Методы переработки нефтесодержащих отходов
Содержание
Нефтесодержащие отходы (НСО) представляют собой вещества, которые ежедневно образуются в огромных количествах по всему миру. В России проблема утилизации отходов нефтепереработки и нефтехимии стоит особенно остро из-за специфики отрасли. Неправильная утилизация этих отходов представляет серьезную угрозу для экологии на глобальном уровне. Эти вредные вещества распространяются не только в местах их добычи, но и в процессе транспортировки и производства других товаров.
Несмотря на значительное негативное влияние нефтепродуктов на окружающую среду, многие производства невозможно представить без их использования. НСО содержат ценные углеводороды, которые можно извлечь в процессе утилизации. Наша компания предлагает услуги по легальной и эффективной переработке нефтесодержащих отходов в Москве, помогая минимизировать их вредное воздействие на природу.
Типы нефтесодержащих отходов
Древесные опилки и стружка
Древесные опилки и стружка хорошо впитывают жидкости, поэтому их используют для ликвидации разливов нефтепродуктов. Впитав опасные вещества, они предотвращают экологическую катастрофу, но сами становятся источником опасности для экологии и живых организмов. Опилки, загрязненные нефтепродуктами, образуются преимущественно на нефтеперерабатывающих и автомобильных заводах, автосервисах, автомойках, ТЭЦ, полиграфических предприятиях и ремонтных заводах.
Загрязненные нефтепродуктами опилки и стружка оказывают токсическое воздействие на человека, поражая сердечно-сосудистую и нервную системы, поэтому их необходимо своевременно утилизировать.
Загрязненный обтирочный материал
Обтирочный материал — это тканевая ветошь, используемая в промышленности для протирания поверхностей, деталей машин, станков и другого оборудования. В процессе эксплуатации обтирочные материалы впитывают остатки моторных масел, бензина, нефтепродуктов и химических растворителей.
Использованные обтирочные материалы могут оказывать токсическое воздействие на сердечно-сосудистую и нервную системы человека. Кроме того, они могут стать источником возгорания, поэтому промасленную ветошь нельзя хранить в открытых контейнерах, под открытым небом и под прямыми солнечными лучами.
Песок и грунт, загрязненные нефтепродуктами
Песок, как и опилки, хорошо впитывает жидкости, поэтому его используют для ликвидации разливов нефтепродуктов. Аварийные разливы нефтепродуктов приводят к загрязнению почвы опасными веществами. Для предотвращения экологической катастрофы последствия разливов должны быть незамедлительно ликвидированы.
Нефтепродукты крайне негативно влияют на растительный и животный мир при попадании в почву или водоемы, а также оказывают токсическое воздействие на сердечно-сосудистую и нервную системы человека.
Нефтешламы
Нефтешламы представляют собой смеси, состоящие из нефтепродуктов, воды и минеральных включений, таких как песок, ил и оксиды металлов. Они образуются при добыче, транспортировке и переработке нефти, а также при очистке резервуаров.
В зависимости от источника и состава нефтешламы могут относиться ко 2-4 классам опасности. Они крайне негативно влияют на растительный и животный мир при попадании в почву или водоемы, а также оказывают токсическое воздействие на сердечно-сосудистую и нервную системы человека.
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) и эмульсии
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) на основе нефтяных масел и их эмульсий используются для охлаждения при обработке металлов. Они препятствуют износу режущих инструментов и улучшают качество продукции. В процессе многократного использования СОЖ истощаются и теряют свои свойства.
Отработанные СОЖ представляют опасность для экологии и здоровья человека, так как содержат эмульгированные и свободные масла. По окончании их использования необходимо утилизировать эти жидкости.
Отработанный мазут
Мазут — это жидкий продукт темно-коричневого цвета, остающийся после выделения из нефти бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций. Основные потребители мазута — нефтеперерабатывающая промышленность, флот, жилищно-коммунальное хозяйство, автосервисы и автомойки, ремонтные заводы. В результате их деятельности образуется некондиционный мазут, требующий утилизации или переработки.
Продукты сгорания мазута и содержащие мазут сбросные воды представляют опасность для здоровья человека и окружающей среды, поэтому их необходимо грамотно утилизировать.
Отработанные масла
Нефтяные масла используются во многих отраслях промышленности, таких как автомобильная, строительная, машиностроительная, химическая и электроэнергетика. В процессе эксплуатации масла разлагаются, окисляются, полимеризуются и загрязняются посторонними веществами.
Отработанные масла существенно загрязняют окружающую среду и содержат вещества, негативно влияющие на иммунную систему, важные органы и репродуктивные способности человека. В зависимости от состава они относятся ко 2-4 классам опасности.
