Тема:

Всероссийская олимпиада школьников по экологии
2015-2016 гг.
Региональный этап
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ
Тема: Проблема утилизации и обезвреживания нефтешламов,
дальнейшие способы их переработки
Выполнила Мирошниченко Любовь Викторовна,
Ученица 11-2 класса
БОУ г.Омска «Гимназия №140»
(наименование образовательной организации)
Руководитель проекта Муромцева Л.Н.
Омск 2016
Содержание
1.Введение.
3
2.Цели и задачи работы
4
3. Общая характеристика промышленных отходов – нефтешламов
5
3.1 Определение понятия
5
3.1.1 Анализ состава нефтешлама
5
3.2 Характер происхождения
5
3.3 Классификация отходов нефтегазовой отрасли
5
3.3.1 Классификация по ТатНИПИНефть
5
3.3.2 В зависимости от способа образования и физико-химического состава 6
4. Основные направления переработки нефтешламов
7
4.1 Области применения нефтешлама
7,8
4.2 Электроогневая утилизация нефтешламов
9
4.3 Описание нового технологического процесса
10-12
4.4 Использование нефтешламов в дорожном строительстве
13-14
4.5 Применение нефтеотходов в производстве строительных материалов 14-15
5.Вывод
16-17
6.Литература
18
7.Приложения
19
2
1.Введение
К числу наиболее распространенных и вредных загрязняющих веществ относится
нефть, ежегодное поступление которой в моря и океаны по данным ООН,
достигает от 6 до 7 млн.т. Ожидаемое увеличение добычи нефти, в том числе и на
шельфе приведет к увеличению поступления ее в Мировой океан. А потому
нефтяная и газовая промышленности остаются потенциально опасными по
загрязнению окружающей среды и ее отдельных объектов. Возможное
воздействие их на основные компоненты окружающей среды (воздух, воду,
почву, растительный, животный мир и человека) обусловлено токсичностью
природных углеводородов, их спутников, большим разнообразием химических
веществ, используемых в технологических процессах, а также все возрастающим
объемом добычи нефти и газа, транспортировки, хранения, переработки и
широкого разнообразного их использования. Наиболее опасными загрязнителями
природной среды являются нефтешламы. Но вместе с тем это ценное вторичное
сырье, которое может быть использовано в различных отраслях промышленности.
Несмотря на то, что на предприятиях нефтегазовой отрасли их накоплено
большое количество, степень утилизации и использования отходов невысока, что
приводит к концентрации нефтесодержащих отходов на полигонах и в
шламонакопителях. Все это опять же оказывает негативное влияние на
окружающую среду, вследствие превышения нормативов качества почвы,
грунтов, подземных и поверхностных вод, тем самым создавая реальную угрозу
здоровью человека. Таким образом, проблема, заявленная мною в данной работе,
является актуальной и на сегодняшний день. Ведь, она напрямую ведет к кризису
нефтяной отрасли страны, а также возникновению реальной угрозы токсичного
экологического загрязнения подземных вод, рек, морей и почв в зонах
складирования отходов, и, в первую очередь, происходит это из-за отсутствия
современной технологии переработки и утилизации нефтешламов. Кроме того,
проблема утилизации отходов нефтяной промышленности и, в
частности, переработка нефтешламов, ведет к остановке нефтеперерабатывающих
предприятий из-за неуклонного переполнения так называемых нефтяных амбаров
отходами их же деятельности.
Переработка и утилизация нефтешламов
экономическая задача.
–
это
важная
экологическая
и
3
2.Цели и задачи работы
Цель данной работы заключается в рассмотрении основных ныне существующих
и перспективных способов утилизации и переработки нефтяных отходов нефтешламов. Достижение глобальной цели в процессе выполнения работы
достигалось рассмотрением локальных задач. Во-первых, дать понятие
промышленных отходов и рассмотреть их классификацию по различным
критериям: по их физико-химическому составу и способу образования. Вовторых, охарактеризовать способы утилизации, переработки и, при
необходимости, условий их захоронения.
