УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОЙКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН
DEVICE TO WASH TANK CARS

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки и подготовки железнодорожных цистерн под налив с утилизацией образующихся при этом отходов и получением из отходов товарного нефтепродукта.
Известны различные устройства такого же назначения. Так, известно устройство для подготовки цистерн под налив на промывочно-пропарочной станции, содержащее сбросные лотки для воды от промывки цистерн, обогреваемый лоток для приема и отведения остатков нефтепродуктов, отстойные резервуары, механизированную песколовку, флотатор-отстойник, нефтешламосборник, насосы (Очистка сточных вод предприятий железнодорожного транспорта. ВНТО железнодорожников и транспортных строителей. - М.: Транспорт. 1989, с.39-51, рис.4.2).
В известном устройстве слив промывочной воды и остатков нефтепродуктов производятся на разных позициях, что увеличивает время и трудоемкость мойки, так как требуется дополнительная маневровая работа по перестановке цистерн. Устройство ненадежно с экологической точки зрения, так как в процессе обработки цистерн происходит выброс в атмосферу парообразных углеводородов.
6
Известно устройство для утилизации отходов при очистке железнодорожных цистерн от остатков перевозимых нефтепродуктов по патенту РФ №2117636, МПК C02F 1/40. Устройство содержит рельсовый путь, систему подвода средств для внутренней обработки цистерн, включающую трубопроводы воды и пара, систему сбора и отведения стоков со сборными лотками, резервуарами и насосами, устройство для очистки стоков от нефтепродуктов и твердых примесей, систему сбора, транспортировки и накопления твердого осадка с иловой площадкой, устройство принудительной вентиляции. Лоток системы сбора и отведения стоков выполнен в виде двух труб, уложенных без уклона ниже головки рельса, причем трубы сообщены коллекторами с затворами. Одна из труб снабжена устройством для очистки стоков от нефтепродуктов и твердых примесей и сообщена с резервуаром для осветленной воды, резервуаром для сбора нефтепродуктов и иловой площадкой. Вторая труба сообщается с резервуаром для сбора нефтепродуктов и иловой площадкой. Дополнительно трубы снабжены вентилями для подачи пара или сжатого воздуха. Каждая позиция обработки цистерн оснащена индивидуальным приемником стоков, сообщенным с коллектором, а коллектор соединен с поворотным трубопроводом, выполненным с возможностью герметичного присоединения к нижнему сливному клапану цистерны. Система принудительной вентиляции снабжена охладителем парообразных выбросов, вход которого герметично сообщен посредством трубопроводов с горловинами цистерн и коллекторами системы отведения стоков, а выход - с вентилятором.
Известное устройство не обеспечивает качественный отмыв цистерн, так как отмывка может осуществляться только с помощью промывочной воды и пара. Устройство не обеспечивает также безотходность процесса утилизации отходов. Нефтепродукты, удаленные из цистерны, не могут использоваться в качестве товарного нефтепродукта, так как требуют дополнительной обработки.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - разработка экологичного устройства, обеспечивающего качественный отмыв цистерн, эффективную очистку нефтемаслоотходов с выведением из нефтепродукта эмульгированной воды с ее возвратом в оборотную линию отмыва, обеспечение оборота раствора технических моющих средств и безотходность процесса утилизации отходов.
Предлагаемое устройство для мойки железнодорожных цистерн содержит систему подвода средств для внутренней обработки цистерн, состоящую из трубопроводов с насосами, систему очистки стоков от нефтепродуктов и твердых примесей, систему сбора и накопления твердого осадка. Новым в устройстве является то, что система подвода средств для внутренней обработки цистерн снабжена блоком подготовки раствора технических моющих средств (ТМС), включающим накопитель раствора ТМС, станцию дозирования раствора ТМС, емкость с мешалкой, теплообменник. Система очистки стоков от нефтепродуктов и твердых примесей включает линию очистки раствора ТМС, в которую входит отстойник, сепаратор с блоком пескогрязеотделения и насосом для удаления шлама, накопитель грязного раствора ТМС, флотационная установка и фильтр с плавающей загрузкой. Линия очистки раствора ТМС снабжена аварийной емкостью с насосом. Система очистки стоков от нефтепродуктов и твердых отходов включает также линию обезвоживания нефтемаслоотходов, в которую входит емкость с мешалками, станция подачи реагента, установка для очистки высококонцентрированных нефтесодержащих стоков, насос для удаления обезвоженных нефтемаслоотходов. Система сбора и накопления твердого осадка включает шламовый колодец, связанный с отстойником и сепаратором линии очистки раствора ТМС. Устройство для мойки железнодорожных цистерн содержит линию сушки и дегазации цистерн, которая включает воздушно-отопительный вентиляционный аппарат и скруббер, а также блок очистки аварийного сброса, включающий сорбционный фильтр.
