BG110643A - Method and installation to process oil sludges and sediments - Google Patents
Method and installation to process oil sludges and sediments Download PDFInfo
- Publication number
- BG110643A BG110643A BG10110643A BG11064310A BG110643A BG 110643 A BG110643 A BG 110643A BG 10110643 A BG10110643 A BG 10110643A BG 11064310 A BG11064310 A BG 11064310A BG 110643 A BG110643 A BG 110643A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- sludge
- oil
- demulsifier
- water
- sludges
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
МЕТОД И ИНСТАЛАЦИЯMETHOD AND INSTALLATION
ЗА ПРЕРАБОТКА НА НЕФТЕНИ ШЛАМОВЕ И УТАЙКИFOR THE PROCESSING OF OIL Slimes and sludges
Област на техникатаTechnical field
Настоящото изобретение се отнася до метод и инсталация за преработка на нефтени шламове и утайки и намира приложение при обезводняване на отпадъчни нефтени шламове, отработени нефтени масла и тежък нефт, депонирани в басейни и лагуни, както и на отпадъчни продукти от нефтопреработвателната индустрия. Предлаганите метод и инсталация могат да намерят приложение и при преработка на дънни утайки от резервоари, предназначени за съхранение на нефтопродукти, както и при други промишлени и битови източници на води, съдържащи нефтопродукти, каквито са паркингите, автосервизите, манипулационните и складови площи за нефтопродукти, бензиностанции и разпределителни станции, промишлени обекти и машиноремонтни бази и др., които са в близост до населени места и е от особена важност избягването на остатъчни замърсявания на почвите иThe present invention relates to a method and installation for the treatment of oil sludge and sludge and is applicable to the dewatering of waste oil sludge, waste oil and heavy oil deposited in pools and lagoons, as well as waste products from the refining industry. The proposed method and installation can also be used in the treatment of bottom sediments from reservoirs intended for the storage of petroleum products, as well as in other industrial and domestic sources of water containing petroleum products, such as parking lots, car services, handling and storage areas for petroleum products. gas stations and distribution stations, industrial sites and machine repair bases, etc., which are close to populated areas and it is of particular importance to avoid residual soil contamination and
водните басейни с нефтопродукти и предлагането на надеждни и екологично съобразни решения.water pools with petroleum products and offering reliable and environmentally friendly solutions.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
При преработката на суров петрол от нефтопреработвателната индустрия се отделят значителни количества отпадъци и се депонират големи количества нефтени шламове и утайки, представляващи опасност за околната среда и хората. От състоянието на техниката са известни технологии за преработка на депонирани нефтени шламове, но предлаганите методи и съоръжения от една • · · ♦ 9 · · · 9 9 9 · • · · · · · · · · · ·· · · · ······ · · 9The processing of crude oil from the refining industry produces significant amounts of waste and the disposal of large quantities of oil sludges and sludges that pose a danger to the environment and humans. The state of the art known techniques for the treatment of deposited oil sludge, but the methods and facilities offered by one 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 · · · · · 9
9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9
9 99 99 « 99 9 99 страна са изключително енергоемки, тъй като обработката протича при високи температури, а от друга страна водят до отделянето на вредни емисии във въздуха и до замърсяване на подпочвените води.9 99 99 «99 9 99 countries are extremely energy intensive as the treatment is carried out at high temperatures and on the other hand they lead to the emission of harmful emissions into the air and to the pollution of the groundwater.
От Патент RU 2193578 С2 [1], публикуван на 27.11.2002 е известен „Метод за преработка на нефтосъдържащи шламове”, при който нефтеният шлам се обработва при висок термичен градиент. Нагряването се извършва в един или няколко етапа, всеки от които се характеризира със скорост на нагряване в интервала от 1,25 - 20,0 град/мин и температурен режим - от температурата на околната среда до 700°С за отделяне на съответна нефтена фракция. Процесът протича в среда от инертни газове или азот, при ограничен достъп на въздух. В резултат от преработката се получават светли и тежки нефтени фракции, като остатъчният компонент е нефтен гудрон. Известният от RU 2193578 С2 метод е с изключително висока енергоемкост, предвид високата работна температура при който протича - от 90 до 700°С и необходимостта от осигуряване на инертна газова среда.From Patent RU 2193578 C2 [1] published on November 27, 2002, a "Method for processing oil sludge" is known, in which oil sludge is treated at high thermal gradient. Heating is carried out in one or more stages, each of which is characterized by a heating rate in the range of 1.25 - 20.0 deg / min and a temperature regime - from ambient temperature to 700 ° C to separate the corresponding oil fraction. . The process takes place in an environment of inert gases or nitrogen, with limited access to air. The refining results in light and heavy petroleum fractions, with the residual component being the oil tar. The method known from RU 2193578 C2 is extremely energy intensive, given the high operating temperature at which it flows from 90 to 700 ° C and the need to provide an inert gas environment.
Съгласно Патент RU 2078740 С1 [2], публикуван на 10.05.1997 г. е известен и метод за преработка на нефтени шламове, които се получават в нефтопреработващи заводи и на местата за добиване на нефт. При този метод изходният нефтен шлам и дънните утайки се извличат от шламовия утаител, обработват се с деемулгатор, филтрират се за отделяне на частици с размер поголям от 10 мм., обработват се и се загряват с водна пара до 40-50°С, след което се утаяват 15-20 мин. В този период нефтеният шлам се разделя на 4 (четири) фази - нефтопродуктова фаза, водна фаза, суспензия от вода и утайки и грунд. Нефтопродуктовата фаза се обработва отново на няколко етапа, като на всеки етап се поставя нова порция деемулгатор. В първия етап нефтопродуктовата фаза се нагрява с водна пара до температура от 70- 75°С, центрофугира се, обработва се с деемулгатор, след това във втория етап се донагрява до температура 90- 98°С, сепарира се и се получава нефт и вода. Водната фаза се извежда и насочва към използване от помощни стопанства. Грундът се извежда и отмива с въглеводородни разтворители и водна пара. В суспензията от вода и утайки се внася среда от микроорганизми, които се култивират в аеробни условия и използват въглеводородните съединения в утайките като хранителна среда. В процеса на размножаване микроорганизмите пречистват суспензията от въглеводородите и от другите вредни съединения. При известния метод обработката на нефтопродуктовата фаза протича при сравнително високи температури - до 98° С и е необходимо прецизно дозиране на деемулгатора на всеки един от етапите, като се изисква продължително съхранение на шлама в сборници преди филтруване поради кинетичния контрол на реакцията на деемулгиране, което прави процеса сложен и скъп.According to Patent RU 2078740 C1 [2] published on 10.05.1997, there is also a known method for processing oil sludges obtained from refineries and oil extraction sites. In this method, the source oil sludge and bottom sediments are extracted from the sludge sludge, treated with a demulsifier, filtered to remove particles larger than 10 mm in size, treated and heated with water vapor to 40-50 ° C after during this period the oil sludge is divided into 4 (four) phases - oil product phase, water phase, water suspension and sludge and primer. The oil phase is again treated in several steps, with a new portion of demulsifier added at each stage. In the first stage, the oil phase is heated with water vapor to a temperature of 70-75 ° C, centrifuged, treated with a demulsifier, then in the second stage it is heated to a temperature of 90-98 ° C, separated and oil and water are obtained . The water phase is taken out and directed for use by auxiliary holdings. The primer is removed and washed with hydrocarbon solvents and water vapor. A suspension of water and sludge is introduced into the environment of microorganisms that are cultured under aerobic conditions and use hydrocarbon compounds in the sludge as a culture medium. In the process of reproduction, the microorganisms purify the suspension from hydrocarbons and other harmful compounds. In the known method, the treatment of the petroleum phase takes place at relatively high temperatures - up to 98 ° C and requires precise dosing of the demulsifier at each stage, requiring long-term storage of the sludge in wells before filtration due to the kinetic control of the demulsification reaction, which makes the process complicated and expensive.
