Научная статья на тему 'СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМОВ ПУТЕМ РАСТВОРЕНИЯ ИХ В НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТАХ'

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМОВ ПУТЕМ РАСТВОРЕНИЯ ИХ В НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТАХ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
345
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕФТЕШЛАМЫ / УТИЛИЗАЦИЯ НЕФТЕШЛАМОВ / АСФАЛЬТЕНЫ / НЕФТЯНЫЕ ДИСТИЛЛЯТЫ / ГАЗОВЫЙ КОНДЕНСАТ / РАСТВОРЕНИЕ / SLUDGE / SLUDGE DISPOSAL / ASPHALTENES / PETROLEUM DISTILLATES / NATURAL GAS LIQUIDS / DISSOLVING

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Горбаев Алексей Викторович

Проблема ликвидации отходов, накопленных в результате деятельности предприятий нефтегазового комплекса, стоит сегодня достаточно остро, что, в первую очередь, связано со значительным ростом объемов производства. Разработка эффективных способов утилизации нефтешламов сделает возможным превращение вредных для окружающей среды соединений в ценные и безопасные продукты. В результате централизованного сбора, переработки и утилизации имеющихся нефтешламов на промысловых объектах можно получить комплексный эффект. В статье рассмотрены известные в настоящее время методы утилизации нефтешламов. Приведены результаты испытания химического способа утилизации нефтешламов с использованием нефтяных дистиллятов. Рассмотрены достоинства и недостатки химического метода утилизации по сравнению с другими методами. Рекомендовано использование газового конденсата в качестве эффективного растворителя отходов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Горбаев Алексей Викторович

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

IMPROVEMENT OF SLUDGE DISPOSAL METHOD BY DISSOLVING SLUDGE IN PETROLEUM DISTILLATES

The problem of elimination of waste of oil and gas enterprises is crucial due to a significant increase in production volumes. The development of efficient disposal methods will make it possible to convert environmentally harmful compounds into valuable and safe products. Centralized collection, processing and disposal of existing oil sludge by field facilities can have a comprehensive effect. The testing results for the chemical method of sludge utilization using oil distillates are presented. Advantages and disadvantages of the chemical disposal method are compared with advantages and disadvantages of other methods. The use of gas condensate as an effective waste solvent is recommended.

Текст научной работы на тему «СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМОВ ПУТЕМ РАСТВОРЕНИЯ ИХ В НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТАХ»

Оригинальная статья / Original article УДК 504.054-553.98

DOI: http://dx.d0i.0rg/l 0.21285/2500-1582-2019-1 -98-107

Совершенствование химического метода утилизации нефтешламов путем растворения их в нефтяных дистиллятах

© А.В. Горбаев

Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Российская Федерация

Резюме: Проблема ликвидации отходов, накопленных в результате деятельности предприятий нефтегазового комплекса, стоит сегодня достаточно остро, что, в первую очередь, связано со значительным ростом объемов производства. Разработка эффективных способов утилизации нефтешламов сделает возможным превращение вредных для окружающей среды соединений в ценные и безопасные продукты. В результате централизованного сбора, переработки и утилизации имеющихся нефтешламов на промысловых объектах можно получить комплексный эффект. В статье рассмотрены известные в настоящее время методы утилизации нефтешламов. Приведены результаты испытания химического способа утилизации нефтешламов с использованием нефтяных дистиллятов. Рассмотрены достоинства и недостатки химического метода утилизации по сравнению с другими методами. Рекомендовано использование газового конденсата в качестве эффективного растворителя отходов.

Ключевые слова: нефтешламы, утилизация нефтешламов, асфальтены, нефтяные дистилляты, газовый конденсат, растворение

Информация о статье: Дата поступления 28 февраля 2019 г.; дата принятия к печати 20 марта 2019 г.; дата онлайн-размещения 29 марта 2019 г.

