КОМПЛЕКС ДЛЯ СБОРА И УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ

Заявляемая полезная модель относится к области нефтеперерабатывающей промышленности и, в частности, к комплексам по переработке и утилизации жидких нефтешламов, находящихся в нефтяных амбарах, расположенных в непосредственной близости от мест добычи и переработки нефти и нефтепродуктов.
Известен комплекс для переработки нефтешламов (патент РФ №81723, опубл. 27.03.2009), включающий приемную емкость, дозатор, бак с мешалкой для приготовления растворов высокомолекулярных поверхностно-активных веществ, трехфазную центрифугу, сборники водной и нефтяной фаз, контейнеры-сборники твердой фазы, устройство для термообработки твердой фазы, сборные емкости термообработанных материалов, трубопроводы, насосы, запорно-регулирующую арматуру, при этом после приемной емкости установлен обогреваемый реактор-репульпатор с мешалкой и загрузочным люком для исходных материалов, на крышке реактора-репульпатора имеются патрубки для соединения с дозатором ВПАВ, дозатором, соединенным с расходным баком легколетучих нефтяных фракций, баком-сборником нефтяной фазы и циркуляционным баком оборотного раствора хлорида кальция, патрубок нижнего слива бака-репульпатора направлен в отстойно-разделительную колонну, соединенную с циркуляционным баком оборотного раствора хлорида кальция, сборником нефтяной фазы, выход из которого направлен в реактор-репульпатор, в расходно-накопительную емкость нефтяной фазы, разгрузочный узел отстойно-разделительной колонны направлен в контейнер-сборник влажного осадка, соединенный с трехфазной центрифугой, имеющей соединения с циркуляционным баком оборотного раствора хлорида кальция, баком-сборником нефтяной фазы и контейнером обезвоженного осадка, соединенным со смесителем, к которому подсоединен дозатор тонкоизмельченного известняка, вход в дозатор направлен из расходной емкости. Смеситель имеет соединение с устройством для термообработки, в качестве которого установлена цилиндрическая вращающаяся прокалочная печь.
Данный комплекс обеспечивает избирательное извлечение из нефтешламов нефтепродуктов и утилизацию выделенной твердой фазы, однако он является очень сложным и требует больших энергетических затрат на переработку нефтяных шламов.
Наиболее близким техническим решение является производственный комплекс по переработке и утилизации нефтешламов (патент РФ №76252, опубл. 20.09.2008), содержащий узел извлечения нефтешламов из нефтехранилища, обогреваемые приемно-накопительные емкости с перемешивающими устройствами, промежуточные обогреваемую емкость и теплоизолированные цилиндрические емкости, снабженные низкоскоростными лопастными мешалками и кольцевыми теплообменниками, спиральные теплообменники, насосные системы, систему из одной или более трехфазных центрифуг, запорно-регулирующую арматуру, насосы, шламопроводы, емкости с химическими реагентами, баки для приготовления рабочих растворов коагулянтов, флокулянтов, деэмульгаторов, резервуары-накопители нефти, водной фазы, осадка со шнековым механизмов разгрузки и выгрузки, приемный саморазгружающийся контейнер-накопитель осадка.
Данный комплекс обеспечивает обезвреживание нефтешламов и утилизацию из них нефти, а так же позволяет полностью рекультивировать территорию нефтяных амбаров после полной переработки всех нефтешламов. Однако, извлечение из нефтяных амбаров нефтяных шламов, представляющих собой пастообразную массу, включающую водную и твердую фракции, осуществляемое в данном случае с помощью экскаваторов и бульдозеров требует больших временных затрат, а использование дополнительной обогреваемой емкости, нескольких насосных систем и трехфазных центрифуг, требует так же и больших энергетических затрат на эффективную переработку и утилизацию нефтешламов.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание комплекса позволяющего полностью утилизировать нефтешламы и получать из них нефтепродукты.
Технический результат, получаемый при реализации предлагаемой полезной модели заключается в повышении степени извлечения нефтепродуктов из нефтешламов, при сокращении временных и энергетических затрат.
