ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМОВ С ПОЛУЧЕНИЕМ ТОВАРНЫХ ПРОДУКТОВ

Предлагаемая полезная модель относится к области нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использована для комплексной переработки и утилизации твердых (пастообразных) нефтесодержащих отходов производства с получением товарных продуктов.
8
Известно техническое решение (Патент РФ №2261894 по заявке №2004111350/04 с приор. от 19.04.2004; Опубл. 10.10.2005; МПК С10G 33/06; В01D 21/28. "Способ подготовки нефтяного шлама к переработке и установка для его осуществления").
Известная установка включает в своем составе следующее основное оборудование: приемную емкость исходного шлама с паровыми регистрами внутри, вибросито со стоком, промежуточную емкость приема нефтесодержащей жидкости, насос, контейнер для сбора отделенных примесей, при этом емкость снабжена сеткой или сетчатым коробом с ячейками не менее 25 мм и имеет крышку. Установка, кроме того, содержит насос, пескоотделитель (гидроциклон) и сырьевую емкость нефтесодержащей жидкости.
Переработку нефтеотходов на Установке по прототипу осуществляют следующим образом.
Исходный жидкий нефтяной шлам с аварийных разливов нефти или мест временного хранения подают на сетку приемной емкости. На сетке задерживаются фрагменты механических примесей размером более 25 мм. Заполнение емкости исходным шламом производят до уровня не боле 10 см от верхней кромки, после чего емкость закрывают крышками. Нефтяной
шлам в течение нескольких часов нагревают с помощью паровых регистров насыщенным паром до температуры не ниже 70°С. для контроля за температурой нагрева шлама используется термометр со штоком-держателем. Нагретый до прокачиваемого состояния нефтяной шлам насосом подаются на сетку вибросита с размером ячеи 0,16 мм. Подача шлама регулируется задвижкой на напорном трубопроводе насоса. На вибросите происходит отделение механических примесей размером более 0,15 мм, которые в результате линейных колебаний сбрасываются в контейнер. После отделения крупных фракций нефтесодержащая жидкость из первой промежуточной емкости подается насосом в пескоотделитель (гидроциклон), где отделяются механические примеси размером более 0,05 мм. Очищенная жидкость поступает во вторую промежуточную емкость, откуда насосом подается в сырьевую емкость известных установок или непосредственно в декантер. Отделившиеся под действием центробежных сил частицы механических примесей из пескоотделителя сбрасывают в контейнер.
Известное техническое решение позволяет снизить загрязненность нефтяного шлама - (твердой фазой) на 15-20%.
Недостатком известной «Установки» является то, что в ее составе отсутствует необходимое оборудование для избирательного извлечения нефти и/или нефтепродуктов и их возврата в производство, кроме того известная установка не предусматривает возможность утилизации в форме товарных продуктов твердой фазы, выделенной из нефтеотходов.
Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является известное техническое решение - «Производственное отделение для переработки нефтешламов» (Патент РФ на ПМ №72973) - принято за ПРОТОТИП.