Отходы очистных сооружений, загрязненные нефтепродуктами
Стоки, загрязненные нефтепродуктами, образуются на нефтебазах, очистных сооружениях предприятий, автомойках и станциях техобслуживания. В их составе присутствуют автомобильное, дизельное и котельное топливо, а также смазочные материалы.
Сброс нефтесодержащих стоков в водоемы делает воду непригодной для бытового использования и оказывает токсическое воздействие на животный и растительный мир водоемов.
Древесные опилки и стружка хорошо впитывают жидкости, поэтому их используют для ликвидации разливов нефтепродуктов. Впитав опасные вещества, они предотвращают экологическую катастрофу, но сами становятся источником опасности для экологии и живых организмов. Опилки, загрязненные нефтепродуктами, образуются преимущественно на нефтеперерабатывающих и автомобильных заводах, автосервисах, автомойках, ТЭЦ, полиграфических предприятиях и ремонтных заводах.
Загрязненные нефтепродуктами опилки и стружка оказывают токсическое воздействие на человека, поражая сердечно-сосудистую и нервную системы, поэтому их необходимо своевременно утилизировать.
Загрязненный обтирочный материал
Обтирочный материал — это тканевая ветошь, используемая в промышленности для протирания поверхностей, деталей машин, станков и другого оборудования. В процессе эксплуатации обтирочные материалы впитывают остатки моторных масел, бензина, нефтепродуктов и химических растворителей.
Использованные обтирочные материалы могут оказывать токсическое воздействие на сердечно-сосудистую и нервную системы человека. Кроме того, они могут стать источником возгорания, поэтому промасленную ветошь нельзя хранить в открытых контейнерах, под открытым небом и под прямыми солнечными лучами.
Песок и грунт, загрязненные нефтепродуктами
Песок, как и опилки, хорошо впитывает жидкости, поэтому его используют для ликвидации разливов нефтепродуктов. Аварийные разливы нефтепродуктов приводят к загрязнению почвы опасными веществами. Для предотвращения экологической катастрофы последствия разливов должны быть незамедлительно ликвидированы.
Нефтепродукты крайне негативно влияют на растительный и животный мир при попадании в почву или водоемы, а также оказывают токсическое воздействие на сердечно-сосудистую и нервную системы человека.
Нефтешламы
Нефтешламы представляют собой смеси, состоящие из нефтепродуктов, воды и минеральных включений, таких как песок, ил и оксиды металлов. Они образуются при добыче, транспортировке и переработке нефти, а также при очистке резервуаров.
В зависимости от источника и состава нефтешламы могут относиться ко 2-4 классам опасности. Они крайне негативно влияют на растительный и животный мир при попадании в почву или водоемы, а также оказывают токсическое воздействие на сердечно-сосудистую и нервную системы человека.
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) и эмульсии
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) на основе нефтяных масел и их эмульсий используются для охлаждения при обработке металлов. Они препятствуют износу режущих инструментов и улучшают качество продукции. В процессе многократного использования СОЖ истощаются и теряют свои свойства.
Отработанные СОЖ представляют опасность для экологии и здоровья человека, так как содержат эмульгированные и свободные масла. По окончании их использования необходимо утилизировать эти жидкости.
Отработанный мазут
Мазут — это жидкий продукт темно-коричневого цвета, остающийся после выделения из нефти бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций. Основные потребители мазута — нефтеперерабатывающая промышленность, флот, жилищно-коммунальное хозяйство, автосервисы и автомойки, ремонтные заводы. В результате их деятельности образуется некондиционный мазут, требующий утилизации или переработки.
Продукты сгорания мазута и содержащие мазут сбросные воды представляют опасность для здоровья человека и окружающей среды, поэтому их необходимо грамотно утилизировать.
Отработанные масла
Нефтяные масла используются во многих отраслях промышленности, таких как автомобильная, строительная, машиностроительная, химическая и электроэнергетика. В процессе эксплуатации масла разлагаются, окисляются, полимеризуются и загрязняются посторонними веществами.
Отработанные масла существенно загрязняют окружающую среду и содержат вещества, негативно влияющие на иммунную систему, важные органы и репродуктивные способности человека. В зависимости от состава они относятся ко 2-4 классам опасности.
Отходы очистных сооружений, загрязненные нефтепродуктами
Стоки, загрязненные нефтепродуктами, образуются на нефтебазах, очистных сооружениях предприятий, автомойках и станциях техобслуживания. В их составе присутствуют автомобильное, дизельное и котельное топливо, а также смазочные материалы.
Сброс нефтесодержащих стоков в водоемы делает воду непригодной для бытового использования и оказывает токсическое воздействие на животный и растительный мир водоемов.