Для получения указанного технического результата в комплексе для сбора и утилизации нефтяных шламов включающем устройство сбора и перекачки нефтешламов, содержащее приемную обогреваемую емкость с мешалкой, устройство разделения нефтешламов и устройство сбора нефтепродуктов и воды, содержащее три накопительные емкости, устройство сбора и перекачки нефтешламов дополнительно снабжено гидравлическим насосом с фильтром грубой очистки, расположенным на закрепленной на понтонах раме, с установленной на ней стрелой с изменяющейся геометрией, на которой закреплен трубопровод насоса, соединенного в свою очередь трубопроводом с приемной емкостью, а также парогенератором с трубопроводом для подачи пара в зону всасывания нефтешлама, устройство разделения нефтешламов состоит из двух реакторов-разделителей и реактора подготовки реагентов, выполненных в виде обогреваемых емкостей с мешалками, при этом первые входы реакторов-разделителей соединены между собой и с выходом приемной обогреваемой емкости, а вторые входы - с выходом реактора подготовки реагентов, первые выходы реакторов-разделителей предназначены для слива нефтепродуктов и соединены с первой накопительной емкостью устройства сбора нефтепродуктов и воды, вторые выходы, предназначены для слива водно-органической субстанции и соединены со второй накопительной емкостью устройства сбора нефтепродуктов и воды, а третьи предназначены для слива воды и соединены с третьей накопительной емкостью и входом реактора подготовки реагентов, в нижней части каждой из емкостей реакторов-разделителей выполнены выпускные отверстия, предназначенные для выпуска механических примесей, а в каждой накопительной емкости устройства сбора нефтепродуктов и воды имеются выходы, предназначенные для отвода содержимого емкости, при этом выход первой и третьей емкостей дополнительно соединены с парогенератором, вторая часть трубопровода, предназначенного для подачи пара, которого соединена с приемной емкостью, двумя реакторами-разделителями и реактором подготовки реагентов.
Сущность заявляемого технического решения поясняется фигурой, на которой представлена структурная схема комплекса.
Комплекс состоит из устройства сбора и перекачки нефтешламов (УСПНШ) 1, устройства разделения нефтешламов (УРНШ) 2 и устройства сбора нефтепродуктов и воды (УСНВ) 3.
Устройство сбора и перекачки нефтешламов 1 состоит из гидравлического насоса с фильтром грубой очистки 7, расположенного на раме 4, закрепленной на понтонах 5, предназначенных для доставки насоса 7 в зону забора нефтяного шлама. На раме 4 закреплена стрела 6 с изменяющейся геометрией, на которой крепится трубопровод 8 насоса 7, соединенного в свою очередь трубопроводом 8 с приемной емкостью 11. Устройство снабжено также парогенератором 9 с трубопроводом 10 для подачи пара в зону всасывания нефтешлама.
Устройство разделения нефтешламов 2 состоит из двух реакторов-разделителей 12, 13 и реактора подготовки реагентов 14, изготовленных в виде обогреваемых емкостей, соединенных между собой с помощью трубопровода. Каждый из реакторов-разделителей 12, 13 имеет три выхода, расположенных на разных уровнях и предназначенных соответственно для слива нефтепродуктов, водно-органической субстанции и водного раствора. В нижней части каждой из емкостей реакторов-разделителей 12, 13 выполнены выпускные отверстия, предназначенные для выпуска механических примесей.
Устройство сбора и утилизации нефтепродуктов состоит из трех накопительных емкостей 15, 16, 17, предназначенных для сбора водно-органической субстанции, водного раствора и нефтепродуктов.
3
3
3
2
Комплекс работает следующим образом. Непосредственно в зону всасывания нефтешламов подается пар давлением 5÷15 атмосфер производимый парогенератором 9, в результате чего вязкие шламы становятся жидкими и далее с помощью гидронасоса 7 через фильтр грубой очистки они подаются в приемную обогреваемую емкость 11, объем которой целесообразно выбрать 10÷30 м. В приемной емкости нефтешлам нагревается до температуры не менее 60°С и тщательно перемешивается с помощью мешалки. Далее подогретый и гомогенизированный нефтешлам поступает на реакторы-разделители 12, 13, выполненные в виде обогреваемых емкостей с мешалками объемом 10÷15 м и температурой 70÷80°С. Туда же подается горячий раствор из реактора подготовки реагентов 14 при температуре 70÷80°С, объемом 2÷5 м  в качестве реагентов применяется коагулянт на основе СаСl и поверхностно-активного вещества (ПАВ).
Разделение нефтешламов на нефтепродукты, водный раствор и водно-органическую субстанцию происходит в течение двух, четырех часов, после отстоя каждая составляющая послойно поступает в соответствующие накопительные емкости 15, 16, 17. Механические примеси из емкостей 12, 13 поступают на уничтожение. Верхний слой в виде нефтепродуктов поступает в накопительную емкость нефтепродуктов 17, промежуточный слой в виде водно-органической субстанции остается в реакторе-разделителе и сливается в накопительную емкость водно-
органической субстанции 15 после прохождения всего процесса утилизации нефтешлама, нижний слой водного раствора откачивается в реактор подготовки реагентов 14, чем достигается экономия последнего, а остальное откачивается в накопительную емкость водного раствора 16. Водный раствор из емкости 16 подается частично в парогенератор 9, а остальное поступает на хозяйственные нужды. Нефтепродукты из емкости 17 направляются на переработку и частично в качестве горючего для парогенератора 9. Механические примеси отвозятся на полигон для последующей утилизации.
Подача пара непосредственно в зону всасывания нефтешлама, позволяет уменьшить их вязкость. В результате значительно сокращается время перекачки нефтешламов в приемную обогреваемую емкость и уменьшаются энергозатраты, а использование двух реакторов-разделителей позволяет сократить время отстоя и разделения нефтешламов на нефтепродукты, вводно-органическую субстанцию и водный раствор.