CC BY
13УДК 628.544
Г.Р. Миннезянова
ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ НЕФТЕШЛАМОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРООГНЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
В данной работе рассматривается электроогневая технология переработки и утилизации нефтешламов, анализируется последовательность этапов всего технологического процесса.
Ключевые слова: нефтешламы, трикантер, электроогневая технология, электрическое поле.
Предотвращение загрязнения природной среды нефтью и продуктами ее переработки - одна из сложных и многоплановых проблем охраны природной среды. Ни один другой загрязнитель, как бы опасен он ни был, не может сравниться с нефтью по широте распространения, числу источников загрязнения, величине нагрузок на все компоненты природной среды. По этой причине утилизация нефтешламов без нанесения ущерба производству и вреда природной среде или эффективное использование их в качестве вторичного сырья для производства нефтепродуктов, являются одними из важнейших проблем добычи и переработки нефти на современном этапе и представляет сложную техническую и технологическую задачу [1].
На сегодняшний день созданы технические комплексные линии, что были призваны решить острую проблему по осуществлению таких процессов, как хранение и переработка нефтешламов. Оборудование для очистки обычно комплектуется двумя основными частями - платформенные опоры и пункты для обработки. Оборудование для выполнения таких операций, как переработка нефтешламов, работает на автоматических условиях, без необходимости беспрерывного контроля оператором.
Технические устройства, задачей которых является переработка нефтешламов оснащено всем необходимым для беспрерывного функционирования: насосами, запорной арматурой, емкостями, обогревательными системными приспособлениями, контрольно измерительными датчиками и т.д.
Принцип процесса переработки нефтешламов заключается в следующем: нефтешламы поступают на систему фильтрации, которая состоит из фильтрующих приспособлений грубого действия. Далее теп-лообменный механизм обеспечивает нужное температурное накаливание, с которым перерабатывающийся компонент перемещается в трикантер. В трикантере происходит деление такого процесса, как переработка нефтешламов, на три этапа:
- в первой части перерабатывающего процесса отделяются нефтепродукты товарного типа;
- во втором действии отделяется водный компонент;
- на заключительном этапе отделяются механические элементы природного происхождения природы [1].
На основании экспресс способа разделения нефтешламов, была разработана программа неполной утилизации. Основной задачей данной программы является обеспечение возможности отделения таких нефтяных шлаков, которые могут использоваться для производства топлива.
Комплексный подход к выполнению такого технического процесса, как переработка нефтешламов, значительно упрощает данную задачу, но не решает её. Самым выгодным вариантом является электроогневая технология переработки отходов, содержащих нефть, учитывая все свойства и максимально эффективно использовать все компоненты, входящие в состав нефтесодержащих отходов.
Сущность данной технологии состоит в комплексном подходе к переработке и утилизации любых нефтешламов, включающей последовательные операции отделения и изъятие из них верхнего слоя чистых нефтепродуктов, и последующее чистое электроогневое сжигание прочих тяжелых фракций нефтешламов в сильном электрическом поле. Данная технология может быть использована для чистого превращения энергии токсичных нефтешламов в полезные продукты - топливо, тепло и электроэнергию [2].
© Миннезянова Г.Р., 2016.
Научный руководитель: Петров Борис Германович - кандидат географических наук, профессор кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет, Россия.
Вестник магистратуры. 2016. № 12-2(63).
ISSN 2223-4047
Суть такой электроогневой технологии сжигания любых веществ состоит в создании практически идеальных условий экологически чистого горения пламени, сжигаемых любых токсичных отходов, в связи с чем значительно облегчается задача окончательной очистки отходящих газов. Электрическое поле чрезвычайно тонко взаимодействуе с радикалами любых углеводородных веществ и одновременно мощно воздействует на любые углеводородные цепочки, в частности на бензоперен, что все они эффективно расщепляются на водород, сгораемый в пламени, и углерод, который быстро окисляется в электрическом поле до безвредного углекислого газа. В основе предложенного электроогневого метода интенсификации лежит мощное каталитическое воздействие электрического поля на процесс горения любых веществ и газов.
