Нефтяная промышленность производит один из самых популярных опасных отходов, известный как нефтяной шлам. В последние годы обработка и удаление нефтешламов представляет собой серьезную проблему. В этой статье мы рассмотрим различные подходы к обработке и удалению нефтешламов и опишем обезвоживание нефтешламов при помощи наших электронагревателей для нефтепродуктов.
Что такое нефтешламы?
При добыче нефти образуются отходы, которые включают буровой раствор, нефтяные сточные воды, отстой заводов по очистке нефтяных сточных вод и отстой нижних резервуаров. Нефтеперерабатывающий завод с производственной мощностью 105 000 бочек в день производит около 50 тонн нефтесодержащих шламов в год. Остатки, обнаруженные на дне резервуара и других хранилищ с нефтью, обычно называют илом. В резервуарах для хранения сырой нефти этот вид шлама, находящийся в его основании, состоит из углеводородов, асфальтенов, парафина, воды и неорганических твердых веществ, таких как песок, сульфиды железа и оксиды железа. Углеводороды являются основным компонентом нефтешламов, которые образуются при изменении свойств сырой нефти в результате изменения внешних условий. Образование нефтяного шлама обычно вызывается охлаждением ниже точки помутнения, испарением легких фракций, смешиванием с несовместимыми материалами и введением воды для образования эмульсий.
Неочищенный нефтесодержащий шлам является повторяющейся проблемой, приводящей к коррозионным эффектам и снижению емкости хранения нефти. Экономический эффект включает затраты на удаление и утилизацию осадка, где большие расходы составляют сборы за утилизацию экологически вредного материала.
Во всем мире используется целый ряд методов обработки и утилизации нефтешламов, включая термические, механические, биологические и химические.
В каждом резервуаре для хранения с течением времени будет накапливаться ил, но резервуар для хранения нефти создает большие проблемы на производственных участках. Выгодное повторное использование нефтешламов с небольших производственных площадок требует повторного использования нефтешламов без обработки. Использование этих отходов в качестве строительного материала должно оказаться очень экономичным и экологически устойчивым.
В большинстве методов обработки используются три этапа техники обращения с отходами: (1) сокращение образования нефтешламов за счет использования современных технологий, (2) извлечение нефти из нефтесодержащих шламов и (3) утилизация неизвлекаемых нефтешламов. Первый этап помогает предотвратить и уменьшить образование нефтешламов, в то время как два других этапа сосредоточены на эффективной обработке сырого нефтесодержащего шлама.
Обезвоживание нефтешламов
Снижение содержания воды в нефтесодержащем шламе имеет важное значение для его утилизации. Несмотря на кондиционирование и разделение твердой и жидкой фаз, содержание воды в нефтесодержащем шламе обычно превышает 65%. Большая часть этой воды существует в виде эмульгированной и связанной воды, что снижает эффективность удаления воды в процессе естественного полусушения маслянистого осадка.
Связанная вода - это вода, которая притягивается к внутренним поверхностям пор и внешним поверхностям частиц маслянистого осадка заряженными молекулами. Эмульгированная вода относится к эмульсии масло-вода, которая представляет собой систему вода-в-масле, масло-в-воде или дисперсионную систему с несколькими типами эмульгирования. Под свободной водой понимается вода, которая может течь свободно.
Способы сушки включают сушку электронагревателями, микроволновую сушку, солнечную сушку и естественную сушку.
-
При сушке электронагревателями в качестве источника тепла используются погружные нагреватели нефтепродуктов или стеклопластиковые нагреватели, а также нагреватели косвенного нагрева, использующие теплоносители, такие как горячая вода, пар или теплопроводное масло.
-
Микроволновая сушка широко использовалась при физической обработке пищевых продуктов, бумаги, дерева и продуктов в других отраслях промышленности.
-
Солнечные сушилки могут быть самой простой и наименее дорогой технологией для уменьшения веса осадка. Эти сушилки в основном включают режимы теплицы и псевдоожиженного слоя. Однако кинетика солнечной сушки колеблется, так как поступление солнечной энергии меняется. По сравнению с сушкой электронагревателями и микроволновой сушкой, естественная воздушная сушка, аналогичная солнечной сушке, является наиболее экономичным методом снижения влажности маслянистого осадка до полусухого состояния.
