Файл: Курсовой проект по дисциплине Утилизация и рекуперация отходов производства и потребления на тему Экологическая безопасность и утилизация отходов производства и потребления на виртуальном нефтедобывающем предприятии.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 120
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Нефтешлам из-за значительного содержания в нем нефтепродуктов можно отнести к вторичным материальным ресурсам. Использование его в качестве сырья является одним из рациональных способов его утилизации, так как при этом достигается определенный экологический и экономический эффект. Одна из областей применения нефтешлама - дорожное строительство, где он используется как добавка к связующим, повышающая качество асфальтобетонной смеси за счет повышения прочности, снижения водопоглощения и уменьшения стоимости дорожного покрытия. Другой областью по объему использования нефтешлама в качестве сырья является изготовление строительных материалов. Так, предлагается применять нефтешлам для производства гидроизоляционного материала. Также нефтешлам можно использовать в качестве компонента котельного топлива и товарной нефти. Выбор метода переработки и обезвреживания нефтяных шламов, в основном, зависит от количества содержащихся в шламе нефтепродуктов. В качестве основных методов обезвреживания и утилизации нефтеотходов практически используются:
-
химические методы обезвреживания (затвердение путем диспергирования с гидрофобными реагентами на основе негашеной извести или других материалов); -
методы биологической переработки (биоразложение путем внесения нефтесодержащих отходов в пахотный слой земли; биоразложение с применением специальных штаммов бактерий, биогенных добавок и подачи воздуха); -
термические методы переработки (сжигание в открытых амбарах; сжигание в печах различного типа и конструкций; обезвоживание или сушка нефтяных шламов с возвратом нефтепродуктов в производство, а сточных вод в оборотную циркуляцию и последующим захоронением твердых остатков; пиролиз; газификация); -
физические методы переработки (гравитационное отстаивание; разделение в центробежном поле; фильтрование; экстракция); -
физико-химические методы переработки (разделение нефтяного шлама с применением специально подобранных ПАВ, деэмульгаторов, смачивателей, растворители и др. на составляющие фазы с последующим использованием). Среди существующих методов разделения нефтешламов с целью утилизации (центрифугирование, экстракция, гравитационное уплотнение, вакуум-фильтрация, фильтрпрессование, замораживание и др.) - наиболее перспективным является центрифугирование с использованием флокулянтов. Центрифугированием можно достичь эффекта извлечения нефтепродуктов на 85 %, механических примесей — на 95 %. При реагентной обработке нефтешламов изменяются их свойства: повышается водоотдача, облегчается выделение нефтепродуктов.
Способы утилизации нефтедобывающих отходов в РК
1. Переработка жидких нефтяных шламов осуществляется в три этапа. На первом этапе с помощью вибросита отделяются крупные механические примеси размером более 0,15 мм. На втором этапе при помощи пескоотделителя (гидроциклона) происходит очистка от более мелких механических примесей размером от 0,05 мм. Третий этап – это окончательная очистка жидкого нефтешлама на центрифуге, при необходимости с добавлением деэмульгаторов и флокулянтов, в результате которой происходит отделение мельчайших частиц механических примесей размером от 0,003 до 0,05 мм. Полученная в результате очистки подготовленная очищенная нефть закачивается в систему сбора нефтепромысла, а механические примеси направляются на дополнительную очистку от нефтепродуктов на установку по очистке нефтезагрязненных почв и грунтов;
2.Очищаются нефтезагрязненные почвы и грунты на установке до параметров остаточного содержания нефтепродуктов, установленных в Республике Коми. Очистка (промывка) осуществляется водным раствором поверхностно-активного вещества (ПАВ), образующего неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями. В процессе отмывки происходит отделение нефти из почвы (грунта), после чего нефть подается на технологическую линию по переработке жидких шламов. Осаждаемая почва (грунт) винтовым конвейером подается на вибросито, где осуществляется дополнительная отмывка струйной обработкой и обезвоживание уже отмытого грунта. В процессе отмывки при насыщении моющего раствора коллоидными частицами проводится его регенерация на центрифуге с применением коагулянтов и флокулянтов. Отмывка почвы (грунта) и/или механических примесей до требуемых параметров может осуществляться в несколько циклов. После отмывки почвы и грунты возвращают на место выемки.
2.7.1 Предлагаемая технологическая схема утилизации профильных отходов производства на нефтедобывающем предприятии
На данный момент в области утилизации нефтяных отходов складывается парадоксальная ситуация. С одной стороны, у нефтяных компаний имеется понимание необходимости заниматься переработкой отходов, с другой стороны, существующая номенклатура технологий не в состоянии осуществить это грамотно и результативно.
Для выполнения грамотного комплексного решения проблем переработки нефтяных отходов предложена схема организации данного процесса, в которой учтены интересы всех сторон, смотреть (Рисунок 11).
Рисунок 11 –Схема комплексной переработки нефтяных отходов ПАО «ЛУКОЙЛ- КОМИ»
На предприятии нефтяного сектора находится огромное количество нефтяных шламов различной природы: резервуарные, прудовые, разливы нефтепродуктов на грунте, нефтепродукты в линзах, проливы в результате чрезвычайных ситуаций. Так как предприятие, как правило, не обладает необходимыми ресурсами для переработки данного вида отходов (лицензия, технология, оборудование), нефтешламы передаются сторонним организациям.
Свойства шлама в каждой из перечисленных групп неодинаковы, а потому на первой стадии переработки следует применять различные технологии. Нефтезагрязненные грунты подвергаются отмывке, а затем, как и прудовой, резервуарный шлам, нефтепродукты линз, - сепарации на декантерах с выделением водной фазы и углеводородной составляющей.