Най-близкото решение от състоянието на техниката е «Метод и инсталация за преработка на вода замърсена с петрол и нефтени утайки» по международна заявка PCT/SE9902046, публикувана - WO 00/29334 на 25.05.2000 г. [3]The closest solution to the prior art is "Method and installation for the treatment of oil contaminated with oil and oil sludge" according to international application PCT / SE9902046, published - WO 00/29334 on 25.05.2000. [3]
При този метод се третира замърсената с петрол и нефтени утайки вода чрез добавяне на химикали - деемулгатор и флокулант. Обработваните води предварително се подгряват до 50°С за намаляване на вискозитета и се филтрират, след което се подава деемулгатор. Третираната смес се подгрява допълнително до 90°С и се подлага на центрофугиране до получаването на три фази: нефтена, водна и твърда фаза. Нефтената и твърдата фаза се извеждат. Водната фаза, съдържаща емулгиран петрол се подлага на допълнителна сепарация, като се нагрява от 50 до 90°С в буферен резервоар и се добавя флокуланта, при което сместа циркулира няколкократно. След третиранетоThis method treats the contaminated with oil and oil sludge by adding chemicals - demulsifier and flocculant. The treated waters were pre-heated to 50 ° C to reduce the viscosity and filtered, then a demulsifier was introduced. The treated mixture was further heated to 90 ° C and centrifuged to yield three phases: petroleum, aqueous and solid. The oil and solid phases are removed. The aqueous phase containing the emulsified oil was subjected to additional separation by heating from 50 to 90 ° C in a buffer tank and adding the flocculant, whereby the mixture was circulated several times. After treatment
9« «··· · разтворът се утаява в продължение на определен период и чистата вода се извежда навън.9 The solution is precipitated over a period of time and the clear water is brought out.
Известната от по-горе цитираната публикация инсталация за преработка на замърсената с петрол и нефтени утайки вода включва свързани последователно резервоар-гравитачен утаител, възел за изземване, резервоар за подгряване водата до 50°С и филтрационен възел, след който е предвидено нагревателно устройство за подгряване до 90°С, което е свързано с центрофуга. Преди нагревателното устройство е осигурен вход от устройство за подготовкаThe above-cited publication of an oil and oil-contaminated water treatment plant includes a sequentially connected gravity tank, seizure unit, water tank up to 50 ° C, and a filtration unit, after which a heating device is provided. to 90 ° C, which is coupled to the centrifuge. Prior to the heating device, an input from the preparation device is provided
и дозиране на деемулгатор. От центрофугата са предвидени изходи за водна, нефтена и твърда фаза, като нефтената и твърда фаза се извеждат към съответни резервоари. Водната фаза се подава в буферен резервоар, където се нагрява от 50 - 90°С и към който резервоар е предвидено устройство за подготовка, дозиране и подаване на флокулант.and dosing of a demulsifier. Outputs for the aqueous, oil and solid phases are provided from the centrifuge, and the oil and solid phases are discharged to the respective tanks. The aqueous phase is fed into a buffer tank, where it is heated from 50 to 90 ° C and to which a device is provided for the preparation, dosing and delivery of flocculant.
Използваните до сега методи и инсталации, описани по-горе, се базират на предварително подгряване на нефтени утайки и шлам до 95-98°С и обработка, поради което са с:The methods and installations used above are based on the pre-heating of oil sludge and sludge up to 95-98 ° C and treatment, and are therefore:
ниска енергийна и финансова ефективност на процеса, предвид големия разход на енергия за подгряване на нефтения шлам и утайки;low energy and financial efficiency of the process, given the high energy consumption to heat oil sludge and sludge;
висока степен на пожароопасност, поради отделянето на леки нефтени фракции по време на обработката, причинено от високата работна температура на обработвания шлам и утайки;high degree of fire hazard due to the separation of light petroleum fractions during treatment caused by the high working temperature of the treated sludge and sludge;
значително отделяне на вредни емисии, замърсяващи околната среда и застрашаващи живота и здравето на работещите в района на съоръжението;significant release of pollutants that pollute the environment and endanger the lives and health of workers in the area of the facility;
бързо износване на някои елементи на машините и съоръженията, поради високата температура на обработвания нефтен шлам и утайки;rapid deterioration of some elements of machinery and equipment due to the high temperature of the treated sludge and sludge;
ниска производителност, тъй като технологичният престой за естествено разделяне на фазите протича за време от 5-6 часа и последващо дрениране;low productivity because the technological phase separation for the natural phase separation lasts for 5-6 hours and subsequent drainage;
отпаден продукт със значително съдържание на механични примеси и нефтопродукти, който трябва да бъде допълнително преработен.a waste product with a significant content of mechanical impurities and petroleum products that needs to be further processed.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящото изобретение има за задача да предложи метод и инсталация за преработка на шламове и утайки от нефтопродукти, депонирани в басейни и лагуни, а също така и дънни утайки от резервоари за съхранение на нефтопродукти, при които преработката да се извършва при ниски енергийни разходи, висока производителност, намалени газови емисии в атмосферата и висока степен на разделяне на компонентите от шлама и утайките - нефтена, водна и твърда фаза.The present invention is intended to provide a method and installation for the treatment of sludge and sludge from petroleum products deposited in pools and lagoons, as well as bottom sludges from petroleum storage tanks where the processing is carried out at low energy costs, high productivity, reduced gas emissions into the atmosphere and a high degree of separation of sludge and sludge components - oil, water and solid phase.
Методът за преработка на нефтени шламове и утайки използва третиране с деемулгатор и добавяне на флокулант. Обработваните шламове и утайки предварително се подгряват за намаляване на вискозитета и се филтрират, след което се подава деемулгатора. Третираната смес се подгрява допълнително и се подлага на центрофугиране до получаването на три фази: нефтена, водна и твърда фаза. Водната фаза се подлага на допълнителна сепарация, а твърдата фаза се извежда.The oil sludge and sludge processing method uses a demulsifier treatment and flocculant addition. The treated sludges and sludge are pre-heated to reduce the viscosity and filtered, then the demulsifier is fed. The treated mixture was further heated and centrifuged to yield three phases: oil, water and solid. The aqueous phase is further separated and the solid phase is removed.
Съгласно изобретението при третирането на нефтените шламове и утайки едновременно с деемулгатора директно се подава и пара за подгряване на сместа до 50 - 55° С и сместа се хомогенизира. След хомогенизирането обработваните нефтени шламове и утайки се подават за центрофугиране. Преди центрофугирането се добавя флокуланта. След центрофугирането получените •· · • · ·· • ·· • «· • ·· • · ·· · нефтена и водна фази се подлагат на фино сепариране чрез допълнителна центробежна сепарация.According to the invention, in the treatment of oil sludges and sludge, steam is simultaneously fed directly to the demulsifier to heat the mixture to 50-55 ° C and homogenise the mixture. After homogenisation, the treated sludge and sludge are fed for spin. The flocculant is added before centrifugation. After centrifugation, the resulting oil and water phases are subjected to fine separation through additional centrifugal separation.
Третираните нефтени шламове и утайки е деемулгатор и подгрети с пара до 50 - 55° С се хомогенизират чрез разбъркване в продължение на 20 до 45 мин.The treated oil sludge and sludge is a demulsifier and steam heated to 50-55 ° C is homogenized by stirring for 20 to 45 minutes.
Предпочитано изпълнение е използваният флокулант да е високомолекулен катион - активен полиелектролит.A preferred embodiment is that the flocculant used is a high molecular weight cation, an active polyelectrolyte.
Съгласно едно предпочитано изпълнение деемулгаторът е на основата на глицерол-етиленоксид-пропиленоксид адукт и с добавка мастна киселина. Възможен вариант е добавката да бъде мастна киселина и тънко вретенно масло.In one preferred embodiment, the demulsifier is based on a glycerol-ethylene oxide-propylene oxide adduct and with the addition of fatty acid. It is possible for the additive to be fatty acid and fine spindle oil.
Съгласно друго предпочитано изпълнение деемулгаторът е на основата на мастен-алкохол-етиленоксид-пропиленоксид адукт. Възможно е изпълнение, при което деемулгаторът е с добавка мастна киселина или с добавка мастна киселина и тънко вретенно масло.In another preferred embodiment, the demulsifier is based on a fat-alcohol-ethylene oxide-propylene oxide adduct. An embodiment wherein the demulsifier is fatty acid supplemented or fatty acid supplemented with fine spindle oil.
Съгласно трето предпочитано изпълнение деемулгаторът е на основата наAccording to a third preferred embodiment, the demulsifier is based on
натриев бис(2-етилхексил) сулфосукцинат. В този случай е възможно деемулгаторът да е с добавка мастна киселина или с добавка мастна киселина и тънко вретенно масло.sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate. In this case it is possible for the demulsifier to be with the addition of fatty acid or with the addition of fatty acid and fine spindle oil.
