CC BY
56
УДК 622.276.4:502.3 А.А. Жанзаков
ТЕХНОЛОГИЯ СТРУЙНОЙ очистки ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ИЛИ ЕМКОСТЕЙ ОТ НЕФТЕШЛАМОВ (НШ) И АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ (АСПО)
Семинар № 10
В мировой практике добычи нефти и ее хранении и транспортировки проблема борьбы с не-фешламами (НШ) и асфальтосмолопарафиновыми отложениями (АСПО) возникла более 120 лет назад [1, 2].
В настоящее время всё чаше в переработку поступают тяжелые нефти, обогащенные высокоплавким парафиновым углеводородом, смолистыми и асфальтеновыми компонентами. При транспорте и хранении нефти возникают серьезные проблемы из-за неизбежных накоплений АСПО на стенках и днищах нефтепромыслового оборудования, уменьшающих пропускную способность трубопроводов, полезную ёмкость резервуаров.
Существующие способы очистки не в полной мере отвечают этим требованиям. Причиной этого является неполная изученность физико-химических процессов, протекающих при очистке поверхностей от жидких углеводородов, на результаты которой оказывает влияние комплекс факторов: материал поверхности, состав и свойства загрязнений, режимы процесса очистки, свойства моющих средств, изменения этих свойств и параметров режимов в ходе процесса, особенности взаимодействия моющих растворов с загрязнениями и др.
Поэтому актуальным направлением является разработка технологии по струйной (пенной) очистке внутренних поверхностей различных резервуаров или емкостей от НШ и АСПО, отвечающей следующим критериям:
• общая стоимость - снижение конечной стоимости по сравнению с аналогичными или иными технологиями (установками);
• уровень сложности технологии (установки);
• время, затрачиваемое на проведение очистных работ;
• соблюдение экологических норм;
• безопасность рабочих;
• возможность возвращения углеводородного сырья (СНО - см. таб. № 1) в технологический процесс.
По токсичности нефтепродукты отработанные (СНО по ГОСТ 2104686) относятся:
• приказ МПР РФ от
15.06.2001 №511 «Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» - 4 класс (малоопасны);
• приказ МПР РФ от
02.12.2002 №786 «Об утверждении федерального классификационного каталога отходов» - 3 класс (пожароопасны);
Таблица 1
Технические характеристики смеси нефтепродуктов отработанных (СНО) в соответствии с ГОСТ 21046-86
Группа Код ОКП Состав отработанных нефтепродуктов Основные направления использования
ММО 02 5892 8300 Отработанные моторные (для авиационных поршневых, карбюраторных и дизельных двигателей), компрессорные, вакуумные и индустриальные масла, соответствующие требованиям табл. 2 Сырье для регенерации; взамен других нефтепродуктов
МИО 02 5892 8100 Отработанные индустриальные масла и рабочие жидкости для гидросистем, газотурбинные, приборные, трансформаторные и турбинные масла, соответствующие требованиям табл. 2 Сырье для регенерации и очистки; взамен других нефтепродуктов
СНО 02 5892 8500 Смеси нефтепродуктов отработанных; нефтяные промывочные жидкости; масла, применявшиеся при термической обработке металлов, цилиндровые, осевые, трансмиссионные масла, масла для прокатных станов, масла, извлекаемые из отработанных нефтяных эмульсий; смеси нефти и нефтепродуктов, собранные при зачистке средств хранения, транспортирования и извлекаемые из очистных сооружений и нефтесодержащих вод Сырье для нефтепереработки, в качестве компонента котельного топлива; взамен других нефтепродуктов
Таблица 2
Наименование показателя Норма для группы Метод испытания
ММО МИО СНО
1. Условная вязкость при 20 °С, с, или Св. 40 13-40 - По ГОСТ 26378.384
кинематическая вязкость при 50 °С, мм2/с (сСт) Св.35 5-35 - По ГОСТ 33-82
2. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже 100 120 - По ГОСТ 26378.484 или по ГОСТ 4333-87
3. Массовая доля механических примесей, %, не более 1 1 1 По ГОСТ 26378.284
4. Массовая доля воды, %, не более 2 2 2 По ГОСТ 26378. 184 или по ГОСТ 2477-65
5. Содержание загрязнений Отсутствие По ГОСТ 26378.2-84
6. Массовая доля фракций, выкипающих до 340 °С, %, не более 10 10 - По ГОСТ 2177-82
7. Температура застывания фракций, выкипающих выше 340 °С, °С, не выше -10 -10 - По ГОСТ 20287-91
8. Плотность при 20°С, кг/м3, не более 905 - - По ГОСТ 3900-85
Рис. 1. Стационарная промышочная станция с использованием модуля МКО-1000
Рис. 2. Мобильная установка МК0-1000
Устройств о герметизации верхнего огива
- эмульсия ■ раствор
- сно
-пары нефтепродуктов
- паровоздушная смесь
Рис. 3. Технологическая схема стационарной станции обмыва ж/а цистерн
• ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности - 4 класс (малоопасные для человека).
