Экологические аспекты обезвреживания и утилизации углеводородсодержащих отходов нефтегазового комплекса

• Автор: Литвинова, Татьяна Андреевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 192 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Экологические проблемы образования и обезвреживания углеводородсодержащих отходов нефтегазового комплекса

1.1 Характеристики нефтешламов

1.1.1 Состав и свойства нефтешламов

1.1.2 Воздействие на компоненты биосферы

1.2 Методы переработки нефтешламов

1.2.1 Классификация методов переработки нефтешламов

1.2.2 Химические методы обезвреживания нефтешламов

1.2.3 Направления использования нефтешламов в качестве вторичного сырья

1.3 Характеристика и методы переработки твердых отходов нефтегазового комплекса

1.3.1 Отработанные адсорбенты
1.3.2 Отработанные цеолитсодержащие катализаторы
2 Объекты и методы исследований
2.1 Характеристика объектов исследований и используемых веществ
2.2 Методы анализа отходов и продуктов обезвреживания
2.3 Методики определения физико-химических и физико-механических свойств и состава отходов и продуктов обезвреживания
2.4 Методы определения экологической опасности отходов и продуктов обезвреживания
2.5 Методика получения продуктов органоминеральных добавок
2.6 Методика получения образцов керамзита с добавками на основе отходов нефтегазового комплекса
2.7 Методика изготовление образцов кирпича с добавками на основе твердых отходов нефтегазового комплекса
3 Обезвреживание углеводородсодержащих отходов с получением
экологически безопасных ВМР
3.1 Обоснование необходимости обезвреживания углеводородсодержащих
отходов и использования их в качестве ВМР
3.1.1 Исследование свойств и состава нефтешламов

3.1.2 Исследование отработанных силикагелей
3.1.3 Исследование отработанных цеолитсодержащих катализаторов
3.1.4 Определение экологической опасности отходов
3.1.4.1 Вымываемость отходов в водную среду
3.1.4.2 Определение класса опасности отходов расчетным методом
3.2 Обезвреживание нефтешламов с получением органоминеральных добавок
3.2.1 Обоснование возможности обезвреживания нефтешламов реагентным методом с использованием отработанного силикагеля
3.2.2 Разработка рецептуры обезвреживания нефтешламов с получением органоминеральных добавок
3.2.3 Характеристика органоминеральных добавок
3.2.4 Изучение экологической безопасности органоминеральных добавок
4 Использование отходов и продуктов их обезвреживания в производстве строительных материалов
4.1 Применение отходов и продуктов обезвреживания в производстве керамзита
4.1.1 Обоснование применения ОМД и отработанного силикагеля (КрД)
в производстве керамзита
4.1.2 Разработка способа получения образцов керамзита с применением ОМД
4.1.2.1 Получение керамзита при быстрой термоподготовке гранул
4.1.2.2 Получение керамзита при постепенной термоподготовке гранул
4.1.2.3 Получение керамзита при подвяливании гранул
4.1.3 Разработка способа получения образцов керамзита с применением отработанного силикагеля КрД
4.2 Использование отработанных адсорбентов и катализаторов в производстве кирпича
4.2.1 Обоснование использования кремнеземсодержащих отходов
в качестве добавок в кирпич
4.2.2 Разработка способа получения керамических кирпичей с добавками
5 Практическая реализация результатов исследований
5.1 Получение органоминеральных добавок в производственном цикле
5.2 Внедрение добавок в производстве строительных материалов
5.3 Экономическая эффективность обезвреживания отходов
Выводы
Список использованных источников
Приложение А Масс спектры соединений в отходах
Приложение Б Технические условия «Продукт обезвреживания
нефтесодержащих отходов - органоминеральная добавка»
Приложение В Заключение по испытанию органоминеральной добавки
Приложение Г Заключение по испытанию кремнеземсодержащей добавки
Приложение ДЗаключение о рекомендации к внедрению
Приложение Е Рекомендательное письмо
Приложение Ж Акт внедрения в учебный процесс

Цеолитсодержащие катализаторы

Катализаторы с цветными металлами (N1, Со, Мо, и др.)
Катализаторы с драгоценными металлами (Ag, Аи, металлы платиновой группы)

• гидрокрекинг
• гидроочистка
• гидроизомеризация
ч ♦ депарафинизация
• риформинг
• изомеризация
• гидрирование

Рисунок 1.6 - Основные цеолитсодержащие катализаторы
Процесс каталитического крекинга проводят при температуре 450-520 °С и атмосферном или повышенном давлении (до 0,4 МПа), при этом протекают крекинг парафинов и нафтенов, изомеризация, деалкилирование, расщепление боковых цепей и перераспределение алкильной группы ароматических соединений, диспропорционирование олефинов, перераспределение водорода, полимеризация и конденсация, коксообразование. В качестве катализаторов используются цеолитсодержащие катализаторы, включающие в свой состав от 3 до 25 % цеолита типа "У", а также до 40 % цеолита типа X. Регенерация катализаторов ведется горячим воздухом при температуре 650-750 °С. В закоксованном катализаторе содержится 1,2-2,0 % (масс.) кокса, а после регенерации - не более 0,1 % (стремятся к 0,05 %) [120-121].
Процесс каталитического риформинга основывается на реакциях дегидроциклизации парафиновых углеводородов, дегидрогенизации нафтеновых, изомеризации парафиновых углеводородов на содержащих платину катализаторах в присутствии водорода. Катализаторы процесса каталитического риформинга -так называемые металлонанесенные, бифункционального типа. Кислотная основа - это либо оксид алюминия, либо цеолит, а в качестве активных металлов используются платина, палладий, рений, ирридий и другие. В ходе эксплуатации катализаторов риформинга на их поверхности откладываются продукты уплотнения в виде кокса, серы и других тяжелых продуктов, блокирующих активные