Подаването на пара за подгряване на сместа до 50 -55 0 С води до въвеждане на допълнително количество вода и едновременно загряване, което спомага за намаляване на силите на триене при разбъркването и намалява пристенния ефект. По този начин се намаляват и енергийните разходи, необходими за преработката на отпадните шлам и утайки и се намаляват вредните емисии в атмосферата. Хомогенизирането, което се извършва едновременно с въвеждането на пара и на необходимото количество на деемулгатор, има за цел разкъсване на водно-маслените връзки. Предварително въведената вода, постъпила при кондензацията на парата подобрява и дифузията на деемулгатора в дисперсната система.Supplying steam to preheat the mixture to 50-55 ° C leads to the introduction of additional water and simultaneous heating, which helps to reduce the friction forces while stirring and reduces the wall effect. This will also reduce the energy costs required for the treatment of waste sludge and sludge and reduce harmful emissions into the atmosphere. The homogenization, which is carried out at the same time as the introduction of steam and the required amount of demulsifier, aims at breaking the water-oil bonds. The pre-introduced water produced during the condensation of the steam also improves the diffusion of the demulsifier in the dispersed system.
Дозирането и подаването на флокулант преди центрофугирането, пред входа на центрофугата, повишава степента на разделяне на твърдата от течните фази и предпазва центрофугата от запушване и поява на паразитни застойни зони. По този начин се постига по-висока скорост на разделяне и повишена ефективност на метода.The dosing and delivery of flocculant prior to centrifugation, in front of the inlet of the centrifuge, increases the degree of separation of the solid from the liquid phases and prevents the centrifuge from clogging and the appearance of stagnant stagnant zones. In this way, a higher separation rate and increased method efficiency are achieved.
След центрофугирането отделените три фази - нефтена, водна и твърда са със следните показатели:After centrifugation, the three separated phases - oil, water and solid - have the following characteristics:
Вода - съдържание на механични примеси до 1000 mg/Ι и съдържание на нефтопродукти до 1000 mg/Ι;Water - impurity content up to 1000 mg / Ι and oil content up to 1000 mg / Ι;
Нефтена фаза - съдържание на вода до 2% и съдържание на механични примеси до 1% ;Oil phase - water content up to 2% and mechanical impurity content up to 1%;
Твърда фаза - съдържание на вода - по-малко от 70% .Solid phase - water content - less than 70%.
Едно от подходящите средства за фино центробежно сепариране на органичната и водната фази е използването на центробежни (вихрови) сепаратори. Получените нефтена и водна фази са със следните показатели:One of the suitable means for fine centrifugal separation of the organic and aqueous phases is the use of centrifugal (vortex) separators. The oil and water phases obtained are as follows:
Вода - съдържание на механични примеси по-малко от 30 mg/Ι и съдържание на нефтопродукти по-малко от 10 mg/Ι;Water - mechanical impurity content less than 30 mg / Ι and petroleum product content less than 10 mg / Ι;
Нефтена фаза - съдържание на вода по-малко от 1% и съдържание на механични примеси до 0,2 % ;Oil phase - water content less than 1% and impurity content up to 0.2%;
Твърда фаза - съдържание на вода по-малко от 70%Solid phase - water content less than 70%
Отделената твърда фаза след финото сепариране на нефта е в малки количества 2-3% и се пренасочва за ликвидиране към твърдата фаза, отделена при преработката на нефтения шлам от трифазната центрофуга.The separated solid phase after fine separation of oil is in small quantities of 2-3% and is redirected for liquidation to the solid phase separated during the processing of the oil sludge from the three-phase centrifuge.
Инсталацията за преработка на нефтени шламове и утайки включва свързани последователно сборник-резервоар за шламове и утайки, съоръжение за изземване, резервоар за предварително подгряване на шлама и утайките и филтрационен възел. След филтрационния възел е предвидено устройство за допълнително подгряване, което е свързано с центрофуга. От центрофугата са предвидени изходи за водна, нефтена и твърда фаза. Към инсталацията са предвидени и устройства за подготовка и дозиране на деемулгатор и флокулант.The oil sludge and sludge processing plant includes a sequentially connected sludge and sludge tank, a reclamation facility, a sludge and sludge pre-heating tank and a filtration unit. After the filtration unit, an additional preheater device is provided which is connected to the centrifuge. Outputs for the aqueous, oil and solid phases are provided by the centrifuge. Devices for preparation and dosing of demulsifier and flocculant are provided for the installation.
Съгласно изобретението към устройството за допълнително подгряване до 50- 55° С на шлама и утайките са предвидени вход за подаване на пара и вход от устройството за подготовка и дозиране на деемулгатор. Предвидено е и устройство - бъркалка за хомогенизиране на третираната смес, а изходящиятAccording to the invention, a sludge inlet and sludge inlet and a demulsifier preparation and dispensing device are provided to the booster unit up to 50-55 ° C. Also provided is a device - a stirrer for homogenizing the treated mixture and the outgoing one
тръбопровод от устройството за допълнително подгряване е свързан към центрофугата. Към изходящия тръбопровод, преди входа на центрофугата е предвиден вход от устройството за подготовка и дозиране на флокулант. Изходите на центрофугата за нефтената и водната фаза са свързани към центробежни сепаратори за фино очистване.a pipeline from the booster unit is connected to the centrifuge. An outlet of the flocculant preparation and dosing device is provided to the outlet pipeline prior to the inlet of the centrifuge. The oil and water phase centrifuge outputs are connected to centrifugal separators for fine cleaning.
Предлаганите метод и инсталация за преработка на нефтени шламове и утайки имат следните предимства:The proposed method and installation for oil sludge and sludge processing have the following advantages:
висока енергийна и финансова ефективност на процеса, поради сравнително малкия разход на енергия за подгряване на нефтения шлам и утайки максимум до 50 - 55° С, значително по- ниска от тази при използваните до сега методи;high energy and financial efficiency of the process, due to the relatively low energy consumption for heating the sludge and sludge up to a maximum of 50-55 ° C, significantly lower than that used in the methods used so far;
повишена ефективност на разделяне на отделните фази - водна, нефтена и твърда, предвид въвеждането на флокулант на входа на центрофугата и предварителната обработка с подходящ деемулгатор, при което едновременно се добавя пара за подгряване и шламовете и утайките се хомогенизират;increased separation efficiency of the individual phases - water, oil and solid, due to the introduction of flocculant at the inlet of the centrifuge and pretreatment with a suitable demulsifier, while simultaneously adding steam for heating and sludges and sludges homogenized;
занижена степен на пожароопасност, тъй като поради по-ниската работна температура на шлама и утайките са намалени до минимум риска от отделяне на леки нефтопродукти и опасността от обгазяване и пожари;reduced fire risk because, due to the lower operating temperature of the sludge and sludge, the risk of separation of light petroleum products and the risk of gassing and fires are minimized;
намалено отделяне на вредни емисии, замърсяващи околната среда и водите и застрашаващи живота и здравето на работещите в района на съоръжението;reduced emission of pollutants that pollute the environment and water and endanger the lives and health of workers in the area of the facility;
подобрена надеждност и безопасност на машините и съоръженията, поради по-ниската работна температура на обработвания шлам;improved reliability and safety of machinery and equipment due to the lower working temperature of the treated sludge;
ниско съдържание на механични примеси и нефтопродукти в получената водна фаза, което позволява заустяване във водни басейни без вторично замърсяване;low content of mechanical impurities and petroleum products in the resulting aqueous phase, which allows discharges into water basins without secondary pollution;
висока производителност на предлагания метод, тъй като технологичният престой за разделяне на фазите протича за време от 20 до 30 минути, което осигурява възможност за непрекъснат процес на преработка, без да се налага необходимост от буфериране в междинни резервоари.high performance of the proposed method, since the technological separation of the phase separation takes place from 20 to 30 minutes, which allows for a continuous processing process without the need for buffering in intermediate tanks.
Пояснения на приложените фигуриExplanations of the annexed figures
Едно примерно изпълнение на изобретението е показано на приложените фигури, където :An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, where:
Фиг. 1 представлява обща технологична схема с операциите на метода съгласно изобретението;FIG. 1 is a general flow diagram of the operations of the method according to the invention;
Фиг. 2 - схема на инсталацията съгласно изобретението.FIG. 2 is a diagram of the installation according to the invention.
Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention
Методът и инсталацията съгласно изобретението са предназначени за преработка на широк спектър отпадни нефтопродукти - „леки” и „тежки” шламове и утайки със следните изходни характеристики:The method and installation according to the invention are intended for processing a wide range of waste petroleum products - "light" and "heavy" sludges and sludges with the following starting characteristics:
Методът за преработка на отпадайте шламове и утайки от нефтопродукти съгласно изобретението се реализира от следната последователност от групи операции (т.1,2, 3 и 4) от фигура 1:The method for processing the sludge and sludge from petroleum products according to the invention is realized by the following sequence of groups of operations (items 1, 2, 3 and 4) of Figure 1:
1. Изземване, предварително подгряване до 40-45 °C и филтруване:1. Extraction, preheating to 40-45 ° C and filtration:
Изходният суров нефтен шлам и утайки се изземват от хранилищата, лагуните или от резервоарите за отпадъчни нефтопродукти и се подлагат на филтруване, целящо отстраняване на едрите механични примеси - полимерни гранули от предишни технологични етапи, треви и други замърсители, попаднали при дълго съхранение на открито или в резервоарите. За намаляване на вискозитета шлама се подгрява предварително до 40-45°С в устройство за предварително подгряване - резервоар или топлообменник.The source crude oil sludge and sludge are recovered from storage, lagoons or waste oil tanks and subjected to filtration aimed at removing large mechanical impurities - polymer granules from previous technological steps, grasses or other pollutants that have fallen in ruins in the tanks. To reduce the viscosity, the sludge is preheated to 40-45 ° C in a preheater device - tank or heat exchanger.
Подгретият шлам и утайки се насочват за двустепенно филтруване в двустепенен напорен механичен филтър, при което се намаляват вредните емисии. При първата степен на филтруване се отделят груби механични примеси с големина над 5 мм., а във втората степен на филтруване се отделят механичните примеси с големина над 1,2 мм.The heated sludge and sludge are targeted for two-stage filtration in a two-stage pressurized mechanical filter, thus reducing harmful emissions. In the first filtration step, rough mechanical impurities with a size greater than 5 mm are separated, and in the second filtration stage, mechanical impurities with a size greater than 1.2 mm are separated.
2. Обработка - третиране с деемулгатор, допълнително подгряване до 5055°С и хомогенизиране:2. Treatment - treatment with demulsifier, additional heating to 5055 ° C and homogenization:
Подготвената, предварително подгрята смес от филтрувани шлам и утайки се обработва, като се третира с деемулгатор, допълнително се загрява и се хомогенизира. За целта сместа постъпва в устройство за допълнително подгряване (резервоари), където се подава пара за загряване до температура 5055°С. По този начин се въвежда и допълнително количество вода, като едновременно с това сместа непрекъснато се хомогенизира. Въвеждането на парата спомага за намаляване на силите на триене при разбъркването и намалява пристенния ефект. При това въведената чрез парата вода, получена при кондензацията на парата, подобрява дифузията на деемулгатора в дисперсната система.The prepared pre-heated mixture of filtered sludge and sludge is treated by treatment with a demulsifier, further heated and homogenized. For this purpose, the mixture is fed into an additional preheater (tanks) where steam is heated to a temperature of 5055 ° C. In this way, an additional amount of water is introduced and at the same time the mixture is continuously homogenized. The introduction of steam helps to reduce the friction forces while stirring and reduces the wall effect. The steam introduced by the steam condensation improves the diffusion of the demulsifier in the dispersion system.
Едновременно с парата в устройството за допълнително подгряване към обработваната смес се подава и деемулгатор, чийто избор и състав цели отделянето на водата от обработваните шламове в нискотемпературния интервал 50-5 5°C.At the same time as the steam in the device for additional heating to the treated mixture is supplied demulsifier, whose choice and composition aims to separate the water from the treated sludge in the low temperature range of 50-5 5 ° C.
Съгласно едно предпочитано изпълнение, при обработвани шламове и утайки със съдържание от 7% до 25% нефтопродукти въвежданият деемулгатор е на основата на глицерол-етиленоксид-пропиленоксид адукт и с добавка мастна киселина. Възможно е и изпълнение с добавка мастна киселина и тънко вретенно масло. Количеството деемулгатор е 3 - 5 гр/л, изчислен спрямо количеството на входящия шлам. В зависимост от съдържанието на обработваните шламове и утайки тази смес може да се разреди с вода, при което до 30% добавяне на вода сместа остава стабилна.According to a preferred embodiment, in the treatment of sludges and sludges containing from 7% to 25% of petroleum products, the introduced demulsifier is based on a glycerol-ethylene oxide-propylene oxide adduct and with the addition of fatty acid. It is also possible to carry out the addition of fatty acid and thin spindle oil. The amount of demulsifier is 3 - 5 g / l, calculated on the amount of incoming sludge. Depending on the contents of the sludge and sludge being treated, this mixture can be diluted with water, with up to 30% water addition remaining stable.
Деемулгаторът при реализиране на настоящия метод може да е и на основата на мастен-алкохол-етиленоксид-пропиленоксид адукт. В зависимост от състава на изходните шламове и утайки може да се прибави добавка мастна киселина до 20%.The demulsifier in the implementation of the present method may also be based on a fat-alcohol-ethylene oxide-propylene oxide adduct. Depending on the composition of the source sludges and sludge, a fatty acid supplement of up to 20% may be added.
При експлоатация на нефтени сондажи се отделят шламове със съдържание на нефтопродукти над 25 - до 45 %, при които подходящ е деемулгатор на основата на натриев бис(2-етилхексил) сулфосукцинат. При необходимост, при някои от шламове е възможно е да бъде добавено и до 20% мастна киселина за по-добро разделяне на отделните компоненти.In the case of oil wells, sludges with an oil content exceeding 25-45% are recovered, in which a sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate-based demulsifier is appropriate. If necessary, up to 20% fatty acid may be added to some of the sludge for better separation of the individual components.
Предлаганата технология позволява преработката на тези шламове с поголямо съдържание на нефтопродукти, като гарантира тяхното извличане и оползотворяванеThe proposed technology allows the processing of these sludges with a high content of petroleum products, ensuring their extraction and recovery
При всички посочени по-горе видове деемулгатори може да се прибави и тънко вретенно масло като добавка, което води до понижение вискозитета на маслената фаза и ускорява изтичането на филмите между водните капки.For all of the above types of demulsifiers, thin spindle oil can be added as an additive, which reduces the viscosity of the oil phase and accelerates the flow of films between water droplets.
След въвеждането на необходимото количество деемулгатор вAfter introducing the required amount of demulsifier in
устройството за допълнително подгряване - резервоарите, които са снабдени с бъркалки, се извършва допълнително хомогенизиране чрез разбъркване в продължение на 30 мин.the reheat device - the tanks equipped with stirrers are further homogenized by stirring for 30 minutes.
Обработката, включваща третиране с деемулгатор, подаване на пара и хомогенизиране има за цел разкъсване на емулсионните връзки при водномаслените емулсии и осигурява възможност за разделяне на фазите при следващото трифазно центрофугиране.The treatment, including demulsifier treatment, steam supply and homogenization, aims to break the emulsion bonds of the oil-in-oil emulsions and enables the separation of the phases at the next three-phase centrifugation.
3. Центрофугиране и подаване на флокулант:3. Centrifugation and flocculant delivery:
Деемулгираната дисперсна система се центрофугира за отделяне на водната от органичната и твърдата фази, осъществяващо се в трифазна центрофуга. Чрез устройството за подготовка и дозиране (с предвидена към него дозираща помпа) се подготвя и дозира флокулант, който се подава преди входа на центрофугата, към изходящия тръбопровод от устройството за допълнително подгряване. Чрез добавянето на флокуланта - високомолекулен полиелектролит се отделят съдържащите се в шлама механични примеси, като се образуват флокули. В зависимост от характера на обработваните шламове и утайки се използват различни видове полиелектролити - анионни, катионни, неутрални и други. Съгласно едно предпочитано изпълнение в конкретния случай на нефтени шламове и утайки с цитираните по-горе параметри флокулантът е високомолекулен катион -активен полиелектролит.The demulsified dispersion system is centrifuged to separate the aqueous from the organic and solid phases, which is carried out in a three-phase centrifuge. A flocculant, which is fed before the inlet of the centrifuge, is prepared and dosed through the preparation and dosing device (with the dosing pump provided thereto) to the outlet pipeline from the supplementary preheating device. By adding the flocculant, a high molecular weight polyelectrolyte, the sludge contained mechanical impurities are formed to form flocculants. Depending on the nature of the sludge and sludge being treated, different types of polyelectrolytes are used - anionic, cationic, neutral and others. According to a preferred embodiment, in the specific case of oil sludges and sludge with the above parameters, the flocculant is a high molecular weight cation-active polyelectrolyte.