Наличие в системе подвода средств для внутренней обработки цистерн блока подготовки раствора ТМС позволяет повысить качество отмыва цистерн. Наличие линии очистки раствора ТМС позволяет накапливать и предварительно очищать грязный раствор ТМС, возвращая его на линию очистки раствора ТМС для использования в процессе приготовления раствора ТМС для мойки цистерн. Система очистки стоков от нефтепродуктов эффективно очищает стоки, направляя нефтепродукты на линию обезвоживания нефтемаслоотходов, а твердый осадок - в шламовый колодец, где происходит его сбор и накопление. Линия обезвоживания нефтемаслопродуктов позволяет получить нефтепродукт с минимальной обводненностью, который возможно использовать в качестве добавки в печное топливо.
Линия сушки и дегазации цистерн обеспечивает воздухообмен в цистерне, при этом воздух может нагреваться в зависимости от времени года. Воздух, отведенный из цистерны, перед выбросом в атмосферу подлежит мокрой очистке на скруббере.
Наличие блока очистки аварийного сброса обеспечивает безопасную работу устройства.
На чертеже показана схема устройства для мойки железнодорожных цистерн.
Устройство для мойки железнодорожных цистерн содержит систему подвода средств для внутренней обработки цистерн I, систему очистки стоков от нефтепродуктов и твердых примесей, в которую входят линия очистки раствора ТМС 2 и линия обезвоживания нефтепродуктов 3, линию дегазации и сушки цистерн 4, блок очистки аварийного сброса 5, систему сбора и накопления твердого осадка со шламовым колодцем 6.
Система подвода средств для внутренней обработки цистерн 1 включает трубопроводы 7 с насосами 8 и снабжена блоком подготовки раствора ТМС, в который входит накопитель раствора ТМС 9, станция дозирования раствора ТМС 10, емкость с мешалкой 11, теплообменник 12 с насосом 13.
Линия очистки раствора ТМС 2, на которую поступают отходы из цистерны 14, включает трубопроводы 15, отстойник 16 с насосом 17, сепаратор с блоком пескогрязеотделения 18 с насосом сепаратора 19, накопитель грязного раствора ТМС 20, флотационную установку 21 с насосом 22, фильтр с плавающей загрузкой 23 с насосом фильтра 24.
Система включает также емкость с мешалкой 25, станцию подачи реагента 26, гомогенизатор 27.
С линией очистки раствора ТМС 2 связана аварийная емкость 28 с насосом аварийной емкости 29.
Линия обезвоживания нефтепродуктов 3, в которую поступают собранные на линии очистки раствора ТМС 2 нефтепродукты, имеет емкость деэмульгирования с мешалкой и теплообменником 30, станцию подачи реагента 31, установку для очистки высококонцентрированных нефтесодержащих стоков 32, в которую нефтемаслоотходы подаются с помощью насоса 33, и насос отвода обезвоженных нефтепродуктов 34.
Линия дегазации и сушки цистерн 4 включает воздушно-отопительный вентиляционный аппарат 35, скруббер 36 и накопитель орошающей воды 37 с насосом 38.
Блок очистки аварийного сброса 5 служит для доочистки стоков до норм сброса в городской коллектор в случае необходимости опорожнения системы оборотного водоснабжения. В блок 5 входит сорбционный фильтр 39 и насос 40 для подачи стоков на сорбционный фильтр 39.
Устройство для мойки железнодорожных цистерн работает следующим образом: железнодорожная цистерна 14 с остатками нефтепродуктов подается для очистки. Для отмывки цистерны 14 в нее поступает раствор ТМС от системы подвода средств для внутренней обработки цистерн 1.
