 11, 197-198 (2012).

2. Я.С. Мухтаров, Р.Ш. Суфиянов, В.А. Лашков, Вестн. Казан. гос. технол. ун-та, 15, 17, 220-223 (2012).

3. Т. Саати, Принятие решений. Метод анализа иерархий: пер. с англ. Радио и связь, Москва, 1993. 320 с.

4. Я.С. Мухтаров, Р.Ш. Суфиянов, Вестн. Казан. гос. технол. ун-та, 15, 12, 175-177 (2012).

© Я. С. Мухтаров - д.т.н., проф. каф. машиноведение КНИТУ, [email protected], Р. Ш. Суфиянов - к.т.н., доц. Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ), А. А. Стец - к.т.н., доц. Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.