Из данной цели формируется несколько задач:
1) изучить специальную литературу
2) провести необходимые анализы/расчёты
3) сделать вывод о возможном комплексном решении проблемы
4
3.Общая характеристика промышленных отходов – нефтешламов
3.1 Определение понятия
Нефтешламы (нефтяные шламы) - это сложные физико-химические смеси,
которые состоят из нефтепродуктов, механических примесей (глины, окислов
металлов, песка) и воды. Соотношение составляющих нефтешлам элементов
может быть самым различным.
3.1.1 Анализ состава нефтешлама
Нефтешламы нефтезаводов представляют собой донные осадки всех сооружений
механической очистки сточных вод, продукты зачистки резервуаров,
флотоконцентрат установок каскадно-адгезионной сепарации слива флотомашин.
В целом, это густая вязкая пастообразная масса, достаточно сильно обводненная
(содержание воды 20-70%). Она также содержит в среднем 20-75%
нефтепродуктов и 5-10% механических примесей в виде абразивной или
металлической пыли, песка.
Химический состав нефтешламов зависит от их происхождения, специфики
применяемых на предприятиях технологий добычи и переработки. Вместе с тем в
состав любого нефтешлама всегда входят нефтяная часть, вода и механические
примеси, при этом процентное содержание каждого 25 из составляющих может
варьироваться в широких пределах и требуют индивидуального подхода.
3.2 Характер происхождения
Нефтяные шламы образуются при проведении таких производственных
процессов, как переработка, добыча и транспортировка нефти. Данный тип
отходов представляет большую опасность для окружающей среды и подлежит
захоронению или переработке.
Образовываться нефтешламы могут как в результате естественных
контролируемых процессов (например, очистка нефти от примесей и воды), так и
от всевозможных аварий (разливов). В последнем случае при позднем
обнаружении или масштабной аварии природе может быть нанесён огромный
ущерб.
3.3 Классификация отходов нефтегазовой отрасли
3.3.1 Классификация по ТатНИПИНефть
Существующая сертифицированная классификация твердых нефтегазопромышленных отходов разработанная ТатНИПИНефть представлена на рисунке
1.1. К твердым отходам относятся донные осадки резервуаров, буровой шлам,
буровой раствор, нефтешламы от розливов, нефтешламы при переработке нефти,
нефтишламы трубопроводные. Из классификации видно, что нефтешламы
нефтепереработки относятся к нефтегазопромышленным отходам и требуют
индивидуального подхода к их переработке.
5
Рис. 1.
3.3.2 В зависимости от способа образования и физико-химического состава
В зависимости от способа образования и, соответственно, физико-химического
состава нефтяные шламы подразделяются на несколько групп или видов:
1. Придонные, образующиеся на дне различных водоёмов после
произошедшего разлива нефти.
2. Образующиеся при бурении скважин буровыми растворами на
углеводородной основе.
3. Образующиеся в процессе добычи нефти, а, точнее, в процессе её
очищения. Дело в том, что добытая из скважины нефть содержит
многочисленные соли, выпавшие твёрдые углеводороды, механические
примеси (в том числе и частицы горных пород).
4. Резервуарные нефтешламы — отходы, которые образуются при хранении и
транспортировке нефти в самых разнообразных резервуарах.
5. Грунтовые, являющиеся продуктом соединения почвы и пролившейся на
неё нефти (причиной этого может быть как технологический процесс, так и
авария). Этот вид нефтешламов (загрязненных почв) относится к отходам
только после размещения в накопителях отходов или на полигонах для
переработки отходов.
Углеводородный (нефтяной) компонент нефтешламов может быть представлен
различными соединениями, которые в результате длительного хранения, под
действием природных сил, могут преобразовываться в другие соединения за счет
процессов конденсации, полимеризации, изомеризации.
6
4. Основные направления переработки нефтешламов
Нефтепродукты, а также смеси нефти и нефтепродуктов, образующиеся при
хранении нефти и нефтепродуктов, транспортировании и извлекаемые из
очистных сооружений используются для собственных нужд предприятиями,
собираются в соответствии с нормативно-технической документацией по маркам,
сортам, группам или подгруппам. Нефтепродукты отработанные, сдаваемые
организациям нефтепродуктообеспечения, подразделяют на группы по ГОСТ
21046-86. Переработка нефтешламов направлена на использование рентабельных
и экологически безопасных технологий, применение типового оборудования и
безотходной технологии очистки и утилизации.