Формат цитирования: Горбаев А.В. Совершенствование химического метода утилизации нефтешламов путем растворения их в нефтяных дистиллятах. XXI век. Техносферная безопасность. 2019. Т. 4, № 1. С. 98-107. DOI: 10.21285/2500-1582-2019-1 -98-107.

Improvement of sludge disposal method by dissolving sludge in petroleum distillates

Alexey V. Gorbaev

Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russian Federation

Abstract: The problem of elimination of waste of oil and gas enterprises is crucial due to a significant increase in production volumes. The development of efficient disposal methods will make it possible to convert environmentally harmful compounds into valuable and safe products. Centralized collection, processing and disposal of existing oil sludge by field facilities can have a comprehensive effect. The testing results for the chemical method of sludge utilization using oil distillates are presented. Advantages and disadvantages of the chemical disposal method are compared with advantages and disadvantages of other methods. The use of gas condensate as an effective waste solvent is recommended.

Keywords: sludge, sludge disposal, asphaltenes, petroleum distillates, natural gas liquids, dissolving

Information about the article: Received February 28, 2018; accepted for publication March 20, 2019; available online March 29, 2019.

For citation: Gorbaev A.V. Improvement of sludge disposal method by dissolving sludge in petroleum distillates. XXI vek. Tekhnosfernaya bezopasnost' = XXI century. Technosphere Safety. 2019, vol. 4, no. 1, pp. 98-107. (In Russ.) DOI: 10.21285/2500-1582-2019-1 -98-107.

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

Горбаев А.В. Совершенствование химического метода утилизации нефтешламов путем растворения их в нефтяных дистиллятах

Введение

Разработка нефтяных месторождений связана с образованием значительного количества нефтесодержащих отходов. Они включают топливные, маслосодержащие отходы и смазочно-охлаждающие жидкости, нефтешламы и осадки, а также отходы нефтехимических производств (кислые гуд-роны и битумы). К наиболее опасным загрязнителям с точки зрения экологии относят нефтешламы, которые образуются на всех этапах добычи, транспортировки и переработки нефти [1].

В России ежегодно образуется более 3 млн т нефтешламов. На нефтедобывающие компании приходится более 1 млн т нефтешламов и нефтезагрязненных грунтов; на нефтеперерабатывающие предприятия -0,7 млн т; на нефтебазы - 0,3 млн т; другие источники (ж/д транспорт, аэропорты, морские порты) - 0,5 млн т. В целом, в мире объемы образования нефтяных отходов достигают 10 млрд т. На одну тонну перерабатываемой нефти приходится 7 кг нефтешламов, что приводит к большому скоплению последних в земляных амбарах нефтеперерабатывающих предприятий [2].

Утилизация нефтешламов - сложнейшая проблема для всех нефтяных компаний, прежде всего, в силу своей масштабности. За последние десятилетия объемы отходов в местах добычи и транспортировки нефти достигли сотни тысяч тонн. Переработка нефтешламов является довольно трудной задачей и большинство методов, используемых для их переработки, часто не оправдывают себя по каким-либо причинам [3].

Объекты и методы исследования

Объектом исследования является химический метод, используемый для утилизации нефтешламов.

Методы исследования - анализ литературных источников и структурирование

информации по разным источникам, научным статьям, электронным носителям.

Результаты исследования

Нефтешламы - это сложные физико-химические смеси, состоящие из нефтепродуктов, механических примесей (глины, окислов металлов, песка) и воды. Соотношение составляющих его элементов может быть самым различным. Качественная характеристика нефтешламов на предприятиях укладывается в следующие пределы:

- органические вещества - от 10 до 25% массы;

- механические примеси - от 5 до 30% массы;

- вода - от 50 до 70% массы [4].

В прудах-шламонакопителях эта смесь расслаивается, образуя три слоя:

- нижний слой, или донный осадок, состоящий на 70% из твердой фазы, пропитанной нефтепродуктами (до 5-10%) и водой (до 25%);

- средний слой - из воды, загрязненной нефтепродуктами и взвешенными веществами;

- верхний слой - из эмульгированного слоя нефтепродуктов, содержащего в основном до 5% механических примесей.