Подготовката и дозирането на флокуланта на входа на центрофугата повишава степента на разделяне на твърдата от течните фази и предпазва центрофугата от запушване и поява на паразитни застойни зони. По този начин се постига по-висока скорост на разделяне и повишена ефективност на метода. След тристепенното центрофугиране се отделят три фази - нефтена, водна и твърда фаза със следните показатели:The preparation and dosage of the flocculant at the inlet of the centrifuge increases the degree of separation of the solid from the liquid phases and prevents the centrifuge from clogging and the appearance of stagnant stagnant zones. This results in a higher separation rate and increased method efficiency. After three-step centrifugation, three phases are separated - the oil, water and solid phases with the following parameters:
• ·• ·
Твърдата фаза се насочва за изгаряне в инсинератори или за друг вид третиране. Водната и нефтената фази се подлагат на допълнителна центробежна сепарация.The solid phase is targeted for incineration or other treatment. The aqueous and oil phases are subjected to additional centrifugal separation.
4. Допълнителна центробежна сепарация:4. Additional centrifugal separation:
В крайния етап е предвидено фино очистване на органичната и на водната фази чрез допълнителна центробежна сепарация. Един възможен вариант е използването на центробежни (вихрови) сепаратори, предназначени за продукти с ниско съдържание на механични примеси -4-5 % . Центробежните w сепаратори са със скорост от 7000 до 8000 об/ мин и се характеризират с използването на двойно действаща центростремителна помпа.In the final stage, a fine purification of the organic and aqueous phases is envisaged by additional centrifugal separation. One possibility is to use centrifugal (vortex) separators intended for products with a low content of mechanical impurities -4-5%. Centrifugal w separators have a speed of 7000 to 8000 rpm and are characterized by the use of a double-acting centrifugal pump.
След финото очистване на нефтената фаза полученият „стоков” продукт се съхранява и може да бъде използван за повторна преработка в рафинериите или да бъде вложен като компонент в котелното гориво. В зависимост от състава полученият продукт може да бъде насочен и за използване като добавка в пътното строителство.After the fine purification of the oil phase, the resulting "commodity" product is stored and can be used for refining in refineries or incorporated as a component into the boiler fuel. Depending on the composition, the resulting product may also be directed for use as an adjunct in road construction.
След фино очистване на водната фаза получените отпадни води имат показатели, съответстващи на изискванията за заустване на отпадни води във водоеми. Едно предпочитано решение при центробежните сепаратори за водна фаза е включването на уред за непрекъснато следене на съдържанието на нефт във водата. Той може да бъде от типа периферен филтър, който извършва непрекъснат мониторинг и следене допустимото съдържание на нефт в отпадната вода, например 10 ppm., като променя автоматично капацитета на сепаратора и съответно контролира подаваните количества вода за обработка.After a fine purification of the aqueous phase, the effluents obtained have indicators that meet the requirements for the discharge of wastewater into reservoirs. One preferred solution for centrifugal water phase separators is to include an instrument for continuous monitoring of oil content in the water. It may be of the type of peripheral filter, which continuously monitors and monitors the permissible content of oil in the wastewater, for example 10 ppm., By automatically changing the capacity of the separator and accordingly controlling the quantities of treatment water supplied.
След допълнителното центробежно сепариране получените нефтена и водна фази имат следните характеристики:After additional centrifugal separation, the resulting oil and water phases have the following characteristics:
Методът съгласно изобретението се реализира с инсталация за преработка на нефтени шламове и утайки, показана на фиг 1, която включва свързани последователно сборник -резервоар за шламове и утайки 1, съоръжение за изземване 2, резервоар за предварително подгряване 3 на шлама и утайките до 40 - 45° С и филтрационен възел 4. След филтрационния възел 4 е предвиден приемен резервоар 5, свързан с устройство за допълнително подгряване 6 на шлама и утайките до 50- 55° С, в конкретния случай два резервоара. Устройството за допълнително подгряване -резервоарите 6 са снабдени с бъркалки за хомогенизиране на третираната смес и са с предвиден съответно вход за подаване на пара. Към резервоарите 6 за допълнително подгряване и хомогенизиране е свързано устройство за подготовка и дозиране на деемулгатор 7, с предвидена към него дозаторна помпа 8. Изходящите тръбопроводи на резервоарите 6 са свързани посредством помпа 9 с центрофугаThe method according to the invention is realized with an oil sludge and sludge treatment plant, shown in FIG. 1, which includes a series of sludge and sludge tank 1, extraction facility 2, sludge pre-heating tank 3 and sludge up to 40 connected in series. 45 ° C and a filtration unit 4. After the filtration unit 4, a receiving tank 5 is provided, connected to a device for additional heating 6 of the sludge and sludge up to 50-55 ° C, in this case two tanks. The auxiliary heater-tanks 6 are provided with stirrers to homogenize the treated mixture and have a corresponding inlet for steam supply. A tank for preparation and dosing of a demulsifier 7 is connected to the tanks 6 for additional heating and homogenization with a metering pump 8 provided thereto. The outlet pipelines of the tanks 6 are connected by means of a pump 9 with a centrifuge.
10. Преди помпата 9 и центрофугата 10 е включено устройство за подготовка и дозиране на флокулант 11, с предвидена към него дозаторна помпа 12. От центрофугата 10 са предвидени три изхода за водна, нефтена и твърда фази. Изходите на центрофугата 10 за нефтената и водната фаза са свързани към центробежни сепаратори 13 за фино очистване, а изходът за твърда фаза е свързан към устройство за изгаряне 14 - инсинератор. От центробежните • r10. Before the pump 9 and the centrifuge 10, a device for preparation and dosing of flocculant 11 is included, with a metering pump 12 provided for it. Three outlets for water, oil and solid phases are provided from the centrifuge 10. The outputs of the oil and water phase centrifuge 10 are connected to a centrifugal separator 13 for fine cleaning, and the solid phase output is connected to a combustion device 14 - an incinerator. From centrifugal • r
сепаратори 13 пречистената вода се подава към различни водоприемници, а отделените нефтопродукти се подават и съхраняват в стокови резервоари 15.separators 13 the purified water is fed to different water inlets, and the separated oil products are fed and stored in stock tanks 15.
Използване на изобретениетоUse of the invention
Изобретението е насочено към преработка предимно на шламове, получени при преработката на нефт и утайки от резервоари за съхранение на нефтопродукти, от резервоари на петролни бази и бензиностанции, на нефтени терминали, на петролни танкери, от горивни резервоари на кораби и други отпадни нефтопродукти. Характерно за тези видове шламове и утайки са стабилните водно-маслени емулсии, чиято преработка е изключително трудна.The invention is directed to the processing of sludges obtained mainly from the processing of oil and sludge from petroleum storage tanks, oil bases and gas stations, oil terminals, oil tankers, ship fuel tanks and other waste oil. Typical of these types of sludges and sludges are the stable water-oil emulsions whose processing is extremely difficult.
Използването на изобретението се илюстрира чрез следния пример, който обхваща цялостно преработката на нефтени шламове. Методът са базира на фазово разделяне на отпадъчни нефтени шламове, при което се получават като крайни продукти отделни компоненти, които могат да бъдат третирани по отделно без опасност от вторични замърсявания за околната среда.The use of the invention is illustrated by the following example, which covers the entire processing of oil sludge. The method is based on the phase separation of waste oil sludges, whereby individual components can be obtained as end products, which can be treated separately without the risk of secondary pollution to the environment.
