Технологии утилизации нефтесодержащих отходов

Актуальность проблемы

В результате производственной деятельности при добыче, транспортировке и переработке нефти-сырца образуются нефтешламы, которые постоянно накапливаются. При всем многообразии характеристик различных нефтяных отходов в самом общем виде все нефтешламы могут быть разделены на три основные группы в соответствии с условиями их образования — грунтовые, придонные и резервуарного типа.

Первые образуются в результате проливов нефтепродуктов на почву в процессе производственных операций, либо при аварийных ситуациях. Придонные шламы образуются при оседании нефтяных разливов на дне водоемов, а нефтешламы резервуарного типа — при хранении и перевозке нефтепродуктов в емкостях разной конструкции.

Поскольку любой шлам образуется в результате взаимодействия с конкретной по своим условиям окружающей средой и в течение определенного промежутка времени, то одинаковых по составу и физико-химическим характеристикам шламов в природе не бывает. По результатам многих исследований в нефтешламах резервуарного типа соотношение нефтепродуктов, воды и механических примесей (частицы песка, глины, ржавчины и т. д.) колеблется в очень широких пределах: углеводороды составляют 5–90%, вода 1–52%, твердые примеси 0,8–65%. Как следствие столь значительного изменения состава нефтешламов диапазон изменения их физико-химических характеристик тоже очень широк. Плотность нефтешламов колеблется в пределах 830–1700 кг/м3, температура застывания от -3 до +80°С. Температура вспышки лежит в диапазоне от 35 до 120°С.

Унифицированного способа переработки нефтешламов в целях обезвреживания и утилизации не существует. Однако если говорить о принципиальной возможности переработки отходов, то сегодня любые промышленные отходы можно было бы переработать тем или иным методом.

Для эффективного обезвреживания отходов интерес представляют технологии, наносящие минимальный экологических ущерб окружающей природной среде, имеющие низкие капитальные затраты и позволяющие получать прибыль.

В компании ЗАО «НПО Инноватех» выполнен комплекс исследований по термической переработке нефтешламов, разработана физическая модель процесса, создано опытное оборудование и показана принципиальная возможность эффективного извлечения из шламов и грунтов нефтепродуктов и использования их в качестве вторичных энергоресурсов, сырья для химической промышленности, возврата в исходные технологические процессы, применения для производства стройматериалов (битума, замазки, мастики).

Основу новой технологии термической переработки нефтешламов составляет паровая обработка отходов в режимах фильтрации водяного пара и парового термолиза органических компонентов нефтешламов, в результате чего обеспечивается получение горючих газов для энергообеспечения процесса, а также жидких углеводородов, пригодных для использования в качестве сырья (аналог нефти), или жидкого топлива.

Применение паровой обработки нефтешламов в режиме фильтрации водяного пара через слой отходов особенно эффективно для очистки дисперсных материалов (грунт, песок и др.) от нефти и нефтепродуктов.

Выполненные исследования термообработки в режиме фильтрации загрязненных дисперсных материалов показывают, что извлечение нефтепродуктов может быть осуществлено водяным паром. При этом достигается высокая степень извлечения нефтепродуктов (67–87%), улучшаются экологические характеристики процесса в сравнении с другими методами очистки.

Использование технологии парового термолиза перспективно для переработки широкого спектра нефтеотходов. Процесс реализуется на основе технологии, прошедшей апробацию и реализованной на базе опытно-промышленной установки.

Особенностью технологии в сравнении с фильтрационной очисткой является возможность получения большего выхода и более ликвидных, ценных конечных продуктов, в результате переработки отходов нефтедобычи и нефтяных шламов. Достигается это путем переработки отходов в реакторе в среде перегретого водяного пара, не имеющего избыточного давления, при более высоких температурах, по сравнению с температурами, применяемыми на ректификационных колонах. Технология переработки защищена патентами.