Состав нефтяного шлама зависит не только от происхождения последнего, но и от длительности его хранения [5]. Хранение нефтешлама вызывает сложные экологические проблемы, в то же время нефтяная часть его является ценным органическим сырьем. В результате их утилизации можно получить такие товарные продукты, как углеводородный газ, компоненты товарных топлив, смазочные вещества, битум, и другие, а также продукты утилизации - некультивированный грунт, зола, сажа, газообразные компоненты [4]. Централизованный сбор, переработка и утилизация имеющихся и вновь образующихся нефтешламов на нефтепромысловых объектах, ликвидация нефтешламо-

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

99

Л

вых прудов обеспечивает оздоровление окружающей природной среды, предотвращение загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха в регионе и возврат земельных площадей для производственного и сельскохозяйственного использования [5].

Необходимость утилизации нефтешламов обусловлена рядом причин:

- они приводят к загрязнению литосферы, воздушного и водного бассейнов и представляют угрозу здоровью населения;

- шламонакопители опасны и в пожарном отношении;

- амбары занимают значительные площади, и из-за их нехватки нефтяные отходы часто сжигают без очистки отходящих газов;

- отходы содержат ценное углеводородное сырье [6, 7].

Известные на сегодняшний день практические разработки по технологии утилизации нефтяных шламов следующие:

- термический метод;

- биологический метод;

- химический метод;

- комбинированный (физико-химический метод).

Разновидностями термического метода утилизации нефтешлама являются:

- сжигание в печах различного типа и конструкций;

- сушка в сушилках различных конструкций;

- пиролиз;

- термическая десорбция.

Основным термическим методом утилизации является сжигание. Условия процесса: t= 800-1200°С, избыток кислорода. Для сжигания нефтешламов обычно используют камерные, барботажные, шахтные, с кипящим слоем и вращающиеся печи.

Недостаток способа - углеводороды, входящие в состав нефтяного шлама, при сжигании выделяют большое количество

продуктов сгорания, большинство из которых - токсичны. Кроме того, сжигание является дорогостоящим процессом, приводящим к потерям нефти, а также к загрязнению атмосферы, при этом расходуется большое количество тепла.

Биологический метод происходит при применении специальных штаммов бактерий, биогенных добавок и подачи воздуха. Процесс имеет простое аппаратурное оформление, отличается низкой вредностью. Недостатком метода является низкая производительность процесса, невозможность использования при низких температурах.

Химический метод утилизации нефтешлама основан на использовании растворителей. В качестве растворителей для диспергирования нефтешламов используют низкокипящие парафиновые углеводороды, например, н-гексан, широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ), газовый конденсат и другие [4].

Рассмотрим более подробно химический метод утилизации нефтешламов. Нефтезагрязненная почва - это дисперсная система с большой поверхностью границ раздела фаз нефти, воды, газа и почвы. Поэтому извлечение нефти с поверхности почв, в значительной мере определяется молеку-лярно-поверхностными явлениями, происходящими на поверхности контакта взаимодействующих фаз. Если энергия адгезии нефти к твердой поверхности больше энергии когезии молекул нефти, то в процессе образования нефтешламов на границе раздела фаз в нефтезагрязненной почве наибольшее значение имеет процесс адсорбции активных компонентов нефти (нафтеновые кислоты, АСВ - асфальтосмолистые вещества, метал-лопорфириновые комплексы) на поверхности почвы [5].