По содержанию влаги методы сушки можно разделить на два типа: полная сушка и полусушка. Полная сушка снижает влажность нефтесодержащего осадка до 10-15% или менее. Полусушка снижает влажность до 40-50%. Под естественной полусушкой подразумевается выдержка маслянистого осадка при комнатной температуре. Большая часть воды из нефтесодержащего осадка затем удаляется путем естественной диффузии и испарения. Это снижает содержание воды в нефтесодержащем шламе до нового уровня 40-50%.
Естественная сушка зависит от многих факторов, включая температуру, ветер, влажность воздуха и толщину укладки маслянистого осадка. Для естественного высыхания нефтесодержащего ила до полусухого состояния после флокуляции и разделения твердой и жидкой фаз требуется 15 дней или более. Особенно важны три фактора:
-
(1) эксплуатация большого количества хранилищ увеличивает общие расходы предприятия.
-
(2) чем больше время хранения и чем больше объем необходимого хранилища, тем выше риск для безопасности и окружающей среды.
-
(3) газообразные выбросы производят запах во время производственного процесса.
Эти факторы подчеркивают необходимость сокращения периода сушки или использование нагревательных элементов для повышения скорости и эффективности.
Система нагрева для обезвоживания нефтешламов от компании Полимернагрев
Компания Полимернагрев производит несколько типов электронагревателей для резервуаров с нефтепродуктами, каждый из которых производится на заказ для полного соответствия параметрам решения вашей задачи по нагреву.
Трубные нагреватели нефтепродуктов с керамическими сухими ТЭНами – это эффективный, надежный и безопасный метод нагрева резервуаров с дизельным топливом, битумом, мазутом, маслом и другими нефтепродуктами. Также системы нагрева с погружными и врезными нагревателями нефтепродуктов применяются для обезвоживания нефтешламов, битума и мазута.
Для получения консультации по нашим нагревателям, звоните нам по телефону, указанному в контактах или заполняйте любую форму заказа на сайте, наши специалисты ответят на все ваши вопросы в самые короткие сроки.
Методы утилизации нефтешламов
Методы захоронения применяются к нефтяному шламу после извлечения всей полезной нефти и углеводородов. Среди различных используемых методов: сжигание, окисление, отверждение / стабилизация и биоразложение.
-
Сжигание - это процесс, при котором шлам нефтяной промышленности полностью сгорает в присутствии большого количества воздуха и вспомогательного топлива. Используются два основных типа печей: вращающаяся печь и печь с псевдоожиженным слоем. Температура горения в мусоросжигательных установках с вращающейся печью находится в диапазоне 980–1200 ° C, при времени пребывания 30 минут, в то время как температура горения в псевдоожиженном слое колеблется в пределах 730–760 ° C, при этом время пребывания измеряется в днях. Псевдоожиженный слой лучше всего подходит для обработки шлама низкого качества, поскольку он имеет высокую эффективность перемешивания, топливную гибкость, низкие выбросы загрязняющих веществ и высокую эффективность сгорания.
-
Стабилизация / затвердевание - это процесс инкапсуляции / герметизации отходов с использованием связующего с единственной целью предотвращения выщелачивания отходов в окружающую среду, будь то с помощью физических или химических средств, и чтобы иметь возможность преобразовать продукты в экологически чистые строительные материалы или неопасные отходы на полигоне захоронения.
-
Окислительная обработка - это процесс разложения органических загрязнителей с использованием химических и других окислителей. В процессе окисления реактивные агенты вводятся в нефтесодержащий отстой, и органическое соединение в нефтесодержащем отстое будет окисляться до диоксида углерода и воды или до безопасных материалов.
- Биоремедиация - использование микроорганизмов в биодеградации и удалении загрязнителей окружающей среды.
Выводы
В нефтяной промышленности невозможно избежать образования нефтесодержащих шламов, и это представляет собой глобальную проблему при обработке и управлении отходами из-за их опасности. Было разработано несколько подходов к эффективному управлению нефтешламом, например: пиролиз, земледелие, ультразвуковая обработка, сжигание, экстракция растворителем, фотокатализ, химическая обработка и обезвоживание при помощи электронагревателей.
