ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ И УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМОВ

Предлагаемая полезная модель относится к области нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использована для переработки, обезвреживания и утилизации различных нефтесодержащих отходов, в частности нефтешламов, образующихся в процессе добычи, переработки и хранения нефти и размещаемых на различных полигонах, шламохранилищах, накопителях, прудах, нефтяных амбарах и т.п.
Известно технологическое отделение (Установка, комплекс оборудования) по переработке и обезвреживанию нефтесодержащих отходов ("Технология переработки и утилизации нефтемаслоотходов"// Технология и оборудование для переработки и утилизации нефтесодержащих отходов и нефтешламов: Современные Российские технологии. (Серия информационно-справочных сборников. Том 2) Ярославль: 2003, с.107-110).
В состав известного технологического отделения - пункта утилизации нефтеотходов входит комплекс оборудования, включающий хранилища (емкости) с твердыми (загрязненные нефтью пруды) и жидкими нефтешламами, грейферы - приемные бункеры, скиповый подъемник, хранилище известняка, бункеры - дозаторы исходных нефтесодержащих отходов и негашеной извести, дозаторы специального препарата "Эконафт", смеситель с перемешивающим устройством, насосы, трубопроводы, бункер-накопитель готового продукта, грузоподъемное оборудование (кран-балка), транспортные средства (самосвалы) для вывода готовой продукции из пункта переработки нефтеотходов.
Обезвреживание и переработку нефтесодержащих отходов в известном "Технологическом отделении" осуществляют следующим образом.
Исходные пастообразные нефтемаслоотходы - нефтешламы, жидкие отходы и загрязненные нефтью, маслом ("замазученные") грунты доставляются на пункт переработки и утилизации нефтеотходов автотранспортом (самосвалами) и выгружаются в специальные приемные емкости - хранилища отходов. В другие хранилища (расходуемые емкости) выгружается (перегружается из самосвалов) негашеная известь.
Для обеспечения обезвреживания нефтеотходов сначала из хранилища (емкости) с помощью грейфера в бункер-дозатор подают негашеную известь, затем скиповым подъемником загружается в приемный бункер смесителя и шнеком распределяется по всей длине смесителя. После этого аналогичным путем ведут загрузку в смеситель пастообразных нефтеотходов; жидкие нефтесодержащие отходы закачивают в смеситель насосом-дозатором. В смеситель также загружают специальный препарат "Эконафт", состоящий из двух компонентов: негашеной извести (до 95%) и модификатора (до 5%)т в качестве которого используют полный эфир глицерина и высших жирных кислот - триглицерид. Назначение этого модификатора - придание гидрофобизирующих свойств получаемому продукту.
После перемешивания нефтешламов с негашеной известью и модификатором в смеситель подают воду. При этом, в условиях интенсивного перемешивания происходит равномерная адсорбция нефтепродуктов на поверхности частиц гидроксида кальция, и образования "сухого" порошка ("ПУН") являющегося конечным (товарным) продуктом переработки и обезвреживания нефтеотходов. По окончании процесса порошок "ПУН" через окно выгрузки смесителя выгружают на транспортер и подают в бункер-накопитель, откуда товарный продукт - порошок "ПУН" перегружают в самосвалы и отправляют потребителям, которые используют этот порошок в качестве одного из компонентов для производства асфальтобетонных смесей, для ремонта автодорог, для изготовления строительных материалов и изделий из них.
Недостатком известного технологического отделения является то, что в его составе отсутствует оборудование для извлечения и утилизации из отходов нефтяной фазы, что значительно уменьшает экономическую эффективность процесса переработки нефтеотходов.
8
Из известных аналогов наиболее близким - по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является известное 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") - принято за ПРОТОТИП.
Установка по прототипу 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.
Техническое решение по прототипу позволяет снизить загрязненность нефтяного шлама - (твердой фазой) на 15-20%.
Недостатком установки по прототипу является то, что в ее составе отсутствует необходимое оборудование для избирательного извлечения нефти и/или нефтепродуктов и их возврата в производство, кроме того установка по прототипу не предусматривает возможность утилизации (например в форме товарных продуктов) твердой фазы, выделенной из нефтеотходов.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание нового производственного отделения, включающего комплекс оборудования, обеспечивающего одновременное решение проблемы обезвреживания высокотоксичных отходов, извлечения ценных составляющих - нефти и нефтепродуктов, их утилизацию и получение из твердой фазы нефтешламов товарных продуктов.
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели заключается увеличении эффективности процесса и повышении потребительских свойств получаемых товарных продуктов.
Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью - "Производственным
отделением для переработки нефтешламов", включающим (см. рис.): обогреваемую приемную емкость для исходных нефтесодержащих отходов (1), сетчатый фильтр (2), промежуточную емкость (3), насосы, трубопроводы, контейнер твердой фазы (4) и сборную емкость нефтесодержащей фракции (5). Новым в предлагаемой полезной модели является то, что 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.
РЕАЛИЗАЦИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Предлагаемая полезная модель - "Производственное отделение для переработки и утилизации нефтешламов" работает и эксплуатируется следующим образом (см. рис.).
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.