Асфальтены - это класс компонентов углеводородного сырья. Природные углеводородные флюиды образуют непрерывный ряд составов от сухого природного газа до

100

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

Горбаев А.В. Совершенствование химического метода утилизации нефтешламов путем растворения их в нефтяных дистиллятах

битумов. В этом ряду происходит существенное повышение плотности и вязкости, а по мере увеличения содержания асфальтенов от 0 до 20% - изменяется и цвет: от прозрачного до темно-коричневого. Некоторые свойства асфальтенов известны с начала промышленной добычи нефти из первых пробуренных скважин. Термин «Асфальтены» был введен Ж.Б. Буссенго в 1837 г. Так он назвал остаток от перегонки битума, нерастворимый в спирте, но растворимый в скипидаре. Сегодня используется похожее определение асфальтенов: остаток нерастворимый в п-алканах, таких как п-пентан или п-гептан, но растворимый в толуоле. Такие асфальтены представляют собой темноокрашенные хрупкие твердые вещества с плотностью около 1,2 г/см3. Кроме того, они неплавкие, в том смысле, что не имеют определенной температуры плавления, но разлагаются при нагреве с образованием углеродистого остатка [8].

С процессом адсорбции активных компонентов нефти, прежде всего, связана гидрофобизация поверхности, и, следовательно, невозможность отмывания нефти с поверхности почвы простой водой. При этом структура сформированного адсорбционного слоя следующая. В первую очередь адсорбируются асфальтены с наименьшей молекулярной массой, имеющие в своем составе большое количество металлопорфириновых комплексов. Связи металлопорфириновых комплексов с высокомолекулярными соединениями нефти настолько прочны, что, ад-сорбируясь на границах раздела фаз нефть -почва, металлопорфириновые комплексы увлекают за собой асфальтены и смолы, которые являются стабилизаторами адсорбционных слоев. Причем по мере приближения к твердой поверхности молекулярная масса смол возрастает, тогда как молекулярная масса асфальтенов уменьшается.

При рассмотрении кинетики структу-рообразования можно наблюдать две стадии

в процессе формирования структуры нефтяной пленки. В конце первой стадии на базе адсорбционного слоя образуется пространственный каркас коагуляционной структуры, подобный обычным тиксотропным структурным сеткам (клеточным структурам), в которых агрегаты макромолекул связаны ван-дер-ваальсовыми силами. Коагуляционый характер структуры на этой стадии подтверждается ее полной обратимостью при механическом разрушении. Продолжительность этой стадии находится в прямой зависимости от величины расстояния между частицами почвы при формировании нефтешлама и уменьшается с увеличением содержания асфальтенов в нефти. На протяжении второй стадии происходит процесс упрочнения структуры. Образование адсорбционного слоя ведет к построению на его основе аномального граничного слоя нефти, вязкость которого на порядок выше вязкости нефти в объеме, а толщина в ряде случаев достигает 5-20 мкм. Таким образом, кинетика процесса фильтрации жидкостей в пористой среде (почве) определяется молекулярной природой поверхности почвы, а также молекуляр-но-поверхностными и физико-химическими свойствами нефти и вытесняющего агента [5].

Силы смачивания устанавливают равновесие как минимум между тремя веществами: одним твердым и двумя жидкими. Состав этих веществ и окружающие условия влияют на преимущественную смачиваемость. Состав нефти - главная причина изменения смачиваемости гидрофильной поверхности, потому что все компоненты, изменяющие ее, сосредоточены в нефтяной фазе. Такими компонентами являются полярные соединения, содержащиеся в смолах и асфальтенах. Оба эти вещества одновременно обладают гидрофильными и гидрофобными характеристиками. Температура, давление и состав сырой нефти влияют на стабильность асфальтенов [9].

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

101 Л

В связи с этим необходимы такие модифицирующие агенты и нефтяные дистилляты, совокупность которых позволила бы преодолеть силы адгезии нефтяных компонентов на поверхности почвы и способствовать наиболее полной десорбции нефти из почвы в соответствии со следующим механизмом:

- сольватация нефтяными дистиллятами поверхности адсорбционного слоя нефти;

- снижение межфазного натяжения на границе нефть - почва, смачивание нефтяных компонентов, адсорбированных на поверхности почвы;

- десорбция нефтяных компонентов с поверхности почвы и локализация их в объеме нефтяных дистиллятов.