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая технология, заключается в повышении экологической безопасности, в снижении риска для здоровья
рабочих, уменьшения времени мойки, стоимости очистных работ, а так же получении параметров отработанных нефтепродуктов заданных ГОСТами, указанными в табл. 1.
Идея предлагаемой технологии -общее конструктивное исполнение установки делает ее компактной, с возможностью использования в качестве, как стационарной (рис. 1), так и мо-
бильной промывочной станции (рис. 2) [3, 4].
При эксплуатации комплекса в качестве стационарной промывочной станции железнодорожных вагон-цистерн, принципиальным вопросом является соответствия параметров воздуха в рабочей зоне, согласно [5, 6]. Это достигается замкнутостью процесса отмывки вагон-цистерн (рис. 3.)
Сущность процесса очистки заключается в физическом воздействие разогретой рабочей жидкости на поверхность ёмкости (резервуара), загрязнённой нефтешламами, с дальнейшим разделением образовавшейся эмульсии в коалесцентно-флотацион-ном сепараторе (КФС) на нефтепродукт и рабочую жидкость, и представляет собой замкнутый цикл. Коалес-центно-флотационный сепаратор (КФС) представляет собой флотома-шину прямоточного типа с эжекторным аэратором. Полученные в рабочем цикле нефтепродукты (СНО) (содержание воды менее 2 %) и механические частицы (содержание нефте-
1. Яковлев А. П. Актуальные аспекты нефтешламовой проблемы. Экологический вестник № 6. - М.: 2005, стр. 99-102.
2. Мазлова Е.А., Мещеряков С.В. Проблемы утилизации нефтешламов и способы их переработки. - М.: Издательский дом «Ноосфера», 2001. 56 с.
3. Патент на изобретение № 2165318 от
2001.04.20. Способ очистки поверхностей от жидких углеводородов.
4. Патент на изобретение № 2194632 от
2002.12.20. Мобильная установка для очи-
продуктов менее 0,1 %) пригодны для дальнейшего использования без дополнительной обработки, что отвечает экологическим нормам и правилам. Указанный технический результат достигается тем, что в установке, содержится ёмкость для рабочей жидкости, машинное отделение, система подогрева рабочей жидкости, проходящую по дну емкости для рабочей жидкости, гидросистема, включающая запорную арматуру и блок насосов, ёмкость нефтепродуктов, при этом все оборудование размещено в одном ж/д контейнере.
В качестве рабочей жидкости может применяться вода или водные растворы технических моющих средств (ТМС), таких как Вега, Ремол и т.д.
Основным узлом является КФС, принцип работы данного узла основан на эффекте флотации и коалес-ценции углеводородных соединений (УВС), в котором происходит очистка от взвешенной в объёме подаваемой эмульсии «ВОЛА (ТМС) - УВС», мелкодисперсной фракции УВС.
-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
стки поверхности от углеводородных соединений.
5. ГОСТ 12.1.005-88. «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»
6. Правила по охране труда при текущем ремонте и подготовке к наливу цистерн для нефтепродуктов и вагонов бункерного типа для нефтебитума. Министерство путей сообщения Российской Федерации 01.03.97. ЕШЗ
— Коротко об авторе -----------------------------------------------------------------
Жанзаков А.А. - аспирант кафедры «Инженерная защита окружающей среды», Московский государственный горный университет.
Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 10 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. Е.А. Ельчанинов.
