Обработка шламов нефтеперерабатывающих заводов

Основными отходами нефтеперерабатывающих заводов являются: эмульгированная нефть и нефтепродукты, уловленные в нефтеотделителях систем оборотного водоснабжения, в нефтеловушках и других сооружениях механической очистки сточных вод; нефтяные шламы, представляющие собой донные осадки всех сооружений механической очистки сточных вод, продукты зачистки резервуаров, флотоконцентрат, собранный на установках каскадноадгезионной сепарации и во флотаторах.

Нефтяные шламы с НПЗ бывают двух видов -- постоянно образующиеся в процессе производства, количество которых составляет до 0,007 т на 1 т перерабатываемой нефти, и за старевшие, которые в течение многих лет накапливаются и хранятся в открытых земляных емкостях -- нефтешламонакопителях.

В процессе переработки и очистки нефти и нефтепродуктов на заводах образуется значительное количество механических примесей: продукты коррозии, загрязнения, вносимые или образующиеся в самом процессе переработки и очистки, загрязнения, образующиеся при ремонте и обслуживании аппаратов и оборудования, а также механические примеси, попадающие через неплотности оборудования, загрязнения в виде пыли из окружающего воздуха и т.д.

Анализ данных инвентаризации ПО, проведенный в 1985 г., показал, что в целом по предприятиям ВПО "Союзх-нефтеоргсинтез" образуется более 800 тыс. т токсичных ПО, причем из этого количества обезвреживается или утилизируется примерно около 10 % отходов. Неутилизируемые отходы вывозятся на промышленные свалки, сбрасываются в шламонакопители, отвалы и пруды, загрязняя как воздушный бассейн, так и подземные и поверхностные воды и почвы.

Наиболее крупнотоннажными отходами производств нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий являются нефтешламы и избыточные активные илы с водоочистных сооружений, нефтегрязь после очистки резервуаров и емкостей, кислые гудроны, сернисто-щелочные стоки от щелочной очистки нефтепродуктов, отработанная серная кислота. Согласно данным БашНИИ НП (Уфа), в 1985 г. на предприятиях отрасли и водоочистных сооружениях образовалось 646 тыс. т нефтешламов. Состав нефтешламов неодинаков на различных предприятиях. Согласно данным инвентаризации, содержание нефтепродуктов в нефтешламе Московского НПЗ составляет 3 %, Хабаровского НПЗ - 58 %, содержание механических примесей в нефтешламе Ново-Ярославского НПЗ составляет 3 %, Куйбышевского НПЗ — до 40 %.

В среднем же принято, что нефтешламы с водоочистных сооружений содержат 20—25 % нефтепродуктов, 65--75 % воды и 5--10 % механических примесей. По данным инвентаризации на предприятиях ВПО "Союзнефтеоргсинтез" накоплено около 4,5 млн. т нефтешлама: п/о "Салаватнефтеоргсин-тез" - 913 тыс. т. Уфимский НПЗ им. XXII съезда КПСС -611 тыс. т, п/о "Омскнефтеоргсинтез" — 590 тыс. т. и т.д. В настоящее время обезвреживается всего 2,1 тыс. т нефтешламов, что составляет 0,5 % общего количества нефтешлама. Обезвреживание осуществляется посредством сжигания.

Методы обработки нефтесодержащих отходов нефтеперерабатывающих заводов достаточно полно освещены в специальной литературе, поэтому в данном разделе приведены только краткие сведения об основных технологических процессах обработки. Жидкие нефтепродукты, задержанные в нефтеловушках, песколовках, отстойниках, собранные с поверхности шламонакопителей, подвергаются обезвоживанию путем нагрева и отстаивания или центробежным способом. Поступающие на узел разделки нефтепродукты проходят теплообменники, где нагреваются до температуры 60--70°С, после чего следуют в разделочные резервуары для отстаивания. В процессе отстаивания происходит разложение нефтепродуктов на фазы: нефть -- эмульсия (вода с нефтью) -- подтоварная вода. Собранные продукты, содержащие до 2--5 % воды и до 1 % механических примесей, откачивают для переработки на специальных установках совместно с сырой нефтью.