Сегодня технологический прогресс предлагает очистное оборудование, при
помощи которого может происходить переработка нефтешламов. При помощи
самых современных центрифуг, сепараторов и декантеров, имеющих ускорение
до нескольких тысяч g, становится возможным отделение воды и механических
примесей от переработанных нефтепродуктов, после которого можно вернуть на
рынок углеводородную фазу для дальнейшего использования. При этом
отделенная вода может быть очищена и возвращена в водоемы или в землю.
Большая часть отходов, которую составляют различные механические примеси,
становится меньше и ее проще подготовить к окончательной утилизации в
соответствии с установленными нормами.
Рис. 2. (см.приложение 1)
4.1 Области применения нефтешлама
Применение нефтешламов как вторичного сырья представляется одним из
основных направлений в обращении с нефтешламами. Это позволяет улучшить
экологическую ситуацию в районах нефтепереработки и ведет к наиболее
рациональному использованию природных ресурсов. Выбор наиболее
7
подходящей технологии для обезвреживания нефтешламов является трудной
задачей. В первую очередь возникает проблема повышения уровня экологической
безопасности при утилизации и нейтрализации высокоопасных отходов,
образующихся в крупных городах. Во вторых, адаптация и выбор технологии для
конкретного региона или территории зависит от морфологического и
количественного состава образующихся отходов. В общем, пригодность
нефтешламов для использования в качестве вторичного сырья должна
определяться их составом, свойствами и экологической опасностью. В последние
годы появилась тенденция к раздельной переработке нефтяных шламов в
зависимости от способа их образования. Данный подход к сложившейся проблеме
решает экологические задачи, и задачи рационального использования
нефтешламов. Одним из главных факторов, определяющих загрязняющие
свойства шламов, является состав и свойства нефтешлама. Выбор метода
переработки зависит от консистенции нефтяного шлама и состава находящихся в
нем органической части, механических примесей, воды (таблица 1.1)
Таблица 1.1 Области применения нефтяных шламов в зависимости от их
технологической природы и состава
Как было сказано ранее основными компонентами нефтешлама являются
органическая часть, минеральная часть, вода. В зависимости от вида нефтяного
шлама массовая доля органической части составляет 6-90%; массовая доля
минеральной части 5- 87 %; содержание воды колеблется от 4-25%. Нефтешламы
с высоким содержанием минеральной части используют в дорожном
строительстве, в производстве строительных материалов и в производстве
битума. Нефтяные шламы с высоким содержанием органической части
применяют в топливной индустрии как компонент топлив.
8
4.2 Электроогневая утилизация нефтешламов
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 как для утилизации нефтешламов
из нефтяных амбаров, так и во всех безотходных производственных технологиях
переработки нефтепродуктов.
Их вкратце можно разделить на биотехнологии, химиотехнологии, акустические,
термические и чисто огневые технологии, а также комбинированные технологии.
Каждая из этих известных технологий имеет свои преимущества и недостатки.
Тем не менее, уже сейчас реально из нефтешламов получают много полезных
продуктов, в частности товарную нефть, топливо для котельных установок,
некоторые строительные материалы. Общим недостатком всех известных
технологий утилизации и переработки нефтешламов является их низкая
производительность и высокие материальные, энергетические и финансовые
затраты на их реализацию. Кроме того, они не позволяют осуществить полную и
интенсивную переработку и утилизацию нефтешламов, тем более с предельной
экологической безопасностью для окружающей среды.Именно эти недостатки и
не позволяют эффективно решить проблему полной и интенсивной утилизации
различных нефтешламов.
Суть 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 взаимодействует (на атомарно-молекулярном уровне) с радикалами любых
углеводородных веществ и одновременно мощно воздействует налюбые
углеводородные цепочки, в частности на бензоперен, что все они эффективно
расщепляются на водород, сгораемый в пламени, и углерод, который быстро
доокисляется в электрическом поле до безвредного углекислого газа.
