Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 45
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
Введение 5
1. Краткая характеристика предприятия 6
2. Анализ методов переработки отходов применяемых на нефтедобывающих предприятиях 7
3. Методы утилизации и переработки нефтешламов 10
4. Предполагаемое оборудование 12
5. Расчет предлагаемых и внедряемых аппаратов для переработки нефтешлама 13
6. Эколого-экономический анализ предотвращенного ущерба почве как объекту окружающей среды при утилизации буровых шламов 22
Заключение 29
Список литературы 30
Приложение А 32
Приложение Б 33
Введение
Одним из наиболее опасных источников отходов на территории нефтеперерабатывающих и нефтегазодобывающих предприятий являются нефтешламы. Вопросы эффективного обезвреживания нефтешламов и ликвидации амбаров-накопителей, загрязняющих почву и атмосферу, нефтеперерабатывающих и нефтедобывающих предприятий выступают на первый план в условиях все более жестких правил лицензирования и землеотвода, предъявляемых разрешительными органами.
В настоящее время на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, накоплено несколько десятков миллионов тонн нефтешламов, которые образуются при очистке сточных вод, в системе оборотного водоснабжения, подготовки нефти, во время ремонта оборудования, при чистке резервуаров. Проблема переработки амбарных нефтешламов в нефтеперерабатывающей промышленности до сих пор полностью не решена.
Практика прошлых лет так называемой «рекультивации» нефтешламовых амбаров путем засыпки песком приводит к длительной консервации углеводородов нефти без доступа воздуха, тем самым создаются источники вторичного загрязнения. В настоящее время существуют методы рекультивации амбаров, позволяющие снизить содержание нефтепродуктов в почве до 0,5%.
В процессе выполнения работы следует решить следующие задачи:
- рассмотреть краткую характеристику предприятия;
- анализ методов переработки отходов применяемых на нефтедобывающих предприятиях;
- методы утилизации и переработки нефтешламов;
- провести расчет предлагаемых и внедряемых аппаратов для переработки нефтешлама.
Глава 1. Краткая характеристика предприятия
Группа ERIELL — международная нефтесервисная компания, предоставляющая услуги строительства и капитального ремонта скважин ведущим компаниям нефтегазовой отрасли в Российской Федерации, Центральной Азии и на Ближнем Востоке.
Основные проекты группы сосредоточены в России, Республике Бангладеш, Узбекистане и Ираке.
Одним из ключевых акционеров группы ERIELL является Газпромбанк. ERIELL специализируется на разведочном и эксплуатационном бурении нефтегазовых скважин, развивает направления по производству собственных буровых установок и обустройству месторождений. Группа также выполняет работы по наклонно-направленному бурению, зарезке боковых стволов, разработке и сопровождению буровых растворов, сервису по долотам и забойным двигателям. С 2008 года группа ERIELL реализует проекты на территории Российской Федерации. Конкурентным преимуществом ERIELL на российском нефтесервисном рынке является наличие современного и технологичного бурового оборудования широкого спектра: от легких и мобильных буровых установок до сверхтяжелых грузоподъемностью свыше 600 тонн. Средний возраст оборудования ERIELL не превышает 2 лет. Инвестиции в технологии и инновации позволяют ERIELL быть в числе лидеров отрасли, готовых одинаково эффективно работать в экстремальных климатических условиях пустыни, гористой местности или вечной мерзлоты[1].
Глава 2. Анализ методов переработки отходов применяемых на нефтедобывающих предприятиях
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);
-использование нефтешлама как сырье[2].
Все методы очистки имеют достоинства и недостатки которые приведены в таблице 1
Таблица 1 Характеристики основных методов утилизации и переработки нефтесодержащих отходов[2].