Классификация
Классификация
Методы утилизации
Методы утилизации отходов нефтегазовой промышленности варьируются в зависимости от региона. На выбор оптимальной технологии влияют природно-климатические условия, инфраструктура топливно-энергетического комплекса и степень урбанизации региона. В России самым распространенным способом хранения отходов является сливание в нефтешламовые накопители. Этот метод широко используется в районах с длительной историей добычи природных ресурсов, таких как Ханты-Мансийский автономный округ, Ямало-Ненецкий автономный округ и Западная Сибирь.
Сжигание нефтеотходов
Сжигание нефтеотходов
Нефтеотходы, которые не подлежат регенерации, подвергаются сжиганию. Во время горения таких отходов, содержащих значительное количество влаги, происходят сложные химические процессы, включающие испарение воды и присутствие ее паров в зоне пламени. Это приводит к увеличению скорости горения отходов за счет роста количества активных центров, таких как положительно и отрицательно заряженные ионы, образующиеся при диссоциации воды. Появление большого числа активных центров атомарного водорода (Н) и гидроксила (ОН) в зоне пламени многократно ускоряет реакцию окисления топлива.
Вода не только инициирует реакцию, но и активно участвует в самих реакциях. Это подтверждается изменением интенсивности свечения, наблюдаемым при увеличении содержания воды в смеси. При сжигании водосодержащих топлив снижается дымообразование, что объясняется уменьшением дефицита кислорода в зоне реакции.
Вода не только инициирует реакцию, но и активно участвует в самих реакциях. Это подтверждается изменением интенсивности свечения, наблюдаемым при увеличении содержания воды в смеси. При сжигании водосодержащих топлив снижается дымообразование, что объясняется уменьшением дефицита кислорода в зоне реакции.
Процесс сжигания нефтесодержащих отходов может осуществляться в топках различных конструкций, таких как камерные, циклонные и надслоевые. Особый интерес представляет турбобарботажный способ горения, который обладает следующими ключевыми характеристиками:
- Сжигание происходит в цилиндрической или узкой кольцевой камере при высокой кратности обмена в тонком слое, приводимом в вращательное турбулентное движение. Слой топлива быстро прогревается и распыляется на более мелкие капли по сравнению с другими методами.
- Процесс ведется при пониженном количестве первичного воздуха и высокой его скорости. Барботажные элементы объединены в коллекторные блоки.
- Подача вторичного воздуха в камеру сгорания осуществляется над слоем отходов тангенциально, пересекаясь с рабочим сечением камеры. Недоиспарившиеся капли, вынесенные из слоя под действием центробежной силы, сепарируются на стенках камеры, что исключает механическую неполноту сгорания.
- Процесс сжигания ведется при повышенном коэффициенте избытка воздуха, что позволяет в определенных пределах изготавливать турбобарботажные горелки без футеровки и водяного охлаждения корпуса.
Химическое обезвреживание
Химическое обезвреживание
Этот метод вдвое дешевле сжигания, так как позволяет не только предотвратить ущерб окружающей среде, но и получить товарные продукты, пригодные для дорожного строительства и других целей. Один из популярных способов утилизации нефтесодержащих отходов заключается в их обработке негашеной известью, предварительно обработанной стеариновой кислотой или другим поверхностно-активным веществом. В результате образуется сухой, сильно гидрофобный порошок, который можно использовать в строительстве дорог и для иных целей.
Химическое обезвреживание также применяется для очистки поверхностей водоемов от пролитой нефти. Для рассеивания нефти используются препараты с эмульгирующим действием, представляющие собой поверхностно-активные вещества, разбавленные органическим растворителем. Эти препараты способны к биологическому разложению под воздействием бактерий.
Энергичное перемешивание воды с обработанными ими путем опрыскивания с воздуха нефтяными пятнами приводит к рассеиванию отходов в толще воды и последующему биохимическому окислению.
В последние годы для сбора нефтепродуктов с поверхности водоемов и извлечения их из сточных вод используются жидкости с магнитными свойствами. Магнитные жидкости представляют собой многокомпонентные коллоидные системы, состоящие из воды, минеральных масел, магнитных материалов (Fe, Fe₃O₄) и других веществ. Магнитные жидкости на углеводородной основе (керосине и др.) хорошо растворяются в нефтепродуктах. Для очистки водоема от нефти магнитную жидкость распыляют по его поверхности, а затем (после растворения в нефтепродуктах) полученную смесь собирают с помощью магнитного устройства, передвигающегося по поверхности водоема.