Вначале отделяют от нефтешламов верхний слой отстоявшейся нефти,
ректифицируют ее в тепловом поле от одновременного электроогневого сжигания
прочих остатков нефтешламов в сильном электрическом поле.
Рис. 3 Устройства чистого электроогневого сжигания
нефтешламов
9
В основе электроогневого метода интенсификации лежит мощное
каталитическое воздействие электрического поля на процесс горения любых
веществ и газов. В результате внедрения указанного метода можно разработать и
создать принципиально новую установку для утилизации отходов, мусора и
нефтешламов. Ее преимущества: - экономичность в эксплуатации (расход топлива
и электроэнергии снижен в несколько раз), дешевизна при производстве, и
высокое качество экологической очистки отходящих газов вообще без внешней
каталитической очистки. Так при сжигании нефтепродуктов, включая
нефтешламы, достигается резкое снижение всех токсичных компонент в
отходящих газах в среднемна 70-80% от первоначальной их концентрации..
Практически полностью удаляется дымность (сажа) - до 90-95%. И что наиболее
важно, в процессе такого электроогневого горения активно разрушаются при
таком методе сжигании любых отходов, включая нефтешламы исчезают в
пламени практически все токсичные компоненты не только такие простые, как
СО, СН, NO, но и многие канцерогенные вещества, типа бензопирена, резко
снижаются - в несколько рази практически исчезаютзапахи,что и подтверждает
дожиг всех ароматических углеводородов. Наш метод в реализации намного
дешевле по сравнению с аналогами. Поскольку в нашем случае нет
необходимости в использовании дорогих внешних системах каталитической
очистки.
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.
4.3 Описание нового технологического процесса
Хотелось бы кратко изложить основы новой технологии по утилизации
нефтешламамов, последовательности этапов всего предлагаемого нами этого
технологического процесса подготовки, переработки и утилизации нефтешламов.
Последовательность этапов новой технологии утилизации и переработки
нефтешламов.
Вначале, безусловно, 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 нефтшламов. Рассмотрим эту технологию более подробно. Вслед
10
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. Ведь это просто балласт и его необходимо удалить.
На рис.4 показано более детально мобильное передвижное устройство для
экологически чистого сжигания нефтешламов непосредственно в амбаре или
нефтяного пятна на почве.
Рис. 4
Рис. 4 - 1 Амбар с нефтешламами 2. Нефть 3. Остаток нефтешламов 4. Насосы 5.
Трубопроводы 6. Устройство сжигания остатков нефтешламов 7. Ротационный
сепаратор 8. Устройство ректификации нефти 9. Опорные колонны 10.
Электроизоляторы 11. Ректификационная колонна 12. Патрубки для отвода
товарных нефтепродуктов (бензин, керосин) 13. Регулируемый блок высокого
напряжения Электросеть (автономная или стационарная)
Комбинированное устройство (рис. 3) переработки и чистой утилизации
нефтешламов работает следующим образом. Насосы 4 подают раздельно по
трубопроводам 5 нефтяную фракцию 2 и прочие тяжелые фракции нефтешламов
3 в соответствующие резервуары 6 и 8, причем по пути в резервуар 8 нефть
отфильтровывают от воды в ротационном сепараторе 7. Резервуар 8 установлен
на специальных опорах 9 с изоляторами 10. Далее поджигают остатки
нефтешламов в устройстве их чистого сжигания 6, причем одновременно подают
электрическое поле над этим пламенем от регулируемого блока высокого
напряжения 13, запитанного от электросети 14. Причем в процессе реализации
данного процесса подбирают напряженность этого поля по критерию оптимума
интенсивности горения пламени и минимума токсичности отходящих газов от
сгорания этих нефтешламов. В результате, полученная тепловая энергия от этого
11
пламени полезно используется для испарения и ректификации по полезным
фракциям этой нефти из резервуара 8 в колонне 11.
Полезные фракции ректификационной нефти (бензин, керосин) отводят из
колонны 11 по патрубкам 12и затем полезно используют. Остатки нефтешламов
поступают по трубопроводу в нижнюю чашу с горящими отходами
нефтешламами.