На ряде предприятий отрасли, в частности на Волгоградском НПЗ, построены установки для разрушения ловушечной эмульсии центробежным способом. Установки состоят из пяти сепараторов типа ОРТ-ЗМ-ЛЭП. Однако эти установки не обладают достаточной надежностью. В этой связи большой интерес представляет опыт, накопленный на некоторых нефтеперерабатывающих заводах Англии. По их схеме в голове установки стоят горизонтальные центрифуги со шнековой выгрузкой твердого осадка. Обезвоженный шлам идет на сжигание, а нефтепродукты пропускаются через сепараторы второй ступени и далее поступают на установку ЭЛОУ. Система выделения из шлама нефтепродуктов с помощью центрифугирования успешно работает на НПЗ в ВНР. Применение центрифуг для выделения из нефтешламов твердого осадка и воды на наших НПЗ сдерживается отсутствием износоустойчивых и надежных отечественных центрифуг.

У нас в стране проектированием и изготовлением опытного образца центрифуги с антикоррозионным покрытием и во взрывобезопасном исполнении занимается Минхиммаш СССР. В Миннефтехимпроме СССР намечена программа по комплексному решению вопроса переработки нефтешлама с целью выделения нефтепродуктов и сжигания сгущенного нефтешлама совместно с твердыми отходами НПЗ. Эта программа намечает:

в 1988--1989 гг. провести реконструкцию существующих установок сжигания нефтешлама с вращающимися барабанными печами с дооборудованием их котлами-утилизаторами в п/о "Омскнефтеоргеинтез", п/о "Салаватнефтеоргсинтез", на Уфимском, Ново-Горьковском, Новополоцком НПЗ;

в 1990 г. разработать рабочую документацию проектов модульных установок переработки нефтешлама с выделением нефтепродуктов с использованием трехфазных центрифуг с гидроприводом и сжиганием сгущенного нефтешлама совместно с избыточным активным илом, а также с использованием вращающихся барабанных печей с котлами утилизаторами (одна технологическая линия);

в 1990—1995 гг. осуществить строительство модульных 282установок на предприятиях по плану их технического перевооружения.

Эмульгированные нефтеотходы могут обезвреживаться различными термическими способами -- сжиганием с утилизацией или без утилизации тепла, пиролизом. ВНИИнефте-химом совместно с Ленгипрогазом и Киришским НПЗ был разработан новый способ переработки отходов нефтехимических производств, позволяющий максимально извлекать содержащиеся в них продукты и тем самым значительно снизить затраты на обезвреживание.

В основу разработанной схемы положена термическая обработка нефтеотходов на движущемся твердом теплоносителе, например гранулированном высокоглиноземистом шамоте при t = 350—750°С. В результате контакта с движущимся теплоносителем нефтепродукты и вода испаряются, при этом нефтепродукты подвергаются частичному разложению (пиролизу). Механические примеси и смолообразные продукты осаждаются на теплоносителе и непрерывно выводятся из реакторов в сепаратор-нагреватель, где они легко отделяются и затем улавливаются в циклоне, а нагретый теплоноситель вновь возвращается в реактор. Образовавшаяся парогазовая смесь при охлаждении конденсируется в присутствии деэмульгатора.

Конденсат, содержащий нефтепродукты и воду, разделяется путем отстаивания, вода сбрасывается в канализацию, а нефтепродукты направляются на переработку. Газ используется для нагрева теплоносителя.

Основным методом термического обезвреживания нефтесодержащих шламов остается их сжигание. В настоящее время нефтешламы сжигаются на Уфимском НПЗ (работает камерная печь с ротационной форсункой производительностью 2,7 т/ч). Кременчугском НПЗ (камерная печь фактической производительностью 2,5 т/ч с ротационной форсункой), Ново-Ярославском НПЗ (печь производительностью 0,5 т/ч с ротационной форсункой по типу печи, работающей на Уфимском НПЗ), п/о "Ангарскнефтеоргсинтез" (барботажная печь производительностью 2,5 т/ч конструкции Ивановского энергетического института). Построена печь по сжиганию нефтешлама на Ново-Горьковском НПЗ. Разработаны проекты установок по сжиганию нефтешламов с использованием вращающихся печей для Волгоградского НПЗ, п/о "Грознефтеорг-синтез", Орского, Куйбышевского, Московского НПЗ. Институтом БашНИИ НП разработан регламент на проектирование установки по сжиганию нефтешлама совместно с избыточным активным илом производительностью 5 т/ч с утилизацией тепла.

Дата добавления: 2015-07-19