Преимущества электроогневой технологии:
- экономичность в эксплуатации (расход топлива и электроэнергии снижен в несколько раз);
- дешевизна при производстве;
- высокое качество экологической очистки отходящих газов вообще без внешней каталитической очистки [2].
Так при сжигании нефтепродуктов, включая нефтешламы, достигается резкое снижение всех токсичных компонент в отходящих газах в среднем на 70-80% от первоначальной их концентрации. Практически полностью удаляется сажа - до 90-95%. И что наиболее важно, в процессе такого электроогневого горения исчезают практически все токсичные компоненты не только такие простые, как СО, СН, N0, но и многие канцерогенные вещества, типа бензопирена, практически исчезают запахи, что и подтверждает сжигание всех ароматических углеводородов.
Развитие предлагаемой технологии применительно к нефтешламам состоит в том, что в процессе такого экологически чистого электроогневого послойного сжигания остатков конкретных по составу нефтешламов регулируют параметры данного активизирующего горение электрического поля, в зависимости от состава и количества нефтешламов на оптимум по скорости горения и минимума токсичности отходящих газов.
Развитие этой технологии переработки нефтяной и водо-нефте-эмульсионной составляющей нефтешламов состоит в том, что параллельно со сжиганием остатков нефтешламов осуществляют ректификацию собранной с поверхности нефтешламов этих компонент на товарные фракции (бензин, керосин, соляра) путем использования тепловой энергии от чистого сжигания остатков нефтешламов [3].
Кратко изложим основы нашей новой технологии по утилизации нефтешламами последовательности этапов всего предлагаемого технологического процесса подготовки, переработки и утилизации нефтешламов. Вначале необходимо откачать большую часть сырой нефти, отстоявшейся на поверхности нефтяных амбаров, причем и ее на остаток нефтешламов переработать в полезные товарные продукты -товарное топливо, тепло и электроэнергию, например, непосредственно возле шламохранилища, именно посредством предлагаемой нами эффективной электроогневой технологии путем ректификации. Причем термическую ректификацию этой нефти целесообразно производить прямо в зоне размещения нефтяного амбара с нефтешламами или непосредственно в нем самом. Последний вариант возможен в случае создания плавучей ректификационной колонны, размещенной в зоне сжигания нефтешламов.
Рассмотрим эту технологию более подробно. Вслед последовательно за нефтяным слоем или параллельно с ним надо откачивать и перерабатывать осушением в центрифугах и затем интенсивным смешиванием, например, акустическими методами, последующие слои нефтешламов относительно маловязкие водонефтяные легкие эмульсии, превращая их в эффективное печное топливо для теплоэнергетики. Далее необходимо последовательно или параллельно откачивать слой воды, которая присутствует во всех нефтяных амбарах.
Особенность электроогневой технологии чистого и интенсивного сжигания любых горящих отходов состоит в гибкости управления процессом сжигания путем регулирования параметров электрического поля. Стоит отметить также то полезное ее достоинство, что предложенная технология позволяет реализовать различные технологические задачи. В случае переполнения нефтешламовых амбаров появляется возможность их быстрого чистого электроогневого очищения [4].
Преимущество данной технологии состоит в том, что она позволяет осуществить интенсивное чистое электроогневое сжигание остатков нефтешламов как непосредственно в амбаре с нефтешламами, так и в производственном цикле безотходной переработки нефти на предприятии.
В случае использования данной революционной технологии появляется реальная перспектива обратить вред в пользу - эффективно и достаточно быстро утилизировать и полезно использовать нефтешламы, т.е. решить эту острую актуальную проблему нефтяной промышленности.
Библиографический список
1. Госсен Л.П., Величкина Л.М. Экологические проблемы нефтегазового комплекса (обзор) // Нефтехимия. Т. 46. 2006.
2. Дудышев В.Д. «Утилизация нефтешламов» «Экология и промышленность России». 2002.
3. Магид А.Б. Технологии переработки нефтешламов с получением товарных продуктов // Мир нефтепродуктов. 2003. № 4.
4. Дудышев В.Д. Электроогневая технология - эффективный путь решения энергетических и экологических проблем // Экология и промышленность России. №3/97.
МИННЕЗЯНОВА ГУЗЕЛЬ РАИЛЕВНА - магистрант, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