В варианте реализации чистого сжигания нефтешламов непосредственно в
амбаре или в месте нефтяного пятна (рис.3) процесс сжигания остатков
нефтешламов аналогичен вышеописанному.
Рис. 5.2 - Установка экологически чистого сжигания нефтяных брикетов
Рис. 5
На рис. 3,6 показаны установки экологически чистого сжигания нефтяных
брикетов.
Рис. 6
Рис. 6
На фото показана экспериментальная
установка по чистому электроогневому
сжиганию нефтешламов, например, в
жидкой фракции и(или) в виде
высушенного ранее нефтяного
12
брикета их твердых фракций нефтешламов.
Самоходная передвижная установка с контейнером для размещения дизельгенераторной установки, блока высокого напряжения и сетчатых
разворачивающихся электродов (сеток) с изоляторами (например на базе
автомашины «Урал») 2. Гусеницы (колеса) 3. Корпус электроэнергетической
установки 4. Устройство электроогневого катализатора горения 5. Механическая
сцепка 6. Тепловой двигатель (например, дизель) 7. Механический редуктор распределитель тяги 8. Электрический генератор (входит в комплект автономного
бортового дизель-генератора мощность не более 30-40 квт) 9. Высоковольтный
регулируемый преобразователь напряжения 10. Верхний сетчатый металлический
проволочный электрод 11. Нижний сетчатый металлический проволочный
электрод 12. Электроизолированные штанги 13. Устройство воспламенения нефти
(электродуговое, факельное) 14. Амбар для складирования нефтешламов 15.
Нефтешламы (сверху более легкие фракции и нефть, ниже густые фракции
нефтешламов (эмульсии, гудроны и прочее)
Она состоит из самой печи и высоковольтного блока напряжения с электродами
размещенными в самой печи и в колонне дожига токсичных газов (вертикальная
колонна красного цвета ). Эта установка демонстрирует эффективность электроогневой технологии сжигания любых токсичных отходов.
4.4 Использование нефтешламов в дорожном строительстве
Согласно анализу существующей литературы дорожное строительство является
одной из областей, в которой нефтешламы применяются наиболее широко. Они
используются в составах нефтегрунта, цементогрунта, асфальтобетона,
газобетона, шламобетона в качестве замены или добавки к органическому
связующему, улучшая качество асфальтобетонных смесей за счет повышения
механической прочности, морозостойкости, водоустойчивости, снижения
водопоглощения, набухания, слеживаемости дорожного покрытия. Вместе с тем
использование отходов нефтяной промышленности в строительстве дорог
расширяет сырьевую базу грунтов, уменьшает энерго- и трудозатраты, снижает
себестоимость дорожного покрытия и упрощает сам технологический процесс.
Технология использования нефтешламов при строительстве дорог освоена в
ООО Нефтегазодобывающее Управление «Краснохолмскнефть» республики
Башкортостан. Наличие большого количества асфальтенов и смол в нефтешламе
дает возможность использовать его при дорожном строительстве, как связующее
вещество, повышающее качество гравийной смеси. За счет применения
нефтешлама повышается прочность, снижается водопоглощение и уменьшается
стоимость дорожного покрытия. Смешивание нефтешлама с дорожным гравием
возможно непосредственно на площадках временного хранения отмытого
нефтешлама. В этом случае для смешивания используется экскаватор, а затем
готовую смесь перевозят на обычных самосвалах. Укладывают на проезжую часть
дороги, распределяют и разравнивают автогрейдерами, и уплотняют тяжелыми
пневматическими катками. Использование нефтешлама при строительстве дорог
проходит по следующим стадиям: подготовительные работы (очистка основания
от грязи); разрыхление и размельчение грунта до заданной крупности; 3
13
устройство корыта под покрытие; транспортировка нефтешлама; распределение
нефтешлама по слоям; подготовка готовой смеси (перемешивание нефтешлама с
гравием до однородности); планировка смеси (планируется по всей ширине
покрытия); уплотнение при оптимальной влажности; уход за покрытием
(устраняются дефекты, дополнительно уплотняется покрытие)
4.5 Применение нефтеотходов в производстве строительных материалов
Одной из областей применения, в которой в качестве сырья широко
используются нефтеотходы, является изготовление строительных материалов.
