ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЗАСТАРЕВШИХ НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ

Предлагаемая полезная модель относится к области охраны окружающей среды, в частности к технологическим процессам комплексного обезвреживания нефтяных шламов с получением товарных продуктов. Изобретение может быть использовано в нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности, связанных с хранением, транспортом и переработкой нефти и нефтепродуктов.
Известно устройство для переработки нефтяных шламов (Патент РФ №2266258 С1 по заявке 2004107737/15 от 15.03.2004. Опубл. 20.12.2005 Бюл. №35). Устройство состоит из механизма подачи нефтесодержащего шлама, механизма подачи органического разжижителя, механизма подачи рабочего агента, емкости для предварительной обработки шламов, снабженной рубашкой и мешалкой, механизмом подачи обработанного нефтешлама в дозировочный бункер, дозировочного бункера рабочего агента, шнекового смесителя, емкости для жидкости, циркуляционного насоса, теплообменника, дозировочного насоса, транспортера и платформенных весов, установленных под бункерами.
Устройство позволяет переработать любые нефтесодержащие шламы в непрерывном режиме с получением экологически безопасного продукта.
Недостатком описанного устройства является отсутствие технологической возможности забора высоковязких застаревших нефтяных шламов непосредственно из шламового амбара. Другим недостатком устройства является отсутствие в его составе необходимого оборудования для извлечения из застаревшего нефтяного шлама нефтепродуктов и водной составляющей для возврата их в технологический цикл производства.
Известна промышленная установка для переработки нефтяных шламов (Патент РФ на ПМ №81494 U1 по заявке 2008147949/22 от 04.12.2008. Опубликовано 20.03.2009). Промышленная установка включает: приемную сборную емкость для исходных нефтешламов, бак для приготовления растворов поверхностно-активных веществ, высокоскоростную центрифугу, сборники нефтяной и водной фаз, контейнеры для твердой фазы, устройство для термообработки, сборник термообработанных материалов, трубопроводы, насосы и запорно-регулирующую арматуру.
Установка обеспечивает извлечение из нефтяных шламов нефтепродуктов и утилизацию твердой фазы в виде товарных продуктов.
Недостатком описанной полезной модели является отсутствие технологической возможности забора высоковязких застаревших нефтяных шламов непосредственно из шламового амбара.
Другим недостатком является сложность технического оформления установки и наличие в ее составе энергоемких и технически сложных устройств: высокоскоростной трехфазной центрифуги и прокалочной печи. Кроме того, твердую фазу нефтяных шламов, загрязненную наиболее сложными тяжелыми углеводородами и другими загрязняющими веществами, направляют в прокалочную печь, где они обрабатываются топочными газами - открытым пламенем из топки. При этом никакого технологического оборудования для обезвреживания газов, выходящих из прокалочной печи, не предусмотрено, что, несомненно, окажет отрицательное влияние (загрязнение) на качество окружающей среды.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание технологически цельного комплекса экологически безопасного обезвреживания застаревших нефтяных шламов, создание на их основе товарных продуктов и возвращение сырьевых продуктов в технологический цикл предприятия.
Технический результат от внедрения предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении полного цикла обезвреживания застаревших нефтяных шламов с получением в качестве товарных продуктов нефтяной и водной фаз, а также продукта обезвреживания твердой части нефтяного шлама с обеспечением условий экологической безопасности процесса обезвреживания.
Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой линией, содержащей установленные в технологической последовательности и связанные транспортными средствами амбар застаревших шламов с подогреваемым понтоном, фильтр-решетку для отделения крупных включений, смеситель, емкость-разделитель, подогреваемый сборник твердой части нефтяного шлама, реактор-смеситель шнекового типа с разгрузочным устройством, ленточный конвейер для продукта обезвреживания и блок фасовки. Смеситель соединен с емкостью для раствора химических реагентов, емкость-разделитель с нефтепродуктосборником и сборником отделенной водной фазы нефтяного шлама. Реактор-смеситель соединен через вибратор с бункером рабочего агента и со скруббером для очистки выделившегося пылегазового потока и возвращения пылевой составляющей обратно в реактор-смеситель. Подача, при необходимости, воды в реактор-смеситель осуществляется из сборника водной фазы нефтяного шлама. После фильтра-решетки установлен электронасосный агрегат для подачи нефтяного шлама в емкость-разделитель. Реактор-смеситель выполнен в шнековом исполнении, а бункер рабочего агента соединен с реактором-смесителем пневмотранспортом.