| Основной классификационный признак | Разновидность метода | Основные преимущества | Ограничения в использовании |
| 1. Термический метод | 1.1 Сжигание в открытых топках. | Не требуется больших затрат. | Неполное сгорание нефтепродуктов, высокая опасность загрязнения воздушного бассейна продуктами сгорания. |
| | 1.2 Сжигание в печах различного типа и конструкции. | Применяется для многих видов отходов. Объем образующейся золы в 10 раз меньше исходного продукта. Высокая эффективность обезвреживания. | Большие затраты по очистке и нейтрализации дымовых газов. |
| 1.3 Сушка в сушилках различных конструкций | Уменьшение объема в 2-3 раза. Сохранение ценных компонентов. Возможность комбинирования с другими природоохранными процессами. | Большие расходы тепла. | |
| 1.4 Пиролиз | Высокая степень разложения. Возможность использования продуктов разложения | Высокие материальные и энергетические затраты. | |
| | 1.5 Способ AOSTRA TASIJUK, заключающийся в со четании процессов те рмической сепарации, пи ролиза и сжигания. | По лученные продукты мо гут быть ис пользованы повторно. Тв ердые остатки пе реработки шлама яв ляются экологически бе зопасными. Более эк ономичный в сравнении со сж иганием. | |
| 2. Химический | 2.1 За твердевание путем ди спергирования с гидрофобными ре агентами на основе не гашеной извести или др угих материалов. | Вы сокая эффективность пр оцесса переработки не фтесодержащих отходов в по рошкообразный гидрофобный ма териал, который мо жет быть ис пользован в дорожном ст роительстве. Один из пе рспективных методов об работки и утилизации не фтесодержащих отходов. | Тр ебует применения сп ециального оборудования, зн ачительного количества не гашеной извести ("пу шонки") высокого ка чества, проведения до полнительных исследований во здействия на окружающую ср еду образующихся ги дрофобных продуктов. |
| 3. Би ологический метод | 3.1 Би оразложение путем вн есения (смешения) не фтесодержащих отходов в па хотный слой зе мли. | Сравнительно не большие затраты и во зможность использования им еющейся сельскохозяйственной те хники (трактора. ку льтиваторы. плуги и др.). | Тр ебует значительных зе мельных участков. Дл ительность процесса, ог раниченность применения те плым временем го да, опасность за грязнения почвы вр едными соединениями. |
| 3.2 Би оразложение с применением сп ециальных штаммов ба ктерий, биогенных до бавок и подачи во здуха. | Возможность ин тенсификации процесса. Тр ебует незначительных ка питальных затрат. | Тр ебуется значительная по дготовка земельных уч астков и специальное об орудование. | |
| 4. Физический ме тод. | 4.1 Гравитационное от стаивание. | Не требует бо льших капитальных и эк сплуатационных затрат | Ни зкая эффективность ра зделения. Проблему до ко нца не решает из-за бо льших объемов об разуемых остатков. |
| 4.2 Ра зделение центробежном по ле. | Возможность ин тенсификации процесса. | Тр ебуется специальное об орудование (гидроциклоны, се параторы, центрифуги) Пр облему до конца не ре шает из-за неполноты от деления нефтепродуктов от об разуемых осадков и ст очных вод. | |
| 4.3 Разделение фи льтрованием. | Сравнительно ни зкие затраты. Вы сокая степень на дежности метода. Бо лее высокое ка чество целевых пр одуктов. Менее тр ебователен к качеству сы рья. | Необходимость см ены и регенерации фи льтрующих материалов, вв едение специальных ст руктурообразующих наполнителей. Пр облему до конца не ре шает из-за образования не утилизируемых остатков. | |
| 4.4 Эк стракция | Требуется сп ециальное оборудование, ра створители. | Необходимость ре генерации экстрагента, не по лнота извлечения не фтепродуктов из отходов. | |
| 5. Фи зико-химический ме тод | 5.1. Применение сп ециально подобранный по верхностно-активных ве ществ (деэмульгаторов, см ачивателей и т.д.). | Возможность ин тенсификации процессов. | Вы сокая стоимость ре агентов. Требует пр именения специального до зирующего оборудования, пе ремешивающих устройств. Об разуется не утилизируемые тв ердые отходы. |
3. Ме тоды утилизации и пе реработки нефтешламов
При дл ительном хранении ло вушечные (резервуарные) и ам барные нефтешламы со вр еменем разделяются на не сколько слоев с ха рактерными для каждого из них св ойствами:
Верхний сл ой - трудноразделимая эм ульсия нефтепродуктов с во дой и механическими пр имесями, с глубиной сл оя количество не фтепродуктов и примесей сн ижается,
Средний сл ой - осветленная во да, загрязненная не фтепродуктами и взвешенными ча стицами,
Нижний сл ой - донный ос адок, состоящий из тв ердой фазы, пр опитанной нефтепродуктами и во дой; содержание не фтепродуктов относительно по стоянное, количество ме ханических примесей ра стет с глубиной.