Практика показывает, что применение нефтеотходов делает возможным не только
сокращение расхода традиционного сырья - битума и нефти, но и позволяет
получать строительные материалы с более высокими физико-механическими
свойствами. Примером может служить технология получения битумов с
использованием нефтеотходов. Гидроизоляционный материал. Нефтешламы
получили наиболее широкое применение при изготовлении гидроизоляционных
материалов как органическое вяжущее. Применение нефтяного шлама от
переработки отработанных масел в композиции для кровельных материалов и
гидроизоляционных мастик позволяет понизить расход дефицитного битума (на
25 - 33%) и в то же время сохраняет высокие физико- механических показатели.
Нефтяной шлам нефтеперерабатывающих предприятий предлагает использование
его в качестве влагоизолирующего состава без предварительной подготовки.
Такой материал является уже готовой нефтеизвестковой эмульсосуспензией при
соотношении компонентов (об.%): органическая часть: минеральная часть: вода
соответственно равны 2,4 : 1,6 : 2,0. Такой состав может быть опасен для
окружающей среды, из-за содержания водорастворимых нефтепродуктов.
Разработан метод применения нефтеотходов для получения продуктов в форме
листов с последующим их использованием в качестве элементов конструкции при
строительстве и гидроизоляции полигонов по захоронению бытовых и нефтяных
отходов. Метод основан на добавление в отход золы уноса, 10 %-ной водной
эмульсии гидрофобизирующей жидкости, цемента, нефтесодержащих отходов и
воды. Пористые материалы. Нефтешламы возможно использовать в составе
сырьевой шихты для получения легкого наполнителя с насыпной плотностью 366390 кг/м и прочностью 1,24-1,3 МПа. В работах рассматривается
целесообразность использования нефтяного шлама при получении керамзита.
Различные органические добавки применяют в производстве керамзита, для
лучшего вспучивания и снижения объемной плотности глин. В качестве такой
добавкой может быть использована, например, твердая фаза 32
центрифугирования нефтешлама, а также масло и нефтешламы
машиностроительных и нефтеперерабатывающих предприятий.
Разработан способ получения керамзита с использованием нефтешлама. Он
включает перемешивание глинистого сырья, добавки и воды, гранулирование
полученной смеси, сушку и обжиг. В качестве добавки используют
обезвреженный с использованием реагентов на основе оксида кальция
нефтесодержащий шлам в виде сыпучих закапсулированных гранул и
14
отработанный силикагель - отход газовой промышленности на стадии осушки
природного газа, предварительно измельченный. Перемешивание осуществляют в
два этапа. На первом этапе перемешивают глинистое сырье и добавку при
следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистое сырье 96-97;
обезвреженный нефтесодержащий шлам 2,8-3,2; отработанный силикагель 0,20,8. На втором этапе добавляют воду в количестве, необходимом для получения
смеси с содержанием воды 18-20%. Технический результат - увеличение
коэффициента вспучивания сырья, уменьшение температуры обжига.
Помимо указанных способов производства строительных материалов,
нефтешлам может использоваться в производстве теплоизоляционного материала,
включая высокотемпературное волокно, огнеупорную глину и полиакриламид.
Использование нефтелама возможно в составе шихты при производстве фасадной
плитки, а также при изготовлении минераловатных плит. Применение
нефтешлама с такой целью позволяет повысить гидрофобность изделий и
привести к снижению их объемной массы.
Как сказано ранее состав компонентов нефтешлама колеблется в широком
диапазоне. Отдельно состав компонентов органической части изучен мало, в то
время как состав является основной характеристикой для переработки.
При размещении нефтеотходов в природной среде и при выборе метода
переработки необходимо проводить анализ их химических компонентов. Данный
анализ необходим для выбора способа переработки и расчета его технических
характеристик исходя из состава предполагаемого сырья.