Отличительным признаком линии, позволяющим обеспечить техническую задачу, является наличие специальных устройств, предназначенных для забора и подачи на дальнейшую обработку застаревшего нефтяного шлама: понтона, оборудованного паровым змеевиком, фильтром-решеткой для отделения крупных включений и шламовым электронасосным агрегатом центробежного типа. Другим отличительным признаком является отсутствие в технологической схеме предложенной линии оборудования и устройств, вызывающих загрязнение окружающей среды. Это достигается за счет обезвреживания твердой части нефтяных шламов в шнековом реакторе-смесителе в который наряду с нефтяными шламами загружают рабочий агент, в состав которого входят негашеная известь, модификатор и сорбент, а также применения выполненных в закрытом исполнении разгрузочного устройства, ленточного конвейера и блока фасовки продукта обезвреживания, представляющего сухой мелкодисперсный порошок.
Общая технологическая схема линии представлена на фигуре 1. Она включает: амбар застаревших нефтяных шламов (1), понтон (2), паровый змеевик понтона (3), фильтр-решетку (4), шламовый электронасосный агрегат (5), смеситель (6), емкость (7) химических реагентов (поверхностно-активных веществ), емкость-разделитель (8), нефтепроуктосборник (9), сборник водной фазы нефтяного шлама (10), сборник твердой части нефтяного шлама (11), шнековый питатель (12), реактор-смеситель шнекового типа (13), пневмотранспорт (14), бункер для рабочего агента (15), вибратор (16) бункера рабочего агента, скруббер (17), разгрузочное устройство (18), закрытый ленточный конвейер (19), блок фасовки (20).
Работа линии осуществляется следующим образом. Застаревшие высоковязкие нефтяные шламы непосредственно в шламовом амбаре (1) для снижения вязкости и обеспечения возможности их забора и перекачивания разогреваются до температуры 70-90°C паровым змеевиком (3), закрепленном на понтоне (2), расположенном на поверхности шламового амбара. Для извлечения из потока нефтяного шлама крупных включений (более 10 мм) предусмотрен фильтр-решетка (4), установленный на всасе шламового электронасосного агрегата (5) центробежного типа, предназначенного для забора нефтяного шлама из шламового амбара (1) и подачи его в смеситель (6). Для обеспечения в смесителе температуры на уровне 70-90°C, предусматривается теплоизолированное исполнение с установкой парового змеевика. Перемешивание нефтяного шлама и химических реагентов (поверхностно-активных веществ: коагулянтов, деэмульгаторов), подаваемых из емкости (7) из расчета 3-5% от массы нефтяного шлама осуществляют 15 минут.
Нагретые и обработанные вышеуказанными химическими реагентами нефтяные шламы направляют в теплоизолированную емкость-разделитель (8), в которой происходит отстой и разделение на фракции нефтяной, водной и твердой фаз в течение 72 часов. Температура в емкости-разделителе (8) поддерживается на уровне 95-105°C. Нефтяную фракцию собирают и направляют в нефтепроуктосборник (9) и далее в технологический цикл предприятия, водную фракцию - в сборник (10), а твердую фазу - нефтезагрязненный осадок собирают в подогреваемый теплоизолированный сборник твердой части нефтяного шлама (11). Из этого сборника шнековым питателем (12) твердую часть нефтяного шлама направляют в реактор-смеситель (13), куда посредством пневмотранспорта (14), подают рабочий агент из бункера (15), а также из сборника (11) требуемое для проведения реакции обезвреживания количество воды. Рабочий агент представляет собой композицию, содержащую: животный технический жир в количестве 1-3%, сорбент 18-22%, негашеную известь - остальное. Для предотвращения комкования рабочего агента бункер (15) оснащают вибратором (16). Процесс обезвреживания в реакторе-смесителе (13) проводят в течение 20-25 минут и окончание его регистрируют по завершению пылегазовыделения. Пылегазовый поток из реактора-смесителя (13) направляют в скруббер (17) для очистки газов, отделенную пылевую составляющую из которого возвращают совместно с рабочим агентом в реактор-смеситель (13). Обезвреженный нефтезагрязненный осадок в виде порошкообразной массы через разгрузочное устройство (18) закрытым ленточным конвейером (19) (для предотвращения пыления) направляют в блок фасовки (20) продукта обезвреживания.