Улучшение экологии с помощью утилизации отходов нефтепродуктов
- Что такое отходы нефтяной отрасли?
- Переработка
- Методы термической и регенерирующей утилизации
- Сложности утилизации отходов
Нефть и нефтепродукты представляют собой востребованный вид природного ресурса. Наличие нефти в государстве является одним из главных критериев определения его значимости на мировой арене. Однако на сегодня не менее важной проблемой называют работу по утилизации отходов нефтепродуктов.
Что такое отходы нефтяной отрасли?
Нефть представляет собой природное полезное ископаемое, востребованный ресурс. Нефтесодержащие отходы – это отработка, остающаяся после использования самой нефти. Говоря правильным научным языком, отходами или шламом нефти являются смеси, состоящие из множества компонентов. В их составе есть продукты нефтяного сырья, песок, глина, вода и частицы металлов. В шламе есть органические и неорганические вещества.
Нефть, проходя все стадии обработки, начиная от добычи и заканчивая применением, неизменно оставляет отходы. Так, во время добычи часть нефтяного вещества проливается и затем впитывается в грунт. Во время транспортировки по морским путям часто случаются аварии, которые несут колоссальный вред морской флоре и фауне. Транспортировка продукта на суше сопровождается проникновением вещества в почву.
Предприятия, занимающиеся обработкой нефти, строят специальные отстойники для отработанной жидкости, в которой содержится часть отходов. Отстаиваясь, вода скапливает огромное количество шламов и примесей разного происхождения. Попадание нефтесодержащих отходов в почву возможно во время применения или хранения продукта.
Все отходы разделяют на несколько категорий:
- жидкого вида, когда воду удается легко отделить от основной массы;
- гелеподобного вида, когда воду отделить затруднительно;
- вид отходов, в которых воду почти невозможно отделить;
- концентрированные отходы, требующие специальной переработки нефтепродуктов.
Переработка
Количество отходов нефтеперерабатывающей промышленности с каждым годом увеличивается. Остро стоит вопрос о разработке новых и усовершенствовании уже применяемых методов утилизации шлама нефтепродуктов. Задача не из легких, так как технически и технологически сложно провести утилизацию примесей, которые являются неоднородными и устойчивыми к агрессивным веществам. Эффективной утилизация будет в том случае, если она обеспечит разделение отходов на воду, примеси и углеводороды.
В основе методов, применяемых для ликвидации остатков нефти, лежат принципы разделения вещества на компоненты. Исходя из этого, принято говорить о таких видах:
- химический;
- биохимический;
- физико-химический;
- термический;
- регенерирующий;
- комбинированный.
Механический способ
Данный метод обработки шлама основан на нескольких этапах – отстаивание, гидрообработка, разделение с помощью центробежной силы, гидроциклическая переработка. Во время отстаивания происходит разделение нефти на фракции разные по плотности. При гидрообработке проходит более быстрый процесс разделения, что объясняется десорбцией продуктов под воздействием температуры.
Центробежная обработка нефтесодержащих отходов осуществляется путем воздействия на вещество центробежными силами. В результате шлам разделяется на компоненты. За счет большой силы процесса разделение происходит очень быстро, а количество используемой аппаратуры небольшое. Для ускорения процесса методом применения центробежной силы прибегают к применению химических способов воздействия на продукт – экстракция нефти, отпаривание, флокуляция.
Биохимический способ
Основой этого метода утилизации нефтесодержащих отходов лежит способность мелких организмов поглощать и перерабатывать компоненты нефти естественным путем. Микроорганизмы разлагаются под воздействием окисления. Кроме утилизации продуктов нефти, такой способ борьбы с отходами применяют при рекультивации грунта или других материалов. Утилизацию применяют в почвах, где невысокая степень загрязнения шламом.
В грунте содержатся бактерии, оказывающие на продукты нефти окисляющее воздействие. Для утилизации шлам вносят в грунт, где он со временем разлагается под воздействием бактерий. С помощью повышения влажности среды, аэрационного режима, внесения питательных соединений ускоряют процесс переработки. В случае сильного загрязнения почвенных слоев вносят специальные биологические штаммы, способные к окислению такого количества отходов.
Утилизация нефти биологическими методами имеет некоторые недостатки. В результате такого способа обработки удается достичь разложения только какой-то части отходов, находящихся в грунте. При этом неизвестно: как могут воздействовать на природу полученные органические соединения? Этот вид переработки очень длительный и действует только в определенном температурном режиме.
Химический способ
В химической переработке участвуют растворители, к которым относятся конденсат газа, парафины с определенными свойствами и легкие углеводороды. Сначала отходы нефти растворяют в специальных веществах, после чего происходит их отделение от различных твердых и жидких примесей. Плюс такого способа утилизации в том, что полученные продукты поддаются повторному применению. Минус заключается в том, что для осуществления задачи необходимо много растворителей.
Комплексный подход
Нефтепродукты обладают разными характеристиками, поэтому часто наиболее эффективными методами утилизации отходов нефти являются комбинированные. На шлам воздействуют способом разделения, центробежными силами, химическими веществами. В результате правильных действий по утилизации удается получить продукт, готовый для повторного применения. Сложным моментом является обезвреживание и утилизация осадка, который неизбежно образуется после переработки и содержит концентрацию вредных соединений.
Методы термической и регенерирующей утилизации
В термическом методе задействованы процессы разложения нефти. Термическая обработка считается завершенной, когда продукты нефти распадаются на два окончательных компонента – воду и углекислый газ.
Для реализации способа используют:
- сжигание в среде, не содержащей кислород;
- сжигание в специальной печи, где есть псевдосжиженный слой;
- термическая обработка в пиролизной установке.
В первом случае шлам сжигается обычным способом. Второй метод пользуется популярностью во время решения вопроса утилизации. В этих печах с кипящим слоем происходит переработка отходов под воздействием сильного потока воздуха, после чего образуется взвесь. Сжигание в таких условиях намного эффективнее, чем при стандартном подходе.
Утилизация во время пиролиза подразумевает глубокое разрушение шлама в установках без кислорода под воздействием высоких температур. Результатом переработки должны стать самые простые вещества. После пиролиза образуются газы и смолы. Этот способ является более чистым, так как после переработки нефтепродуктов в атмосферу не отделяются вредные компоненты. Получаемые продукты можно использовать для дальнейших нужд.
Нефтепродукты применяют в широком спектре сфер, в том числе транспортной и промышленной. Такие жидкости разделяют на те, которые поддаются или не поддаются регенерации. Применяют восстановление и очистку отходов нефти, после чего к ним возвращаются утраченные качества. Первоначально собранный шлам пропускают через специальный фильтр. Затем на него воздействуют паром при температуре 90 градусов.
Сложности утилизации отходов
Способы утилизации с каждым годом совершенствуются и улучшаются. Несмотря на это, остаются сложными логистические и экономические аспекты этого вопроса. Для проведения переработки необходимо включать целый ряд ресурсов, мощностей и специализированных заводов. Видно, что утилизация и переработка шлама нефти остаются затратными методами.
Загрузка...