Снижение техногенной нагрузки на окружающую среду Западной Сибири путем утилизации нефтяных шламов газовых конденсатов

• Автор: Аксанов, Тимур Шамилевич
• Шифр специальности: 03.00.16, 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 УМЕНЬШЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПУТЕМ ПЕРЕРАБОТКИ И УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ литературный обзор

1.1 Методы разделения нефтешламов

1.2 Анализ методов обезвреживания и утилизации нефтешлама с целью выбора оптимального решения экологических проблем

1.2.1 Захоронение нефтешлама

1.2.2 Минимизация загрязнения окружающей среды путем термической утилизации нефтешламов

1.2.3 Биопереработка нефтешламов

1.2.4 Рециклинг нефтешлама

1.2.5 Использование нефтешламов в качестве компонентов топлива

1.2.6 Получение тврдого топлива из нефтешламов

1.2.7 Использование нефтешламов в качестве компонентов

для производства строительных материалов
1.2.8 Комплексные методы утилизации нефтешлама
1.3 Выводы по результатам анализа литературы
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Исследование физикохимических свойства нефтешлама
2.2 Исследование и разработка эффективных методов обезвоживания нефтешлама
2.3 Реологические свойства нефтешлама
2.4 Анализ возможных направлений использования нефтешламов СЗСК
2.5 Методы испытаний резиновых смесей
ГЛАВА 3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Исследование физикохимических свойства нефтешлама
3.1.1 Фракционный состав нефтешлама
3.1.2 Групповой состав нефтешлама
3.1.3 Определение содержания парафина в нефтешламе
3.2 Исследование и разработка эффективных методов обезвоживания нефтешлама
3.2.1. Термохимическое обезвоживание нефтешлама
3.2.2 Обезвоживание нефтешлама механоакустическим воздействием
3.2.3 Обезвоживание нефтешлама под воздействием СВЧ
токов сверхвысокой частоты
3.2.4 Обезвоживание путем смешения с нефтяным сырьем
3.3 Реологические свойства и пути понижения вязкости нефтешлама
3.4 Анализ возможных направлений использования нефтешламов СЗСК
3.4.2 Котельное топливо
3.4.2 Дизельное топливо
3.4.3 Ингредиенты резиновых смесей
3.4.4 Добавка к битумам
3.5 Описание технологической схемы утилизации
ГЛАВА 4 ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМОВ
4.1 Экологические аспекты утилизации нефтешламов
4.1.1 Оценка величины ожидаемого предотвращенного ущерба от загрязнения атмосферного воздуха нефтешламами СЗСК
4.1.2 Определение величины ожидаемого предотвращенного экологического ущерба литосферы от снижения загрязнения нефтешламами
4.2 Экономическое обоснование утилилизации нефтешламов
4.2.1 Расчет капитальных затрат
4.2.2 Расчет оплаты труда при проведении строительных и пусконаладочных работ
4.2.3 Расчет оплаты труда сменного обслуживающего персонала
4.2.4 Расчет себестоимости утилизации шлама
4.2.5 Расчет экономической эффективности внедрения проекта 7 ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЯ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СЗСК Сургутский завод стабилизации газового конденсата
ОМС органоминеральная смесь
САВ смолистоасфальтеновые вещества
Н.К. начало кипения
К.К. конец кипения
ИК инфракрасный
масс. массовые проценты, доли
ПАВ поверхностноактивные вещества РПАА роторнопульсационный акустический аппарат УЗДН ультразвуковой низкочастотный диспергатор СВЧ сверхвысокая частота электрического тока
ОЖС обрабатываемая жидкотекучая среда
УМТ установка моторных топлив
АСПО асфальтосмолистые парафиновые осаждения
ВУ вязкость условная
ЦЧ цетановое число
ДИ дизельный индекс
а анилиновая точка нефтепродукта, С
т интерцепт рефракции
ВВК вязкостновесовая константа
КиШ метод определения температуры размягчения Кольцо и шар
НГДУ нефтегазодобывающее управление
НПУ нефтепромысловое управление
т.е. то есть
т.к. так как
т.о. таким образохм
СК стабильный конденсат
НГКс нефтегазоконденсатная смесь
т время р плотность
уел. ед. условные единицы
н.у. нормальные условия
ССЕ сложные структурные единицы
ЦЗЛ центральная заводская лаборатория
ОЖС обрабатываемая жидкотекучая среда
мм. рт. ст. миллиметры ртутного столба