После отмыва цистерны сток по канализационным сетям направляется в систему очистки стоков от нефтепродуктов и твердых примесей. Отмытая цистерна 14 с помощью линии дегазации и сушки 4 сушится и дегазируется. Воздушно-отопительный вентиляционный аппарат 35 нагнетает воздух в цистерну 14, производя воздухообмен. При этом в зимнее время производится подогрев подаваемого в цистерну воздуха. Воздух, отведенный из железнодорожной цистерны, подлежит мокрой очистке от паров нефтепродуктов в скруббере 36, после чего он выбрасывается в атмосферу.
Стоки нефтепродуктов, вместе с отработанным раствором ТМС, поступают вначале на линию очистки раствора ТМС 2 системы очистки стоков, где попадают в отстойник 16. В отстойнике сток освобождается от крупной взвеси и от основной массы нефтепродуктов. Всплывшие нефтепродукты удаляются скребками в лоток сбора нефтепродуктов (не показан). Выпавший осадок скапливается на дне отстойника 16 и периодически сбрасывается.
Из отстойника 16 сток поступает самотеком в сепаратор с блоком пескогрязеотделения 18. В сепараторе 18 происходит основное осветление от взвешенных веществ и нефтепродуктов.
Осевший шлам от отстойника 16 и сепаратора 18 поступает в шламовый колодец 6, откуда ассенизационной машиной вывозится на утилизацию в места, согласованные с экологическими службами региона.
Всплывшие нефтепродукты из отстойника 16 насосом отстойника 17 и сепаратора с блоком пескогрязеотделения 18 насосом сепаратора 19 подаются на линию обезвоживания нефтепродуктов 3.
Очищенная вода в отстойниках 16 и сепараторе с блоком пескогрязеотделения 18 отводится в накопитель грязного раствора ТМС 20, где накапливается необходимый объем для бесперебойной работы флотационных установок 21.
Из накопителей 20 сток забирается самовсасывающей флотационной установкой 21. В установке 21 сток освобождается от легких и гидрофобных взвесей. Пена от флотационной установки 21 подается в начало линии очистки стоков. Стоки от флотационной установки 21 подаются на фильтры с плавающей загрузкой 23 и далее в систему подвода средств для внутренней обработки цистерн 1.
На случай залпового сброса сточных вод, для проведения работ по обслуживанию без слива ТМС и на случай нештатных ситуаций предусмотрена аварийная емкость 28. Стоки в аварийную емкость могут поступать из накопителя грязного раствора ТМС 20 либо самотеком из сепаратора с блоком пескогрязеотделения 18. Из аварийной емкости 20 стоки посредством насоса 29 емкости подаются в голову очистных сооружений (в отстойник 16).
Собранные на линии очистки раствора ТМС 2 нефтепродукты подаются насосами в емкость деэмульгирования с мешалками 30, в которую поступает деэмульгатор от станции подачи реагента 31. В процессе деэмульгирования происходит разрушение устойчивых пленок на поверхности и укрупнение капель эмульсии в нефтепродукте. С помощью насоса 33 деэмульгированные нефтепродукты подаются на установку для очистки высококонцентрированных нефтесодержащих стоков 32.
В процессе гидродинамического разделения смеси в установке 32 происходит обезвоживание нефтепродуктов. Отделенные нефтепродукты гомогенизируются для выравнивания свойств.
Отделенная вода удаляется в линию очистки раствора ТМС 2, а нефтепродукты с помощью насоса 34 - на склад обезвоженных нефтепродуктов, где накапливаются для дальнейшего использования в качестве добавок к печному топливу мазутных котельных.
В системе подвода средств для внутренней обработки цистерн 1 предусмотрен блок подготовки раствора ТМС, в накопителе 9 которого происходит накопление раствора ТМС, при этом часть раствора ТМС поступает от линии очистки раствора ТМС 2, а концентрированный раствор поступает из емкости 11 посредством станции дозирования раствора ТМС 10. Таким образом, в накопителе 9 поддерживается необходимая концентрация раствора ТМС.
Для поддержания заданной температуры с помощью циркуляционного насоса 13 раствор ТМС проходит через теплообменник 12 и вновь, уже в прогретом состоянии, возвращается в накопитель 9. Подготовленный раствор ТМС направляется с помощью насосов 8 по трубопроводам 7 в цистерну с остатками нефтепродуктов 14.
Для восполнения потерь в системе предусмотрено пополнение емкости 9 водой из накопителя 37. В свою очередь пополнение системы и поддержание качества воды происходит за счет подачи чистой технической воды из внешнего источника.