Химическое обезвреживание также применяется для очистки поверхностей водоемов от пролитой нефти. Для рассеивания нефти используются препараты с эмульгирующим действием, представляющие собой поверхностно-активные вещества, разбавленные органическим растворителем. Эти препараты способны к биологическому разложению под воздействием бактерий.
Энергичное перемешивание воды с обработанными ими путем опрыскивания с воздуха нефтяными пятнами приводит к рассеиванию отходов в толще воды и последующему биохимическому окислению.
В последние годы для сбора нефтепродуктов с поверхности водоемов и извлечения их из сточных вод используются жидкости с магнитными свойствами. Магнитные жидкости представляют собой многокомпонентные коллоидные системы, состоящие из воды, минеральных масел, магнитных материалов (Fe, Fe₃O₄) и других веществ. Магнитные жидкости на углеводородной основе (керосине и др.) хорошо растворяются в нефтепродуктах. Для очистки водоема от нефти магнитную жидкость распыляют по его поверхности, а затем (после растворения в нефтепродуктах) полученную смесь собирают с помощью магнитного устройства, передвигающегося по поверхности водоема.
Биологическое обезвреживание
Биологическое обезвреживание
Биохимическая обработка нефтесодержащих отходов основана на способности некоторых микроорганизмов преобразовывать ароматические и алифатические углеводороды в безвредные диоксид углерода и воду. Этот процесс протекает в аэробных условиях.
Одна из технологий биохимической обработки нефтеотходов была разработана отечественными специалистами из Тюмени. Специальный бактериальный препарат "Путидойл", созданный на основе природного штамма, обладает окисляющей активностью в отношении углеводородов нефти, разрушая их до экологически нейтральных соединений.
Препарат представляет собой мелкодисперсный порошок с концентрацией бактерий не менее 100 миллиардов на грамм сухого вещества. Влажность препарата составляет не более 10%. Порошок может применяться для очистки сточных вод, водоемов, акваторий морей, технологических резервуаров, танков, судов, территорий нефтебаз и других объектов. Препарат сохраняет работоспособность при температуре от -50 до 70 °C. Он активен только в присутствии кислорода и погибает в анаэробных условиях, то есть при попадании в земные недра. Важно отметить, что после применения препарата на почве, загрязненной нефтепродуктами, урожай биомассы возрастает в четыре раза по сравнению с урожаем до загрязнения. Это связано с тем, что продукты обезвреживания являются отличным удобрением.
Процесс обезвреживания загрязненной нефтью почвы занимает менее 2,5 месяцев, после чего возобновляется ее растительный покров.
Одна из технологий биохимической обработки нефтеотходов была разработана отечественными специалистами из Тюмени. Специальный бактериальный препарат "Путидойл", созданный на основе природного штамма, обладает окисляющей активностью в отношении углеводородов нефти, разрушая их до экологически нейтральных соединений.
Препарат представляет собой мелкодисперсный порошок с концентрацией бактерий не менее 100 миллиардов на грамм сухого вещества. Влажность препарата составляет не более 10%. Порошок может применяться для очистки сточных вод, водоемов, акваторий морей, технологических резервуаров, танков, судов, территорий нефтебаз и других объектов. Препарат сохраняет работоспособность при температуре от -50 до 70 °C. Он активен только в присутствии кислорода и погибает в анаэробных условиях, то есть при попадании в земные недра. Важно отметить, что после применения препарата на почве, загрязненной нефтепродуктами, урожай биомассы возрастает в четыре раза по сравнению с урожаем до загрязнения. Это связано с тем, что продукты обезвреживания являются отличным удобрением.
Процесс обезвреживания загрязненной нефтью почвы занимает менее 2,5 месяцев, после чего возобновляется ее растительный покров.
Физические методы
Физические методы
Механические процессы очистки нефтеотходов включают перемешивание и физическое разделение смеси на соответствующие фазы. Выделенные углеводороды направляются на вторичную переработку, вода отправляется на очистку. Механические примеси, обогащенные углеводородами и содержащие воду, образуют новые отходы, объем которых значительно меньше по сравнению с первичным нефтешламом.
Физико-химические методы
Физико-химические методы
Физико-химические методы обезвреживания нефтяных отходов основаны на применении специально подобранных поверхностно-активных веществ (деэмульгаторов, диспергаторов, смачивателей) и вспомогательных веществ, которые влияют на изменение состояния (размер частиц) и коллоидно-дисперсной структуры взвешенных частиц в нефтяной и водной фазах.
Достоинства:
Достоинства:
- Возможность интенсификации процесса при сравнительно небольших добавках вводимых веществ.
- Сочетаемость с физическими и биологическими методами.
- Высокая стоимость реагентов.
- Необходимость применения специального дозирующего оборудования и перемешивающих устройств.
- Может служить только частью комплексного метода.