Известными учеными Научно-технологического центра «Природные битумы» от Казанского национально-исследовательского технологического университета А.Ф. Кемаловым и Р.А. Кемаловым была разработана двухступенчатая технология извлечения нефти с поверхности загрязненной почвы. На первой ступени происходит взаимодействие нефтезагрязненной почвы с модифицированными нефтяными дистиллятами. На второй ступени происходит взаимодействие почвы с содержанием модифицированных нефтяных дистиллятов с подготовленной водой с последующей передачей очищенной от нефти и нефтяных дистиллятов почвы на рекультивацию. После удаления высоковязких и полярных компонентов нефти с поверхности почвы адсорбционный слой из остаточных модифицированных нефтяных дистиллятов десорбируется с помощью подготовленной воды при условиях минимального межфазного натяжения на границе вода - остаточные модифицированные нефтяные дистилляты и максимального смачивания их частицами подготовленной воды. Механизм извлечения остаточных мо-

дифицированных нефтяных дистиллятов аналогичен механизму первой стадии с соответствующей заменой контактирующих фаз [5].

Технология очистки нефтезагрязнен-ных почв протекает по следующим этапам:

Первая ступень:

- загрузка модифицированных нефтяных дистиллятов;

- включение режима барботажа с помощью высокодисперсного носителя;

- загрузка загрязненной почвы;

- отмывание нефти с поверхности нефтезагрязненной почвы;

- слив нефтяных дистиллятов, насыщенных нефтью;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- оценка степени извлечения нефти с поверхности почвы.

При превышении остаточного содержания нефти на поверхности почвы над заданным содержанием этапы 1-5 повторяют.

Вторая ступень:

- подача в аппарат подготовленной воды для удаления с поверхности почвы нефтяных дистиллятов;

- удаление нефтяных дистиллятов с поверхности почвы с помощью подготовленной воды;

- слив отработанной воды с остаточными нефтяными дистиллятами;

- оценка степени извлечения нефтяных дистиллятов с поверхности почвы;

- выгрузка очищенной почвы из аппарата;

- загрузка следующей партии модифицированных нефтяных дистиллятов и повтор технологического процесса.

Отработанная вода, содержащая остаточные нефтяные дистилляты, подвергается термохимическому разделению на воду и остаточные нефтяные дистилляты, с отправкой этих потоков на рецикл (рисунок).

102

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

Горбаев А.В. Совершенствование химического метода утилизации нефтешламов путем растворения их в нефтяных дистиллятах

Технологическая схема установки извлечения нефти с поверхности загрязненной почвы: 1 - нефтешламовый амбар; 2 - емкость для нефтяных дистиллятов (газового конденсата); 3 - основной аппарат регенерации нефтезагрязненной почвы; 4 - емкость для высокодисперсного носителя; 5 - емкость технической воды; 6 - холодильник-конденсатор паров нефтяных дистиллятов и водяного пара; 7 - сепаратор высокодисперсного носителя от конденсата;

8 - емкость для отработанных нефтяных дистиллятов (газового конденсата);

9 - емкость-отстойник (деэмульсатор) для отработанной воды с содержанием

остаточных нефтяных дистиллятов (газового конденсата); 10 - узел дозирования деэмульгатора в поток отработанной воды с содержанием остаточных нефтяных дистиллятов (газового конденсата) Technological scheme of the unit used for oil extraction from the surface of contaminated soil: 1 - oil sludge barn; 2 - capacity for petroleum distillates (gas condensate); 3 - the main unit of regeneration of oil-contaminated soil; 4 - capacity for highly dispersed carrier; 5 - capacity of the process water; 6 - refrigerator-condenser for vapors of petroleum distillates and water vapor; 7 - separator of highly dispersed carrier from condensate; 8 - capacity for used petroleum distillates (gas condensate); 9 - tank-sump (demulsifier) for waste water containing residual petroleum distillates (gas condensate); 10 - demulsifier dosing unit in the flow of waste water content residual petroleum distillates (gas condensate)

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

В качестве замены нефтяным дистиллятам автор предлагает использовать дегазированный газовый конденсат, добываемый на нефтегазоконденсатных месторождениях.