Производственное отделение по прототипу включает (см. рис.1): обогреваемую приемную емкость для исходных нефтесодержащих отходов (1), сетчатый фильтр (2), промежуточную емкость (3), насосы, трубопроводы,
контейнер твердой фазы (4) и сборную емкость нефтьсодержащей фракции (5), промежуточные емкости имеют соединения с баками-дозаторами растворов коагулянтов (6), деэмульгаторов (8) и флокулянтов (9), а выход (10) из промежуточной емкости направлен на вход (11) трехфазной скоростной центрифуги (12), имеющей соединение со сборниками нефтяной (5) и водной (15) фаз и контейнером (4) для твердой фазы - осадка, разгружаемого из контейнера (4) в бункер-питатель (14) барабанного термодесорбера (15), обогреваемого топочными газами (16), термодесорбер снабжен узлом улавливания и утилизации парогазовой смеси (17) и разгрузочным устройством (18), соединенным с контейнером-сборником термообработанного осадка (19), выход из которого направлен в дозирующий бункер (20), соединенный с баком-репульпатором (21), на крышке которого имеется патрубок, соединенный с последовательно установленными дозатором (22) и емкостью (23) для приготовления и дозировки поверхностно-активных веществ гидрофилизующих поверхность частиц термообработанного осадка, выделенного из нефтешлама, патрубок нижнего слива из бака-репульпатора (21) имеет соединение с двухфазной центрифугой (24), выход из которой направлен в бак-сборник (25) водной фазы, соединенный с баком-репульпатором (21), выход твердой фазы направлен в бункер-сборник (26) осадка, соединенный со смесительным устройством (27), к которому подсоединены бункер-дозатор (28) предварительно активированных магнийсодержащих оксидных материалов, например хризотил - асбеста и/или каустического магнезита, бункер-дозатор (29) измельченного расплава хлорида магния процесса магниетермического получения губчатого титана и бункер-дозатор (30) инертного наполнителя - измельченных и высушенных древесных отходов, например древесного опила, разгрузочный люк смесительного устройства имеет соединение со шнековым питателем (31), направленным на передел (32) формования, термообработки и прессования композиционной смеси с
получением товарной продукции - блоков, реализуемых для строительства различных зданий и сооружений.
Техническое решение по прототипу - Полезная модель «Производственное отделение для переработки и утилизации нефтешламов» работает и эксплуатируется следующим образом (см. рис.1).
Исходные нефтяные шламы, "замазученная" земля, жидкие нефтеотходы с поверхности прудов и т.п., извлекаемые из нефтешламохранилищ, прудов, нефтяных амбаров и т.д. загружают через загрузочный люк в обогреваемую приемно-усреднительную емкость (1), снабженную мешалкой, из этой емкости (1) нефтешламы - нефтесодержащие отходы перекачивают с помощью насоса (2) в промежуточную обогреваемую и теплоизолированную емкость (3), снабженную перемешивающим устройством и имеющую соединение с баками-дозаторами (7), (8) и (9) растворов коагулянтов (7), деэмульгаторов (8) и флокулянтов (9). Нагретые до 100±5°С и обработанные химическими реагентами нефтешламы - нефтесодержащие отходы направляют через патрубок (10) на вход (11) скоростной трехфазной центрифуги (12), в которой происходит разделение нефтяной, водной и твердой фаз, которые направляют в соответствующие сборники (5), (13) и контейнер (4) для частично обезвоженного осадка: остаточное содержание жидкой фазы в осадке после трехфазной центрифуги составляет» 25% (20% - нефтяная фаза, 5% - водная фаза). Этот осадок разгружают из контейнера (4) в бункер-питатель (14) барабанного термодесорбера (15), наружная поверхность которого обогревается топочными газами (16). Нефтепродукты - в виде парогазовой смеси удаляются из термодесорбера и поступают в узел (17) улавливания и утилизации парогазовой смеси. Термообработанный осадок через разгрузочное устройство (18) поступает в контейнер-сборник (19), затем в дозировочный бункер (20), из которого осадок направляют в бак-репульпатор (21), заполненный оборотной водой с поверхностно-активными добавками - веществами, гидрофилизирующими поверхность частиц термообработанных материалов, содержащих небольшое остаточное
количество нефтепродуктов. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) загружают в бак-репульпатор (21) из дозатора (22), соединенным с расходной емкостью с ПАВ (23). Пульпу из бака-репульпатора (21) затем подают на двухфазную центрифугу (24), в которой происходит разделение жидкой (водной) и твердой фаз, затем водную фазу из центрифуги направляют в бак-сборник (25), из которого водную фазу «запускают» в оборот, т.е. возвращают в бак-репульпатор (21). Твердую фазу - осадок направляют в бункер-сборник (26), из которого осадок выгружают в смесительное устройство (27), в которое из бункеров-дозаторов (28, 29, 30) загружают предварительно активизированные магнийсодержащие оксидные материалы, например хризотил - асбест и/или каустический магнезит, измельченный расплав хлорида магния от процесса магниетермического получения титановой губки и инертный наполнитель, в качестве которого используют измельченные и высушенные древесные отходы, например древесный опил. После тщательного перемешивания композиционную смесь из смесительного устройства (27) подают в шнековый питатель (31) с помощью которого композиционную смесь направляют на передел (32) формования, термообработки и прессования композиционной смеси.