Нефтените шламове и утайки се съхраняват в лагуни, сборници или резервоари. Изземването на шламове със сравнително нисък вискозитет от сборници - резервоари 1 се извършва чрез съоръжение за изземване 2, например потопяема помпа - за течната фаза, която се изпомпва директно от сборника 1. В този случай помпата е монтирана на плаващ понтон, който може да бъде разположен на различни места в сборника. Потопяемата помпа може да бъде позиционирана на различна дълбочина, а шлама посредством шланг се отвежда до мястото за последваща обработка.Oil sludges and sludge are stored in lagoons, reservoirs or tanks. Removal of sludges of relatively low viscosity from reservoirs - tanks 1 is carried out by means of a suction device 2, eg submersible pump - for the liquid phase pumped directly from reservoir 1. In this case, the pump is mounted on a floating pontoon which can be located in different places in the collection. The submersible pump can be positioned at different depths, and the sludge is transported to the post-treatment site via a hose.
За шламове с висок вискозитет изземването се извършва чрез шнеково съоръжение за изземване 2. По - гъстата фаза се изземва посредством „кух” шнек, който е позициониран директно в сборника 1. Шнекът е оборудван с «·♦· ♦ • · • · · • · · · • · » · ·· ··For high viscosity sludges, the auger is extracted by means of a screw auger 2. The denser phase is recovered by means of a hollow auger, which is positioned directly in the compartment 1. The auger is equipped with a screw. · · · · · · · · · · ·
горно задвижване, даващо възможност да бъдат извеждани утайките без непосредственото им съприкосновение с двигател и редуктор, които са монтирани в горната част на шнека.upper drive, allowing the sludge to be removed without direct contact with the motor and gearbox, which are mounted at the top of the auger.
Съществен етап преди обработката на нефтения шлам е филтруването му, което цели да отдели предварително наличните едри механични примеси полимерни гранули, треви, случайно попаднали едри замърсители /полиетиленови торби, бутилки, парцали и други/. Филтруването е задължително, като преди това шлама се подгрява до температура 40 - 45°С с цел намаляване вискозитета. Подгряването се извършва в резервоар за предварително подгряване 3 (фиг.2), който може да е със серпантина или друг вид познато подгряване. Може да бъде използван и топлообменник, за предпочитане тип „тръба в тръба”, като обработваният шлам и подгряващият агент се подават в противоток. Подгряващият агент - пара е с налягане от 6 до 10 бара и температура 230 - 250°С. По този начин се намаляват максимално топлинните загуби и подгряването се осъществява бързо и ефективно. Топлообменници, снабдени с тръбен сноп не са подходящи за подгряване на нефтен шлам, поради образуване на налепи по тръбите, нарушаване наAn important step before the treatment of an oil sludge is its filtration, which aims to separate pre-existing large mechanical impurities polymer granules, grasses, accidentally hit large contaminants (plastic bags, bottles, rags, etc.). Filtration is mandatory, before which the sludge is heated to a temperature of 40-45 ° C to reduce the viscosity. The heating is carried out in a pre-heating tank 3 (Figure 2), which may be coil or other known heating. A heat exchanger, preferably pipe-to-tube type, may also be used, with the treated sludge and the heating agent counter-flowing. The steam heating agent has a pressure of 6 to 10 bar and a temperature of 230 - 250 ° C. In this way, heat losses are minimized and heating is carried out quickly and efficiently. Heat exchangers equipped with a tube bundle are not suitable for heating oil sludge due to the formation of deposits on the pipes, breaking
топлообмена и ниска ефективност.heat transfer and low efficiency.
Така подгретият шлам се подава във филтрационен възел 4 - напорен филтър състоящ се от две степени: степен за грубо филтруване и степен за фино филтруване. Степента за грубо филтруване представлява самопочистващ се филтър с едрина на филтруващия елемент до 5 mm, а степента за фино филтруване е самопочистващ се филтър с едрина на филтруващия елемент до 1,2 mm. Капацитетът на филтруващата система е съобразен с общия капацитет на инсталацията и основно с последващо трифазно центрофугиране на нефтения шлам.The heated sludge is thus fed to a filtration unit 4 - a pressure filter consisting of two stages: a degree of coarse filtration and a degree of fine filtration. The coarse filter stage is a self-cleaning filter with a filter element size up to 5 mm, and the fine filter grade is a self-cleaning filter with a filter element size up to 1.2 mm. The capacity of the filtration system is consistent with the total capacity of the installation and mainly with the subsequent three-phase centrifugation of the oil sludge.
Обработката на нефтения шлам продължава с допълнително подгряване до 50 - 55 °C, добавяне на деемулгатор и хомогетизиране.Oil sludge treatment continues with additional heating to 50-55 ° C, demulsifier addition and homogenization.
Филтруваният нефтен шлам от приемен резервоар 5 постъпва в устройство за допълнително подгряване 6 - в случая на фиг.2 два резервоара с вместимост 100 ш . Тези резервоари са снабдени с бъркалка - пропелер с обороти 36 оборота/мин., осигуряващ добро хомогенизиране. Шламът се подгрява допълнително до температура 50 - 55°С чрез директно внасяне на пара в резервоарите. Едновременно с подаването на пара се подготвя и дозира деемулгатор.The filtered oil sludge from the receiving tank 5 enters an additional reheater 6 - in the case of Figure 2, two tanks with a capacity of 100 sh. These tanks are equipped with an agitator - propeller with a speed of 36 rpm, ensuring good homogenization. The sludge is further heated to a temperature of 50-55 ° C by direct introduction of steam into the tanks. At the same time as the steam supply, a demulsifier is prepared and dosed.
При обработвани шламове и утайки със съдържание от 7% до 25% нефтопродукти се въвежда деемулгатор с основен компонент глицеролетиленоксид-пропиленоксид адукт 90% и добавка на мастна киселина 10%. Количеството деемулгатор е 3 - 5 гр/л, изчислен спрямо количеството на входящия шлам. В зависимост от съдържанието на обработваните шламове и утайки тази смес може да се разреди с вода, при което до 30% добавяне на вода сместа остава стабилна.For treated sludges and sludges containing from 7% to 25% of petroleum products, a demulsifier with the main component glycerolethylene oxide-propylene oxide adduct 90% and fatty acid supplement 10% are introduced. The amount of demulsifier is 3 - 5 g / l, calculated on the amount of incoming sludge. Depending on the contents of the sludge and sludge being treated, this mixture can be diluted with water, with up to 30% water addition remaining stable.
Основният компонент глицерол-етиленоксид-пропиленоксид адукт е зведовиден полимер, с глицериново ядро, към което са прикачени вериги, съдържащи хидрофобен полипропиленов участък и хидрофилен полиетиленов участък. При адсорбция на фазовата граница нефт/вода адуктът разполага хидрофобните си части към нефтената фаза, а хидрофилните - към водната фаза. Това води до изместване на природните стабилизатори от повърхностите на масления (нефтен) филм. Добавката от мастни киселини действува по подобен начин, като те също конкурентно се адсорбират на филмовите повърхности и изместват природните стабилизатори. Налице е и допълнително усилване на деемулгиращия ефект поради възможността за дестабилизация на нефтения филм и чрез образуването на “мост” между водните капки чрез проникване на отделните хидрофилни вериги на адукта към различните водни фази.The major component of the glycerol-ethylene oxide-propylene oxide adduct is a star polymer, with a glycerol core, to which chains are attached containing a hydrophobic polypropylene region and a hydrophilic polyethylene region. At the adsorption of the oil / water phase boundary, the adduct disposes its hydrophobic moieties to the oil phase and hydrophilic moieties to the aqueous phase. This results in the displacement of natural stabilizers from the surfaces of the oil (oil) film. The fatty acid supplement acts in a similar way, and they are also competitively adsorbed on film surfaces and displace natural stabilizers. There is also an additional enhancement of the demulsifying effect due to the possibility of destabilization of the oil film and the formation of a "bridge" between the water droplets by penetrating the individual hydrophilic chains of the adduct to the different aqueous phases.
Деемулгаторът при реализиране на настоящия метод може да е и на основата на мастен-алкохол-етиленоксид-пропиленоксид адукт. В зависимост от състава на изходните шламове и утайки може да се прибави добавка мастна киселина до 20%.The demulsifier in the implementation of the present method may also be based on a fat-alcohol-ethylene oxide-propylene oxide adduct. Depending on the composition of the source sludges and sludge, a fatty acid supplement of up to 20% may be added.