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Г.за участие в руководстве работой, научные консультации и помощь в оформлении работы. В настоящее время в мировой практике накоплен богатый опыт утилизации и очистки нефтешламов, однако, вследствие весьма разнообразного состава практически невозможно предложить без предварительных исследований оптимальный способ их утилизации . Проблема утилизации нефтесодержащих шламов остается одной из наиболее технически сложных и дорогостоящих в комплексе проблем охраны окружающей среды. Методы утилизации нефтешлама зависят, прежде всего, от возможности разделения шлама на углеводороды, воду и механические примеси, которая определяется составом и рядом др. Наибольшее распространение получили смешанные методы, например, центрифугирование с применением флокулянтов 4 . В году предложен способ переработки нефтешламов, образующихся при перевозке нефти в танкерах 5, заключающийся в обработке шлама паром температура С при перемешивании. Вода и часть нефтепродуктов испаряются при 0 С. Основную часть и тяжелые фракции выпаривают при температуре до 0 С, полученный осадок направляется на дополнительную обработку. Разработана технология разделения нефтесодержащих жидких отходов и шламов, применительно к конкретным условиям Нижней Австрии 6. Затем вводят органические флокулянты и обрабатывают полученную смесь на прессе с подвешенной сеткой. В результате происходит разделение на твердую фазу, остающуюся на сетке, очищенную воду, которая используется повторно и нефтепродукты. Этот метод позволяет рекуперировать свыше тгод нефти, что составляет 0, е добычи в рассмотренном районе Австрии. Метод сернокислотной регенерации нефтепродуктов из нефтешламов с рециркуляцией кислого шлама предложен в работе 7. Были приведены результаты исследований по извлечению из шлама нефтепродуктов с целью дальнейшей их переработки, а также коагулянта сульфида алюминия. Фракционный состав полученного продукта по Энглеру начало кипения С выкипает до 1 С до 8 С до 0 С выкипает . При рециркуляции кислого нефтешлама доводится до 0,,7, что способствует увеличению выхода регенерированного нефтепродукта на . В работе 8 было предложено в качестве экстрагента, для экстракции нефтепродуктов из нефтешламов, использовать смесь жидких отходов производства ацетилена и этилена пиролизом пентангексановой фракции, при объмном соотношении нефтешлама и экстрагента . Экстракция ведтся при температуре С. В начале х годов в Башкирии был разработан метод 9, криогенного обезвоживания нефтешламов для последующего их использования в качестве вспучивающей добавки при производстве керамзита. При замораживании обводннного продукта и последующем его оттаивании, происходит разрушение коллоидной структуры дисперсной системы, что приводит к выделению свободной воды, которую несложно удалить. Исследования по обезвоживанию донных нефтешламов криогенным методом проводили как в лабораторных, так и в промышленных условиях. Однократное промораживание нефтешламов при минус С в лабораторных условиях позволило снизить содержание воды с до , при этом объм шлама снижается в раза. С повышением температуры от минус С до минус 2 С остаточное содержание воды в оттаявшем нефтешламе снижается с до . Однократное промораживание донных осадков влажностью не приводит к эффективному их обезвоживанию. Разбавление донного нефтешлама водой или активным илом до содержания воды позволяет при двукратном промораживании обезводить его до остаточного содержания воды . Образец нефтешлама, многократно промороженный и оттаянный на открытом воздухе, в условиях Уфы в период с октября по апрель обезводился с до , то есть практически до уровня влажности глинистого сырья для производства керамзита. Очистку шламонакопитсля и перевозку жидкого нефтешлама производили с декабря по март, в период устойчивых отрицательных температур. Сначала донный и верхний нефтешлам в шламонакопителе перемешивали до однородного текучего состояния и автосамосвалами вывозили нефтешлам на замораживающую площадку, расположенную выше уровня грунтовых вод, где шлам растекался тонким слоем и замораживался.