В результате реализации предлагаемой полезной модели из нефтешламов получают товарную нефть и нефтепродукты, а также строительные блоки, реализуемые и используемые при сооружении различных зданий и строительных конструкций.
Недостатком технического решения по прототипу является неудовлетворительная степень извлечения нефтепродуктов из отходов в товарную продукцию и сравнительно невысокие потребительские свойства получаемых товарных продуктов.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание нового производственного отделения, совокупность оборудования которого обеспечивает избирательное извлечение из нефтешламов нефтепродуктов и утилизацию твердой фазы, выделенной из нефтешламов.
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели заключается в повышении степени извлечения нефтепродуктов, сокращение потерь нефти с отходами производства и попутном получении из отходов производства высоколиквидной товарной продукции - портландцемента, пользующегося постоянным, устойчивым спросом у потребителей, в том числе для нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей и нефтехимической промышленности.
Поставленная задача решается с достижение вышеуказанного технического результата предлагаемым техническим решением - полезной моделью «Производственным отделением для переработки нефтешламов с получением товарных продуктов», включающим следующее технологическое оборудование (см. рис.2): приемную емкость (1), дозатор (2), бак (3) с мешалкой для приготовления растворов высокомолекулярных поверхностно-активных веществ (ВПАВ), трехфазную центрифугу (4), сборники водной (5) и нефтяной (6) фаз, контейнеры-сборники (7) твердой фазы, устройство (8) для термообработки твердой фазы, сборные емкости (9) термообработанных материалов, трубопроводы, насосы, запорно-регулирующую арматуру. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что после приемной емкости установлен обогреваемый реактор-репульпатор с мешалкой (10) и загрузочным люком (11) для исходных материалов, на крышке реактора-репульпатора имеются патрубки для соединения с дозатором ВПАВ (2), дозатором (12), соединенным с расходным баком (13) легколетучих нефтяных фракций, баком-сборником нефтяной фазы и циркуляционным баком (14) оборотного раствора хлорида кальция, патрубок нижнего слива бака-репульпатора (10) направлен в отстойно-разделительную колонну (15), соединенную с циркуляционным баком оборотного раствора хлорида кальция (14), сборником нефтяной фазы (16), выход из которого направлен в реактор-репульпатор (10), в расходно-накопительную емкость нефтяной фазы (16), разгрузочный узел (17)
отстойно-разделительной колонны (15) направлен в контейнер-сборник влажного осадка (17), соединенный с трехфазной центрифугой (4), имеющей соединения с циркуляционным баком оборотного раствора хлорида кальция (14), баком-сборником нефтяной фазы (6) и контейнером обезвоженного осадка (18), соединенным со смесителем (19), к которому подсоединен дозатор (20) тонкоизмельченного известняка, вход в дозатор (20) направлен из расходной емкости (21). Смеситель (19) имеет соединение с устройством (18) для термообработки, в качестве которого установлена цилиндрическая вращающаяся прокалочная печь, снабженная топкой (22), имеющей соединение с расходно-накопительной емкостью нефтяной фазы (16), разгрузочный узел (23) прокалочной печи направлен в сборную емкость (9) термообработанных и прокаленных материалов, соединенную с установкой для дробления и измельчения (24), выход товарных продуктов из которой направлен в последовательно установленные расходно-накопительные емкости (25) и фасовочную машину (26).
РЕАЛИЗАЦИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Разработанное техническое решение - «Производственное отделение для переработки нефтешламов с получением товарных продуктов» работает и эксплуатируется следующим образом.
Для извлечения нефти (нефтепродуктов) из нефтешламов, последние выгружают из приемной емкости (1) и загружают через люк (11) в реактор-репульпатор (10), в который предварительно заливают (закачивают) легколетучие нефтяные фракции из бака-сборника (6) и дозатора (12), соединенного с расходным баком (13). Образующуюся суспензию нагревают и перемешивают, при этом нефтепродукты преимущественно переходят из твердой фазы - нефтешламов в жидкую органическую фазу. В реактор-репульпатор (10) затем закачивают при включенной мешалке - из циркуляционного бака (14) оборотный раствор хлорида кальция и растворы
высокомолекулярных поверхностно-активных веществ (ВПАВ) - из дозатора (2), соединенного с баком (3) для приготовления раствора ВПАВ. Полученную композиционную суспензию нагревают, перемешивают и затем направляют в отстойно-разделительную колонну (15), в которой при выдержки суспензии происходит разделение нефтяной, водной и твердой фаз. После отстаивания, нефтяную фазу откачивают в бак-сборник (6), водную фазу - раствор хлорида кальция направляют сначала в сборник (5), затем перекачивают в циркуляционный бак (14), откуда раствор хлорида кальция вновь подают в бак-репульпатор (10) для переработки очередной партии нефтешламов. Из бака-сборника (6) нефтяную фазу разделяют на два потока: часть нефтяной фазы из бака-сборника (6) выводят из технологического процесса и собирают в расходно-накопительной емкости (16), из которой нефтяную фазу - нефтепродукты отгружают потребителям как товарные продукты. Другой поток нефтяной фазы из бака-сборника (6) снова направляют в реактор-репульпатор (10), в который также подают - для компенсации потерь, в связи с выводом нефтяной фазы из процесса в расходно-накопительную емкость (16) легколетучую фракцию нефти из дозатора (12) и расходного бака (13).
Сгущенную твердую фазу - влажный осадок выгружают из отстойно-разделительной колонны (15) через разгрузочный узел (17) в контейнеры-сборники (7) влажного осадка и направляют затем в трехфазную центрифугу (4). Нефтяную фазу, выделенную при центрифугировании осадка собирают в баке-сборнике (6), водную фазу - раствор хлорида кальция направляют в циркуляционный бак (14), а обезвоженный осадок выгружают через разгрузочный узел в контейнеры (18), из которых осадки загружают в смеситель (19). В этот смеситель подают также из дозатора (20) и расходной емкости (21) тонкоизмельченный известняк. После перемешивания и образования однородной смеси, полученную композицию загружают в цилиндрическую вращающуюся прокалочную печь (8), обогрев печи и прокалку композиционной смеси ведут сначала при «розжиге» печи за счет
тепла топочных газов, образующихся в топке (22), соединенной с расходно-накопительной емкостью нефтяной фазы. После розжига печи и достижения в ней заданной температуры подачу нефтяной фазы в топку либо резко сокращают, либо прекращают совсем. Дальнейшая термообработка и прокалка композиционной смеси происходит за счет тепла от сгорания остаточной части нефтепродуктов - оставшихся в фазе обезвоженного осадка - нефтешлама после операций репульпации - в реакторе-репульпаторе (10) и центрифугирования - в центрифуге (4).
Прокаленный материал - цементный клинкер выгружают из прокалочной печи через разгрузочный узел (23) в сборную емкость (9) из которой его направляют на установку (24) для дробления и измельчения до заданной тонины помола (до заданной дисперсности). Измельченный материал - товарный продукт, представляющий собой портландцемент из установки (24) выгружают в расходно-накопительную емкость (25) из которой товарный продукт поступает в фасовочную машину (26) и затем либо сразу отгружается потребителям, либо направляется на склад готовой продукции.