Возможности использованной данной технологии испытаны нами на Ярак-тинском месторождении.

Как известно, одной из серьезных эксплуатационных проблем при добыче нефти являются асфальтосмолопарафино-вые отложения (АСПО), осаждающиеся на металлических поверхностях промыслового оборудования, препятствующие добыче нефти и осложняющие эксплуатацию нефтепромыслового оборудования. Основными компонентами АСПО являются па-рафино-нафтеновые и, реже, парафино-нафтено-ароматические углеводороды, конденсированные в асфальтеновых кластерах, образующие в присутствие смол асфальтеновые коллоиды.

Для предупреждения осаждения АСПО применяют различные способы предотвращения и очистки, среди которых весьма дорогостоящий метод - промывка углеводородными растворителями.

В лабораторных исследованиях в

качестве растворителя АСПО нами был испытан газовый конденсат, образующийся на месторождении как отход. В лабораторных условиях навески АСПО помещали в колбы, добавляли растворители, традиционно используемые в технологии: СОНПАР 5402 и нафту (бензиновая фракция), а также газовый конденсат - жидкую смесь вы-сококипящих углеводородов различного строения, выделяемых из природных газов при добыче на Ярактинском месторождении. Этот конденсат в настоящее время является отходом. Пробы выдерживали 4 ч и весовым методом определяли остаточное содержание АСПО. Результаты приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что эффективность растворения АСПО в газовом конденсате составляет 77,2%, что позволяет рассмотреть возможность его использования в качестве растворителя для очистки нефтезагрязненых грунтов и удаления АСПО. В настоящее время идет подготовка к опытно-промышленным испытаниям на Ярактинском месторождении.

На рисунке приведена предлагаемая автором технологическая схема установки извлечения нефти из загрязненных почв.

Реагент Температура, оС Масса пробы АСПО Эффективность растворения пробы АСПО в течение 4 ч, % (Э)

до растворения, г. (Mi) после растворения, г. (М2)

Нафта (бензиновая фракция) с УПДТ 38 5,759 0 100

Газовый конденсат 38 6,250 1,425 77,2

Растворитель СОНПАР 5402 АСПО, применяемый на промыслах 38 7,17 0 100

104

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

Определение эффективности растворения пробы АСПО в различных средах Determination of the effectiveness of dissolving samples of paraffin in various environments

Горбаев А.В. Совершенствование химического метода утилизации нефтешламов путем растворения их в нефтяных дистиллятах

Среди преимуществ данной технологии можно выделить следующие аспекты:

- нефтяные дистилляты, насыщенные нефтью, после стадии фильтрации и обезвоживания являются компонентом товарной нефти;

- пары нефтяных дистиллятов, сконденсированные в теплообменнике, являются компонентом сырья для получения модифицированных нефтяных дистиллятов (рецикл);

- пары нефтяных дистиллятов и воды, получающиеся на 8 и 9 этапах, после конденсации смешиваются с паровым конденсатом, содержащим остаточные нефтяные дистилляты;

- далее после стадии деэмульсации разделяются на нефтяные дистилляты (компонент сырья для получения модифицированных нефтяных дистиллятов) и воду, которую повторно можно использовать для получения подготовленной воды (рецикл);

- очищенная увлажненная почва для упрощения процесса рекультивации может быть просушена со сбором выпаривающейся воды как компонента сырья для подготовленной воды.

Таким образом, разработанная технология является:

- уникальной в своем масштабе;

- безотходной;

- решающей вопросы оздоровления окружающей среды и рационального использования природных ресурсов;

- гибкой, позволяя регенерировать почвы с любым содержанием нефтезагряз-нений;

- универсальной в управлении ручном или автоматическом;

- степень извлечения нефти из нефтезагрязненных почв составляет 98-99%;

- основной аппарат монтируется на стационарной раме или на шасси автомобиля;

- отсутствие в технологии печей до-жига сохраняет гумусовую часть почвы неизменной;

- отсутствие в технологии высоких температур (выше 200°С) сохраняет качество нефти неизменным [6].

