Очистка резервуаров мазута от донных отложений на объектах теплоэнергетики

УДК 665.75

ОЧИСТКА РЕЗЕРВУАРОВ МАЗУТА ОТ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ОБЪЕКТАХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

Р.Я. ДЫГАНОВА, М.В. САИТБАТАЛОВ Казанский Государственный Энергетический Университет

Выявлены причины образования донных отложений в мазутных резервуарах объектов теплоэнергетики, указаны негативные последствия такого процесса. Рассмотрены технологии очистки резервуаров в свете дальнейшей утилизации отложений. Указана необходимость комплексного подхода к разрешению задачи извлечения и утилизации осадков мазута.

Мазут широко используется на объектах теплоэнергетики как основное и растопочное топливо, однако его использование сопряжено со многими дополнительными трудностями, связанными с его физико-химическими свойствами.

Мазуты представляют собой дисперсную систему, в которой роль дисперсной фазы выполняют, наряду с твёрдыми минеральными примесями и частицами, твердые коксообразующие вещества: асфальтены, карбены и карбоиды, а дисперсионной средой служат углеводороды и смолы [1]. Эти три вещества склонны к коагуляции и оказывают существенное влияние на вязкость мазута и его коллоидную устойчивость. С увеличением содержания асфальтосмолистых соединений, и асфальтенов в частности, вязкость мазута возрастает, при содержании карбоидов более 1 % нестабильность их резко увеличивается [2].

При длительном хранении мазута, особенно сопровождаемом подогревом стационарными подогревателями, происходит осаждение дисперсной вышеописанной части мазута на днище резервуаров и поверхностях нагрева. Количество осадка может колебаться в широких пределах в зависимости от режима хранения мазута на ТЭС. При самых неблагоприятных условиях (крекинговый мазут, марка мазута М100, постоянный подогрев стационарными подогревателями) прирост отложений может достигать 0,7 м в год [3]. Плотность колеблется в диапазоне 0,9-2 г/см3.

Такая ситуация, помимо прямых технологических проблем, влечет экологическую проблему наиболее безопасной утилизации образовавшегося в мазутном баке осадка. Как отходы шламы очистки мазутных ёмкостей принадлежат к III классу опасности. Очистка мазутного бака происходит один раз в 8-10 лет перед проведением ремонтных работ.

Следует отметить, что утилизация образующихся нефтеотходов начинается уже с этапа их извлечения из резервуаров при очистке, так как в зависимости от способа очистки на выходе получаются нефтепродукты с разными характеристиками. Применяются ручной и химико-механизированный способы очистки, которые обычно комбинируются. Механизированный способ основан на гидродинамическом воздействии струи моющей жидкости на осадок. В результате химического и физического воздействия осадок отрывается от поверхности и создаёт смесь с моющей жидкостью, которая поступает на утилизацию. Различия в технологиях извлечения осадков состоят, главным образом, в виде размывающего устройства и типе моющей жидкости.

© Р. Я. Дыганова, М. В. Саитбаталов Проблемы энергетики, 2004, № 3-4

Рассмотрим основные типы моющих жидкостей.

Разогретый мазут. Для экономии энергии в размывочный мазут часто добавляют присадки. ЮВэнергочерметом была проведена работа по разработке способа очистки подземных резервуаров от отложений с применением активных присадок типа ВНИИ НП (ВНИИ НП-102 и ВНИИ НП-106, ВНИИ НП-200) [4]. Преимуществом такого способа является то, что мазут, стабилизированный присадкой, после размыва осадков может быть использован по прямому назначению при условии разбавления его свежим.

Водный раствор технических моющих средств (ТМС) на основе ПАВ: МЛ, Вега, БОК, О-БИС, Вега-ЧМ и т.д. В результате размыва образуется легко расслаивающаяся эмульсия. Образующаяся эмульсия собирается в специальный бачок, где разделяется на раствор и отмытые остатки. Преимуществами использования моющих препаратов являются: минимизация использования ручного труда во вредных условиях; отсутствие необходимости в предварительной пропарке резервуаров; сохранение качества мазута и возможность его использования без дальнейшего обезвоживания. В зависимости от совершенства моющего средства получается конечный продукт в виде тяжёлых фракций мазута с различной степенью обводнённости, моющий раствор может быть использован повторно. Современные ТМС при рыночной конкуренции должны удовлетворять следующим требованиям:

- IV класс опасности;

- очищающая способность не ниже 90 %;

- деэмульгирующая способность через 20 минут не ниже 80 %.

Осадки мазута, извлечённые с помощью водорастворимых ТМС, могут быть использованы как топливо в смеси с мазутом, при приготовлении водномазутных эмульсий в качестве стабилизирующих поверхностно-активных веществ, в химической промышленности в качестве исходного сырья и, наконец, в строительстве дорог.

Горячая вода и острый пар. Применение воды как моющего агента без моющих средств нежелательно. В этом случае затрудняется извлечение нефтепродуктов из воды и их дальнейшая утилизация.

Выбор способа извлечения осадка зависит, как уже говорилось ранее, от способа утилизации получаемого нефтепродукта.

Summary

There are revealled reasons of forming the bottom sediment in mazout reservoirs of heat-and-power engineering objects, specified negative consequences of such process. The technologies cleaning for reservoirs are considered from the standpoint of the further salvaging sediments. It demystifies that need of the complex approach to permit of the problem of the extraction and salvaging the sediment of the fuel oil.

Литература

1. Химия нефти. Руководство к лабораторным занятиям: Учебное пособие для вузов/ Дияров И.Н., Батуева И.Ю., Садыков А.Н., Солодова Н.Л. -Л.: Химия, 1990. - С. 209-229.

2. Белосельский Б.С., Глухов Б.Ф. Подготовка и сжигание высокоподогретых

мазутов на электростанциях и промышленных котельных. -М.:

Издательство МЭИ, 1993. - С. 8-60.

© Проблемы энергетики, 2004, № 3-4

3. Слепченок В.С., Тучков В.К., Черников В.В. Повышение эффективности функционирования мазутного хозяйства отопительных котельных // Новости теплоснабжения. - 2003 .- № 3. - С. 26-29.

4. Назмеев Ю.Г. Мазутные хозяйства ТЭС. - М.: Издательство МЭИ, 2002. - С. 161-180.

Поступила 16.03.2004

© Проблемы энергетики, 2004, № 3-4