Основният компонент - мастен-алкохол-етиленоксид-пропиленоксид адукт е линеен триблок съполимер. Механизмът на разрушаване на шламовата емулсия при използването на този вид деемулгатор е аналогичен на описания в първия случай деемулгатор - заместване на природните шламови стабилизатори на фазовата граница нефт/вода поради конкурентната адсорбция на молекулите на адукта, водещо до дестабилизация и разрушаване на нефтения филм. Основната разликата между посочените два вида деемулгатора е начинът на пренос на съответните молекули до повърхностите на емулсионните капки. Вторият деемулгатор е слабо разтворим във вода (вThe main component, the fat-alcohol-ethylene oxide-propylene oxide adduct, is a linear triblock copolymer. The mechanism of destruction of the sludge emulsion when using this type of demulsifier is analogous to that described in the first case, the demulsifier - substitution of natural sludge stabilizers at the oil / water phase boundary due to the competitive adsorption of the adduct molecules leading to destabilization and destruction. The main difference between the two types of demulsifier is the mode of transfer of the corresponding molecules to the surfaces of the emulsion droplets. The second demulsifier is slightly soluble in water (c
състава му влизат дълговерижни мастни алкохоли) и има по-добра разтворимост в маслена фаза. При внасянето му в шламовата емулсия той дифундира в нефтената фракция (непрекъсната дисперсна среда), разпределя се в нея и се адсорбира на повърхностите на водните капки, замествайки определено количество от естествените шламови стабилизтори.its composition includes long-chain fatty alcohols) and has better solubility in the oil phase. When introduced into the sludge emulsion, it diffuses into the oil fraction (continuous dispersion medium), distributes therein and is adsorbed on the surfaces of the water droplets, replacing a certain amount of natural sludge stabilizers.
Преносът на първия вид деемулгатор до повърхностите на водните капки се осъществява по друг път поради факта, че той е малко разтворим в нефтената фракция. Внасянето му в емулсионната система става чрез диспергирането на наситен воден разтвор в шлама. Молекулите на деемулгатора дифундират в обема на капките от разтвора до техните повърхности, където протича конкурентната адсорбция. Образуваният нефтен филм между капка от разтвор и шламова капка е нестабилен и той се разрушава. Сливането на двете капки води до пренос на деемулгатора и по този начин настъпва стъпаловидно преразпределение на неговите молекули във водната фракция, което ускорява процеса на коалесценция.The transfer of the first type of demulsifier to the surface of the water droplets is carried out a second time due to the fact that it is slightly soluble in the oil fraction. It is introduced into the emulsion system by dispersing a saturated aqueous solution in the sludge. The demulsifier molecules diffuse into the volume of the droplets from the solution to their surfaces, where competitive adsorption takes place. The oil film formed between the drop of solution and the slurry is unstable and it breaks down. The merging of the two droplets leads to the transfer of the demulsifier and thus a stepwise redistribution of its molecules into the aqueous fraction, which accelerates the coalescence process.
Поради тази разлика в преноса на молекули, първият вид деемулгатор се оказва ефективен в случаите на шламове с по-високо процентно съдържание на водната фракция (по-висока концентрация на емулсионни капки), докато вторият вид деемулгатор е ефективен в случаите на шламове с по-високо процентно съдържание на нефтената фракция.Because of this difference in molecule transfer, the first type of demulsifier is effective in the case of sludges with a higher percentage of water fraction (higher concentration of emulsion drops), while the second type of demulsifier is effective in the case of sludges with high percentage of oil fraction.
При шламове със съдържание на 25% до 45% нефтопродукти използваният деемулгатор е на основата на натриев бис(2-етилхексил) сулфосукцинат. Възможно е да бъде добавено и до 20% мастна киселина.For sludges containing 25% to 45% of petroleum products, the demulsifier used is based on sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate. Up to 20% fatty acid may also be added.
Основният компонент - натриев бис(2-етилхексил) сулфосукцинат се състои от две къси хидрофобни вериги и хидрофилна част. По тази причина при конкурентна адсорбция по междуфазовата граница, този деемулгатор преди всичко разрушава омрежването на покритието по повърхността на водните капки. Възможно е неговото дейаствие да е свързано и с образуване на микроемулсионни капки като междинна фаза и ето защо е ефективен при значително по-високо съдържание на нефтената фракция.The major component, sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate, consists of two short hydrophobic chains and a hydrophilic moiety. Therefore, with competitive adsorption across the interfacial boundary, this demulsifier primarily destroys the crosslinking of the coating on the surface of the water droplets. Its action may also be related to the formation of microemulsion droplets as an intermediate phase and is therefore effective at a significantly higher content of the oil fraction.
Добавката от мастни киселини действува по подобен начин както при първият вид деемулгатор (конкурентно се адсорбират на филмовите повърхности и изместват природните стабилизатори).The fatty acid additive works in a similar way to the first type of demulsifier (competitively adsorbed on film surfaces and displacing natural stabilizers).
• · · · ·• · · · ·
При всички посочени по-горе видове деемулгатори може да се прибави и тънко вретенно масло като добавка, което води до понижение вискозитета на маслената фаза и ускорява изтичането на филмите между водните капки.For all of the above types of demulsifiers, thin spindle oil can be added as an additive, which reduces the viscosity of the oil phase and accelerates the flow of films between water droplets.
Дозирането на конкретния вид деемулгатор се извършва чрез устройство за подготовка и дозиране на деемулгатор 7 с предвидена към него дозираща помпа 8, снабдена с разходомер. Предпочитан вариант е използването на дозираща шнекова помпа 8, състояща се от метален ротор, гумен статор и задвижване. Използването на дозираща центробежна помпа е неефективно, поради специфичния характер и вискозитет на използвания деемулгатор. След дозирането на деемулгатор в устройството за допълнително подгряване 6 се извършва хомогенизиране на сместа чрез разбъркване в продължение на 30 минути, което има за цел да бъдат разкъсани водно-маслените /емулсионни/ връзки. Използваната сравнително ниска температура от 50 до 55°С, в сравнение с тази при много други инсталации температура до 95 - 98°С, води до намаляване на отделените вредни емисии, замърсяващи околната среда и представляващи до голяма степен опасност от взрив и пожари.The dosage of the particular type of demulsifier is carried out by means of a device for preparation and dosing of a demulsifier 7 with a metering pump 8 provided with a flowmeter. A preferred dosage is the use of a metering screw pump 8 comprising a metal rotor, a rubber stator and a drive. The use of a metering centrifugal pump is inefficient due to the specific nature and viscosity of the demulsifier used. After dosing the demulsifier in the booster unit 6, the mixture is homogenized by stirring for 30 minutes, which is intended to break the oil / emulsion / bonds. The relatively low temperature of 50 to 55 ° C used, compared to many other installations, temperature up to 95 - 98 ° C, results in a reduction of the emission of pollutants that are polluting the environment and present a significant risk of explosion and fire.
Така подготвения нефтен шлам посредством шнековата помпа 9 с дебит от 7 до 15m/h се подава за обработка на трифазната центрофуга 10 тип декантер. Центрофугата 10 служи за сепариране на трите фази - вода, нефт и механични примеси. Отделената лека фаза от нефтопродукти и водната фаза се отвеждат гравитационно, а тежката фаза се отвежда под налягане. Задвижването на центрофугата 10 се извършва посредством ел. двигател и ремъчни предавки. Скоростта на центрофугата 10 се регулира посредством честотен преобразувател. Шнекът на центрофугата 10 е механизъм, чрез който става извеждането на твърдата фаза. Барабанът и шнекът на центрофугата 10 се въртят в една посока, като оборотите на шнека, в зависимост от типа на ···« · центрофугата 10 превишават тези на барабана с 13 - 15 об/мин. Тази разлика в скоростите - диференциалната скорост обуславя нормалното извеждане на твърдата фаза. Максималната скорост на въртене на центрофугата 10 е 3 000 оборота/мин.The oil slurry thus prepared is fed through a screw pump 9 with a flow rate of 7 to 15m / h for processing a three-phase centrifuge 10 type decanter. The centrifuge 10 serves to separate the three phases - water, oil and mechanical impurities. The separated light phase from the petroleum products and the aqueous phase are gravitationally removed and the heavy phase is evacuated. The drive of the centrifuge 10 is performed by means of an electric motor and belt drives. The speed of the centrifuge 10 is controlled by a frequency converter. The centrifuge auger 10 is the mechanism by which the solid phase is removed. The centrifuge drum and auger 10 rotate in one direction, with the screw speed depending on the type of centrifuge 10 exceed those of the drum by 13 - 15 rpm. This difference in speeds - the differential speed determines the normal output of the solid phase. The maximum spin speed of the centrifuge 10 is 3,000 rpm.
