АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ  НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ (КИСЛЫХ ГУДРОНОВ)

Аннотация: Кислые гудроны являются крупнотоннажными отходами нефтеперерабатывающих предприятий и представляют собой смолистые черные вещества, имеющие твердую или вязкую структуру, получающиеся в результате очистки серной кислотой нефтяных дистиллятов, остатков нефти. Они также образуются при производстве сульфонатных присадок, при сульфировании и очистке масел, парафинов, керосиногазойлевых фракций и других нефтепродуктов от ароматических углеводородов. В статье рассматриваются основные направления переработки прудовых кислых гудронов, их физико-химические свойства и состав, а также характеристики на основании различных способов переработки. Использование предложенной технологии обеспечивает их глубокую переработку и получение товарных продуктов.

Ключевые слова: кислые гудроны, присадки, очистка серной кислотой, нейтрализация, серная кислота, обезвоживание.

Объемы кислых гудронов весьма значительны. Их выход в нашей стране оценивается примерно в 300 тыс.т/год. Степень использования этих отходов не превышает 25%, что приводит к сосредоточению весьма значительных их масс в заводских прудах-накопителях (амбарах).

Проблема переработки и утилизации кислых гудронов содержащих множество ценных компонентов представляется весьма актуальной.

Кислые гудроны, которые чаще всего складируются в прудах-накопителях, являются источником загрязнения окружающей среды. Пруды-накопители кислых гудронов расположены вблизи всех крупных нефтеперерабатывающих заводов (поскольку раньше сернокислотный метод очистки нефтепродуктов применялся практически повсеместно). Такие пруды можно найти в США, Бельгии, Германии, Латвии, России, Китае, Украине и т.д. . Пруды-накопители угрожают экологической катастрофой регионам, поэтому в последние годы разрабатываются проекты по обезвреживанию прудов кислых гудронов и восстановлению загрязненных земель.

По физико-химическому составу эти вещества представляют собой высоковязкие смолообразные массы разной степени подвижности в состав которых входит от 4 до 85% серной кислоты, 8-97% органической массы и от следов до 37% воды .

Свойства кислых гудронов в зависимости от процессов их образования различаются. Гудроны в своем составе, как правило, имеют следующие нефтепродукты : – масла, которые остались после процесса перегонки; – парафиновые, ароматические и нафтеновые углеводороды; – нефтяные смолы; – твердые асфальтообразные вещества (карбоиды, асфальтены и карбены); – твердые асфальтообразные вещества (карбоиды, асфальтены и карбены); – твердые асфальтообразные вещества (карбоиды, асфальтены и карбены); – кислотные смолистые вещества (ангидриды асфальтогеновых кислот); – незначительное количество примеси металлов, которые присутствовали в нефти.

Характеристика гудрона напрямую зависит от качества используемых нефтепродуктов при перегонке, а также от процента извлеченных при перегонке газойлевых фракций:  температура плавления гудрона: 12-55 оС;  плотность вещества: от 0.95 до 1.03 г/см3;  температура вспышки: от 290 до 350 оС;  коксуемость чистого гудрона: 8-25%.

Общеизвестно, что существует несколько разных технологий по переработке кислых гудронов. Одним из наиболее дешевых способов ликвидации отходов считается технология нейтрализации кислых гудронов известняком с последующим их сжиганием, но такая технология требует больших капиталовложений. Этот же способ считается одним из наиболее опасных, поскольку летучие продукты сжигания рассеиваются в воздухе и это потенциальная причина выпадения кислотных дождей.

На сегодняшний день в мире получены десятки авторских свидетельств и патентов на переработку кислых гудронов. Большинство способов утилизации сводятся к регенерации из отходов серной кислоты или сжигания нейтрализованных гудронов. В Германии и Голландии, например, отходы сжигают в закрытых боксах при этом в окружающую среду продукты горения не попадают.

Наиболее распространнеными и широко используемыми являются способы использования или переработки кислых гудронов, такие как: 1) способ очистки кислых гудронов от содержащейся в них серной кислоты путем нейтрализации её карбонатом кальция, гидроксидом или оксидом кальция (гашеной или негашеной известью) с получением твердого продукта и маслообразной фракции. Этот способ переработки кислых гудронов обеспечивает эффективную и экономически целесообразную утилизацию одного из их компонентов - серной кислоты. Вторая часть кислого гудрона - маслообразная фракция в соответствии с известным способом вообще не подлежит переработке и утилизации. 2) способ переработки кислых гудронов путем их термического крекинга при температуре 200-800°С. В результате нагрева кислого гудрона содержащаяся в нем серная кислота реагирует с органическими компонентами с образованием диоксида серы, оксида и диоксида углерода, воды, легких углеводородов, кокса и жидких углеводородов. Из последних можно выделить фракции моторного и котельного топлива, битумы. Этот способ позволяет осуществить глубокую переработку кислых гудронов и получение на их основе жидких углеводородов, используемых в качестве моторного и котельного топлива. Однако этот способ не обеспечивает утилизации серной кислоты, которая при его реализации превращается в диоксид серы и теряется. Более того, диоксид серы вызывает сильную коррозию аппаратуры, а также снижает выход жидких углеводородов - наиболее ценных продуктов переработки кислых гудронов.

На основании этих способов нами предлагается технология включающая очистку кислого гудрона от содержащей серной кислоты и её нейтрализации и термический крекинг оставшейся маслянистой фракции, что обеспечивает комплексную переработку всех содержащихся в нем компонентов.