Глубокое исследование физико-химического состава, структуры и свойств
компонентов органической части нефтешлама позволяет оценить токсические
свойства шлама в целом, его состава, предвидеть все стадии раздельного
использования и выделения отдельных фракций, их утилизации.
5.Вывод
15
Исследования в области обращения с отходами нефтепереработки выявили
отсутствие комплексного решения этой проблемы. Несмотря на существование
множества подходов и решений, все еще нет единой системы обращения этих
отходов. С целью снижения техногенной нагрузки на окружающую среду
необходимо использовать отходы в качестве вторичного сырья, применения их
полезных свойства.
Технологии, применяемые для утилизации и переработки нефтеотходов, прежде
всего, ориентированы на переработку верхнего (нефтяного) слоя
шламонакопителей. Обезвреживание нефтяных шламов происходит, в основном,
за счет использования деструктивных методов, не позволяющих вернуть в
ресурсооборот полезные компоненты отходов.
В настоящее время разработаны ресурсосберегающие технологии, которые
делают возможной утилизацию и переработку некоторых групп твердых
нефтяных отходов, используя их в смежных отраслях производства. Это еще раз
подтверждает необходимость раздельного сбора отходов нефтедобычи с целью их
максимальной вовлеченности в ресурсооборот. О необходимости раздельного
сбора нефтеотходов для использования в качестве вторичного сырья
свидетельствует повсеместный характер и значительные объемы образования
нефтешлама при переработки нефти, а также большое содержание ценных
компонентов, обладающих полезными свойствами.
Необходимо проводить сравнительный анализ направлений применения
нефтеотходов для выявления граничных условий и основных факторов,
позволяющих определить пригодность нефтеотходов для использования в
качестве вторичного сырья: физико-химический состав нефтешламов (содержание
масс % органической части, механических примесей и воды), фазовый состав
органической части, происхождение, массовую долю нефтеотхода в продукте.
Эти факторы и условия могут лечь в основу выбора метода утилизации и
переработки определенного нефтеотхода в различных отраслях производства.
В соответствии с вышеизложенными целями и задачами:
1. Анализ литературных данных показал, что нефтесодержащие отходы
являются одним из основных факторов загрязнения окружающей среды,
обладающих токсичностью и канцерогенностью, что требуют разработки
комплексных технологий их обезвреживания.
2. Слабым звеном системы обращения с нефтешламами является отсутствие
раздельного сбора и хранения нефтеотходов, так как это не позволяет еще на
стадии образования выделить группы отходов, пригодных без подготовки или с
минимальной подготовкой к вторичному их использованию.
3. Разрабатываемые решения по переработке и утилизации нефтешламов
должны предусматривать, прежде всего, оценку экологической безопасности
применяемых технологий, и только затем – их экономическую
привлекательность.
4. Наиболее перспективными технологиями по переработке нефтешламов.
является их использование в производстве строительных материалов, при этом
обезвреживание нефтешламов следует рассматривать только как источник
16
получения прибыли от данного производства, затраты на использование не
должны превышать затраты на размещение их в природной среде.
5. Основополагающие принципы построения системы переработки нефтесодержащих отходов должны включать следующую информацию: - объем,
образующихся и накопленных нефтесодержащих отходов; - наличие в составе
нефтесодержащих отходов ценных компонентов, которые могут потенциально
быть использованы в качестве вторичных материальных ресурсов; - класс
опасности отхода; - размер удельной платы за размещение отходов, за сброс со
сточными водами по каждому веществу, входящему в состав нефтесодержащего
отхода.
6.Литература
17
1. Основные концептуальные положения развития нефтегазового комплекса
России \\ Нефтегазовая вертикаль: специальный выпуск 2000.
2. Шутько А.П., СороченкоВ.Ф.- Нефтепереработка и нефтехимия, 1993
3. Мазлова Е.А., Мещеряков С.В. Проблемы утилизации нефтешламов и способы
их переработки. Москва, 2001.
4. Нефть и нефтяные продукты. Общие правила и нормы. ИПК издательство
стандартов, 2000.
7. Приложения
18
Приложение 1 - Места нефтешламовых загрязнений в России
19