За по- добро фазово разделяне преди входа на центрофугата 10, към изходящия тръбопровод от устройството за допълнително подгряване 6, се подава флокулант - полиелектролит. Първоначално в устройството за подготовка и дозиране на флокулант 11 се подготвя 0,5% разтвор наFor better phase separation prior to the inlet of the centrifuge 10, a polyelectrolyte flocculant is fed to the outlet pipeline from the after-heating unit 6. Initially, a 0.5% solution of PBS was prepared in the flocculant 11 preparation and dosage unit
катионактивен полиелектролит, който се разрежда допълнително с вода до концентрация 0,1 - 0,2%. Този флокулант се подава чрез предвидената дозаторна помпа 12, която е шнекова, оборудвана с метален ротор и гумен статор и е снабдена с вариатор за промяна на дебита. Посредством разходомер се измерва количеството на дозирания флокулант - полиелектролит.cationic polyelectrolyte, which is further diluted with water to a concentration of 0.1 - 0.2%. This flocculant is fed through the intended metering pump 12, which is auger, equipped with a metal rotor and a rubber stator and is provided with a variable flow variator. The amount of the dosed flocculant - polyelectrolyte is measured by means of a flowmeter.
В следствие на центробежните сили в центрофугата 10 става разделяне на три фази: водна фаза, нефтена фаза и твърда фаза. Получените нефтена и водна фази след трифазното центрофугиране подлежат на допълнително центробежно сепариране с цел постигане на показатели, отговарящи на изискванията за тези продукти. Системата за допълнително фино сепариране на нефтената и водната фази включва центробежните сепаратори 13.As a result of the centrifugal forces in the centrifuge 10, separation occurs into three phases: the aqueous phase, the oil phase and the solid phase. The oil and water phases obtained after the three-phase centrifugation are subject to additional centrifugal separation in order to achieve the parameters that meet the requirements for these products. The system for additional fine separation of the oil and water phases includes centrifugal separators 13.
Нефтената фаза се подава към центробежния сепаратор 13, който има вградена двойна центростремителна помпа и е оборудван със самопочистващ се дисков съд. Твърдата фаза се изпуска под налягане с помощта на горепосочената помпа и се насочва към устройства за изгаряне 14. Посредством същата помпа се отвежда и нефтената фаза, която се съхранява в стокови резервоари 15.The oil phase is fed to the centrifugal separator 13, which has a built-in dual centrifugal pump and is equipped with a self-cleaning disk vessel. The solid phase is discharged under pressure by means of the above-mentioned pump and directed to the combustion devices 14. With the same pump, the oil phase is stored and stored in the storage tanks 15.
• · ·• · ·
9 999 99 999 9
Получените нефтопродукти са със съдържание на вода по-малко от 1% и съдържание на механични примеси по-малко от 0,2%.The petroleum products obtained have a water content of less than 1% and a mechanical impurity content of less than 0.2%.
Водната фаза също се подава към центробежен самопочистващ се сепаратор 13, предназначен за сепариране на водно - нефтени емулсии и едновременно отстраняване на твърда фаза. Сепараторът 13 включва вградена двойна центростремителна помпа и е оборудван със самопочистващ се дисков съд. Твърдата фаза се изпуска под налягане с помощта на горепосочената помпа и се насочва към устройство за изгаряне 14. Нефтопродуктите се изпускат с помощта на същата помпа с налягане до 2,5 бара и се съхраняват в стокови резервоари 15.The aqueous phase is also fed to a centrifugal self-cleaning separator 13 for separating water-oil emulsions and simultaneously removing the solid phase. The separator 13 includes a built-in dual centrifugal pump and is equipped with a self-cleaning disc vessel. The solid phase is discharged by means of the above pump and directed to a combustion unit 14. Petroleum products are discharged by means of the same pump at a pressure of up to 2.5 bar and stored in stock tanks 15.
В случай на засичане на по-високо съдържание на нефт капацитетът на системата за пречистване на отпадна вода се намалява автоматично чрез предвидения метален периферен филтър към центробежния сепаратор 13 за обработка на водната фаза. Периферният филтър служи за непрекъснато следене съдържанието на нефт във водата и непрекъснато измерване на максимално допустимото съдържание на нефт в третираната вода - 10 ppm.In the event of a higher oil content being detected, the capacity of the wastewater treatment system is automatically reduced by the provided metal peripheral filter to the centrifugal separator 13 for treatment of the aqueous phase. The peripheral filter serves to continuously monitor the oil content of the water and to continuously measure the maximum permissible oil content of the treated water - 10 ppm.
Обработената вода е със съдържание на нефт по-малко от 10 mg/1 и съдържание на механични примеси по-малко от 30 mg/1 и може да бъде включена към съответни водоприемници.The treated water has an oil content of less than 10 mg / l and a mechanical impurity content of less than 30 mg / l and can be connected to the respective water inlets.
Горните данни са получени чрез следните методи за измерване - за вода в нефт -аналитични методи DIN 38 409 - Hl 8 или ASTM 4298.The above data were obtained by the following measurement methods - for water in oil-analytical methods DIN 38 409 - Hl 8 or ASTM 4298.
Цитирана литература:References:
1. Патент RU 2193578 С21. Patent RU 2193578 C2
2. Патент RU 2078740 С12. Patent RU 2078740 C1
3. WO 00/29334 по международна заявка PCT/SE99020463. WO 00/29334 on International Application PCT / SE9902046
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG10110643A BG110643A (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Method and installation to process oil sludges and sediments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG10110643A BG110643A (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Method and installation to process oil sludges and sediments |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG110643A true BG110643A (en) | 2011-12-30 |
Family
ID=45877161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG10110643A BG110643A (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Method and installation to process oil sludges and sediments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG110643A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115072907A (en) * | 2022-07-22 | 2022-09-20 | 天津开放大学 | Trace sediment treatment method for industrial oily wastewater |
-
2010
- 2010-04-30 BG BG10110643A patent/BG110643A/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115072907A (en) * | 2022-07-22 | 2022-09-20 | 天津开放大学 | Trace sediment treatment method for industrial oily wastewater |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2013091032A1 (en) | Method for processing of oil sludge and oil sediments | |
| US8128827B2 (en) | Modular oil-based sludge separation and treatment system | |
| CN100431654C (en) | Pre-treating process for sewage from thick oil refining | |
| CN101486515B (en) | Oily wastewater treatment method and whole set apparatus thereof | |
| US20050194323A1 (en) | System and method for recovering oil from a waste stream | |
| JP6809997B2 (en) | Crude oil-containing waste liquid treatment method and crude oil-containing waste liquid treatment equipment | |
| NO20150745A1 (en) | Process for treatment of crude oil, sludges and emulsions | |
| CN109970295B (en) | Dirty oil sludge treatment equipment and process | |
| CN102949866B (en) | Oil removal method for petrochemical emulsified process water | |
| US4404362A (en) | Block polymers of alkanolamines | |
| US20190048269A1 (en) | Desalter emulsion separation by direct contact vaporization | |
| CN105668966B (en) | A kind of short route sludge treatment system | |
| BG110643A (en) | Method and installation to process oil sludges and sediments | |
| CN111892269A (en) | Oil sludge treatment system and method | |
| US20110284472A1 (en) | Water reduction for cooking grease and oil collection | |
| RU2490305C1 (en) | Method for treatment of stable emulsified crude oils and used oil sludge | |
| CN205528619U (en) | Oil plant effluent oil treatment system | |
| CN217709328U (en) | Heavy dirty oil ultrasonic treatment device | |
| CN219670289U (en) | Scum sludge treatment system | |
| CN210331931U (en) | Dense oil development fracturing flow-back liquid reinjection continuous treatment device | |
| RU2260690C1 (en) | Method for oil dehydration | |
| CN114752407A (en) | Skid-mounted equipment and method for treating aging oil or oily sludge | |
| CN115304228A (en) | Treatment process of oily hazardous waste | |
| Vinh et al. | Separation of Oil-Water Emulsion in Laboratory Setup with U-Shaped Elements | |
| RU2260605C2 (en) | Method of producing secondary fuel from oil-containing wastes and a plant for implementation of the method |