Заключение

Проблема ликвидации отходов, накопленных в результате деятельности предприятий нефтегазового комплекса, стоит сегодня достаточно остро, что, в первую очередь, связано со значительным ростом объемов производства. Разработка эффективных способов утилизации сделает возможным превращение вредных для окружающей среды соединений в ценные и безопасные продукты. В результате централизованного сбора, переработки и утилизации имеющихся нефтешламов на промысловых объектах реализуется комплексный эффект:

1. Экологический - снижение наличия и предотвращение накопления объемов загрязнения и концентрации вредных веществ в окружающей среде, а также ликвидация нефтешламовых амбаров, предотвращение загрязнения поверхностных и подземных вод, оздоровление окружающей среды в регионе.

2. Экономический - экономия материальных и топливно-энергетических ресурсов, сокращение и возврат земельных площадей, изымаемых из хозяйственного и сельскохозяйственного оборота для хранения и захоронения отходов.

3. Социальный - снижение заболеваемости населения, оздоровление условий труда и среды обитания человека, повышение занятости и создание структуры рабочих мест [3].

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

105

Л

Проведенные лабораторные опыты по поиску наиболее эффективного растворителя из собственных отходов позволят

реализовать ресурососберегающую и экологически целесообразную технологию очистки загрязненных грунтов.

Библиографический список

1. Минигазимов Н.С., Расветалов В.А., Зайнуллин Х.Н. Утилизация и обезвреживание нефтесодержа-щих отходов. Уфа: Экология, 1999. 299 с.

2. Тимошин А.Ф., Николаев А.П., Нитяговский А.М., Ложкина Д.А. Анализ способов утилизации нефте-содержащих отходов и разработка нового комплексного способа утилизации нефтешламов резервуар-ного типа // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 6. С. 209-213.

3. Хайдаров Ф.Р., Хисаев Р.Н., Шайдаков В.В., Каштанова Л.Е. Нефтешламы. Методы переработки и утилизации. Уфа, 2003. 74 с.

4. Ахметов А.Ф., Гайсина А.Р., Мустафин И.А. Методы утилизации нефтешламов различного происхождения // Нефтегазовое дело. 2011. Т. 9. № 3. С. 98-101.

5. Кемалов А.Ф., Кемалов Р.А. Технология очистки нефтезагрязненных почв [Электронный ресурс]. URL: http://econf.rae.ru/article/4564 (01.02.2019)

6. Хуснутдинов И.Ш., Сафиулина А.Г., Заббаров Р.Р., Хуснутдинов С.И. Методы утилизации нефтяных шламов // Известия высших учебных заведений.

Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. № 10. С. 3-20.

7. Хуснутдинов И.Ш., Хмелёв А.И., Беседнова А.В. Проблема утилизации нефтяных шламов: реферат [Электронный ресурс]. URL: http://student.zoomru.ru/eko/problema-utilizacii-neftyanyh-shlamov/146700.1124340.s1. html (01.02.2019)

8. Акбарзаде К., Хаммами А., Харрат А., Чжан Д., Алленсон С., Крик Д., Кабир Ш., Джамалуддин А., Маршалл А., Роджерс Р., Маллинс О., Солбаккен Т. Асфальтены: проблемы и перспективы [Электронный ресурс] // Нефтегазовое обозрение. 2007.

С. 28-53. URL:

https://www.slb.eom/~/media/Files/resources/oilfield_re view/russia07/sum07/03_Asphaltenes.pdf (01.02.2019)

9. Абдалла В., Бакли Д., Капнеги Э., Эдвардс Д., Херольд Б., Формэд Э., Грауэ А., Хабаши Т., Селезнёв Н., Синьер К., Хусейн Х., Монтарон Б., Зиауддин М. Основы смачиваемости [Электронный ресурс] // Нефтегазовое обозрение. 2007. С. 54-75. https://www.slb.eom/~/media/Files/resourees/oilfield_re view/russia07/sum07/04_wettability.pdf (01.02.2019)

References

1. Minigazimov N.S., Rasvetalov V.A., Zainullin Kh.N. Utilizatsiya i obezvrezhivanie neftesoder-zhashchikh otkhodov [Recycling and disposal of oily waste]. Ufa: Ekologiya Publ., 1999. 299 p. (In Russ.).