Со став и свойства ра зных типов не фтешламов резервуарного и ам барного происхождения по казывают, что в процессе за чистки и переработки шл амов могут бы ть применены ра зличные технологические пр иемы в зависимости от их фи зико-механических ха рактеристик. В большинстве сл учаев основная ча сть резервуарных не фтешламов состоит из жи дковязких продуктов с вы соким содержанием ор ганики и воды и не большими добавками ме ханических примесей. Та кие шламы ле гко эвакуируются из ре зервуаров и отстойников в сб орные емкости с по мощью разнообразных на сосов. Гелеобразные си стемы, как правило, об разуются по стенкам ем костей. Естественно, что на иболее легко об разуются нефтешламы, ко гда внутренние по крытия резервуаров не об ладают топливо - и ко ррозионностойкой защитой.
За частую предприятия вы нуждены накапливать и хр анить на своей те рритории нефтешламы из-за не достаточного количества по лигонов промышленных от ходов, их принимающих, или из-за от сутствия установок по пе реработке нефтесодержащих от ходов, соответственно пл атя за их хранение. Ск апливание нефтеотходов на пр оизводственных территориях мо жет привести к ин тенсивному загрязнению по чвы, воздуха и гр унтовых вод. Нередко не фтесодержащие отходы ун ичтожаются на промплощадках пу тем сжигания без оч истки отходящих га зов, загрязняющих ат мосферу, что является на рушением законодательства по ох ране атмосферного во здуха и влечет пл ату за указанные вы бросы в 25-кратном ра змере.
Нефтешлам из-за зн ачительного содержания в нем не фтепродуктов можно от нести к вторичным ма териальным ресурсам. Ис пользование его в качестве сы рья является од ним из рациональных сп особов его утилизации, так как при эт ом достигается оп ределенный экологический и эк ономический эффект[3].
4. Пр едполагаемое оборудование
Еж егодно на объектах не фтедобычи ERIELL GR OUP образуется до 4300 т не фтешламов. Шлам оч истки емкостей и тр убопроводов от нефти об разующиеся отходы от ме ст образования от качивается и выводится ба рдовозами, на территории ко торого находится об ъект длительного хр анения отходов - шл амонакопитель.
На оснований вы шеизложенного предлагается оп ытно - промышленная ус тановка "Альфа-Ла валь" для переработки не фтешламов различного пр оисхождения от старонакопленных не фтешламов в амбарах до вн овь образуемых при за чистке резервуаров, от ав арийных разливов при до быче и транспортировке не фти, при проведении по дземных и капитальных ре монтов скважин, с по следующим обезвреживанием би ологическим методом до по лного разложения не фтепродуктов на полигоне.
Рис. 1 Сх ема установки пе реработки нефтешлама Ал ьфа-Лаваль
В со став сооружений ус тановки входят:
шл амонакопитель;
установка пе реработки нефтешлама;
ре зервуары сырьевые не фтешлама;
резервуар то варный для продукта пе реработки нефтешлама (ПП НШ);
отстойник для во ды;
насосная ст анция;
дренажная ем кость;
полигон об езвреживания осадка;
шл амоприемник;
площадка для от мыва шлама;
пл ощадка реагентного хо зяйства;
площадка сы рьевых насосов
от стойник умягченной во ды
наливная эс такада
емкость ут ечек с наливного шл анга.
Установка пе реработки нефтешламов пр оизводства фирмы "Ал ьфа-Лаваль", им еющая производительность до 5,0 м3/час, ра ссчитана на переработку ус редненного нефтешлама со сл едующими характеристиками:
те мпература на входе - 40…60 С;
со держание нефтепродукта в не фтешламе - 10 - 45%;
плотность не фтешлама - до 950 кг/м3;
содержание ме ханических примесей - до 20%.
5. Ра