Применяя доступные на сегодняшний день технологии, производится очистка воды от загрязнений и доведение ее качества до требований, позволяющих осуществлять сброс в водные объекты или использовать для технологических нужд.
Углеводородные остатки сепарации каждого вида шламов собираются вместе и готовятся на переработку. При необходимости снижения вязкости, разбавления полученной смеси могут использоваться нефть, конденсат, а при их отсутствии – нефтепродукты, содержавшиеся в линзах. Углеводородный состав подвергается обезвоживанию, обессоливанию или иным технологическим операциям (например, ультразвуковая обработка, кавитация), позволяющим впоследствии отправить смесь на атмосферную разгонку с получением товарных продуктов (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут), которые в дальнейшем реализуются.
Осуществление всех этапов представленной схемы требует четкого руководства и контроля. Для этих целей, а также для финансирования проекта в целом предполагается создание управляющей компании. Именно ей предстоит оплачивать все технологические операции по переработке шламов, начиная с их сепарации и отмывки и заканчивая процессами, обеспечивающими законченность жизненного цикла отходов. Средства для ассигнования будут поступать как от инвестора, заказчиков работ (владельцев отходов), так и от реализации продуктов переработки шламов.
Несомненно, дискуссионным остается вопрос о результативности используемых технологий и добросовестности подрядчиков. Ведь, как уже было упомянуто выше, сегодня на рынке присутствует немало организаций, создающих видимость работы в области утилизации отходов. И таких игроков нужно исключать из рынка, обеспечивая добросовестным компаниям широкое поле для деятельности.
Для реализации описанной выше схемы организацией выработан алгоритм, который уже сегодня приводится в действие, смотреть (Рисунок 12). На первом этапе работ производится аэрокосмическая съемка территорий, отобранных экспертами для реализации проекта. На сегодняшний день производится картирование трех регионов, «богатых» нефтяными шламами, - Саратовская область, Нижневартовск, Краснодарский край. На основе интерпретации полученных данных будет выбран один из регионов, на территории которого предполагается проведение мониторинга с целью выявления площадей, объемов и концентраций нефтяных загрязнений. Принятие решения об организации работ по проведению в жизнь представленного проекта осуществляется на основе данных мониторинга.
Рисунок 12 –Алгоритм реализации плана проекта по комплексной переработке нефтяных отходов ПАО «Лукойл- Коми»
Решение проблемы утилизации нефтяных шламов невозможно без изменений в нормативно-правовой базе. Необходим пересмотр вопроса права собственности на отходы, порядка выдачи лицензии на производство работ с опасными отходами, нормативной базы в сторону приближения к мировым стандартам в целом. Важно усовершенствовать классификацию отходов, вредных и опасных веществ, ПДК, ПДВ, ПДС и др. в сторону смягчения, устранить ведомственную разобщенность методик исследований, пересмотреть налоговый кодекс для переработчиков отходов и отношение к тендерной системе. Основополагающим принципом отрасли должен быть принцип, что отходы – это вторичное сырье для получения товарного продукта путем их комплексной переработки. Предприятия должны понимать, что ликвидация отходов – сложная научно-техническая работа, которая стоит немалых затрат. Обеспечить экологический ход отхода до нуля, эффективную утилизацию нефтяных остатков возможно только в рамках совместной работы всех заинтересованных сторон.
2.7.2 Оборудование для утилизации нефтедобывающих отходов
Система предварительной обработки шлама
Система позволяет безопасно и эффективно нагревать, перемешивать, циркулировать, а в некоторых случаях возвращать продукцию на вторичную обработку и осветлять шлам, если необходимо, в управляемом режиме. Благодаря использованию паровых змеевиков, нефтяной шлам можно безопасно нагревать до необходимой температуры для получения оптимальной сепарации в декантаторе. Миксеры с двойной крышей позволяют перемешивать нефтяной шлам для фильтрации любых твёрдых веществ, предотвратить образование осадка и гарантировать, что нефть будет обработана. Для дальнейшего улучшения эффективности, для шлама, которому необходим дополнительный нагрев для получения хорошего качества сепарации, может быть задействован теплообменник. Это даёт возможность увеличить нагрев, когда необходимо, без задержек в производстве, смотреть (Рисунок 13).
Рисунок 13 – Насос на ПАО «ЛУКОЙЛ- КОМИ»
Когда шлам нагрет и гомогенизирован, он закачивается при контролируемой скорости в трёхфазный горизонтальный декантатор через смесительный трубопровод и химическую дозирующую систему.
Смесительный трубопровод
Смесительный трубопровод расположен в центрифугированном шламовом сырьевом трубопроводе для позволения чистой воде или газойль промывать центрифугу до отображения остановки, смотреть (Рисунок 14).
Рисунок 14 – Смесительный трубопровод на ПАО «ЛУКОЙЛ- КОМИ»
Химическая дозирующая система
Химические флокуливующие средства также подаются в центрифугированный сырьевой трубопровод через тот же смесительный трубопровод. Это позволяет хорошо перемешивать шлам с химическими агентами.
Химическая дозирующая система позволяет перемешивать порошкообразные химикаты и добавлять их в различных контролируемых количествах. Дозировочные резервуары установлены со смесительными мешалками для перемешивания сухих порошкообразных флокуливующих агентов с водой. Дозирующая система состоит из двух резервуаров, так как для должного перемешивания порошка и воды требуется время. Для корректной работы флокуливующие средства необходимо перемешивать не менее часа. Пока один резервуар перемешивает, другой питает пульпопровод декантатора. Размер резервуаров сконструирован таким образом, чтобы опустошаться как раз за час, за это время, закрывая один клапан, открывается другой, питание может быть переключено на полный резервуар, где флокуливующие агенты основательно перемешаны.