2. Timoshin A.F., Nikolaev A.P., Nityagovskii A.M., Lozhkina D.A. Analysis of ways of recycling of oil containing waste and the development of a new integrated method of sludge disposal reservoir type. Mezhdu-narodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issle-dovanii [International journal of applied and fundamental research]. 2016, no. 6, pp. 209-213. (In Russ.).

3. Khaidarov F.R., Khisaev R.N., Shaidakov V.V., Kashtanova L.E. Nefteshlamy. Metody pererabotki i utilizatsii [Kashtanova Sludge. Methods of processing and disposal]. Ufa, 2003. 74 p. (In Russ.).

4. Akhmetov A.F., Gaisina A.R., Mustafin I.A. A methods of utilization of oil sludge of various prois-circulation. Neftegazovoe delo [Oil and Gas business]. 2011, vol. 9, no. 3, pp. 98-101. (In Russ.).

5. Kemalov A.F., Kemalov R.A. Tekhnologiya ochistki neftezagryaznennykh pochv [A. technology of purification of oil-contaminated soils]. Available at:

http://econf.rae.ru/article/4564 (accesses 01.02.2019) (In Russ.).

6. Khusnutdinov I.Sh., Safiulina A.G., Zabbarov R.R., Khusnutdinov S.I. Methods of disposal of oil sludge. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya [News of higher educational institutions. Chemistry and chemical technology]. 2015, vol., 58, no. 10, pp. 3-20. (In Russ.).

7. Khusnutdinov I.Sh., Khmelev A.I., Besednova A.V. Problema utilizatsii neftyanykh shlamov: referat [The problem of oil sludge utilization: abstract]. Available at: http://student.zoomru.ru/eko/problema-utilizacii-neftyanyh-shlamov/146700.1124340.s1. html (accesses 01.02.2019) (In Russ.).

8. Akbarzade K., Khammami A., Kharrat A., Chzhan D., Allenson S., Krik D., Kabir Sh., Dzhamaluddin A., Marshall A., Rodzhers R., Mallins O., Solbakken T. Asfal'teny: problemy i perspektivy [Asphaltenes: problems and prospects]. Neftegazovoe obozrenie [Oil and gas review]. 2007, pp. 28-53. Available at: https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_re view/russia07/sum07/03_Asphaltenes.pdf

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

106

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

Горбаев А.В. Совершенствование химического метода утилизации нефтешламов путем растворения их в нефтяных дистиллятах

(accesses 01.02.2019) (In Russ.). 9. Abdalla V., Bakli D., Kapnegi E., Edvards D., Kherol'd B., Formed E., Graue A., Khabashi T., Selez-nev N., Sin'er K., Khusein Kh., Montaron B., Ziauddin M. Osno-vy smachivaemosti [Fundamentals of wettability].

Neftegazovoe obozrenie [Oil and gas review]. 2007, pp. 54-75. Available at:

https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_re

view/russia07/sum07/04_wettability.pdf

(accesses 01.02.2019) (In Russ.).

Сведения об авторах Горбаев Алексей Викторович,

аспирант,

Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Российская Федерация, e-mail: bgd@istu.edu

Information about the authors Alexey V. Gorbaev,

Postgraduate student,

Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russian Federation, e-mail: bgd@istu.edu

Критерии авторства

Горбаев А.В. имеет на статью авторские права и несет ответственность за плагиат.

Contribution

Alexey V. Gorbaev have author's rights and bear responsibility for plagiarism.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interests

The author declare no conflict of interests regarding the publication of this article.

Том 4 № 1 2019

С.98-107 Vol. 4 no. 1 2019 pp. 98-107

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

ISSN 2500-1582

(print) ISSN 2500-1574 (online)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.