EA012277B1 - Способ очистки загрязненного нефтью и/или нефтепродуктами грунта, выбуренной породы, нефтешламов или отработанных буровых растворов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области ликвидации нефтяных загрязнений, образовавшихся в результате розлива нефти и нефтепродуктов на грунт, и может быть использовано для рекультивации почв, переработки нефтешламов и выбуренной породы для отделения их от нефти и нефтепродуктов. Технический результат - упрощение способа, повышение производительности, снижение энергозатрат и обеспечение возможности получения товарного продукта - достигается тем, что в способе очистки загрязненного нефтью и/или нефтепродуктами грунта, выбуренной породы, нефтешламов или отработанных буровых растворов, включающем разделение исходного продукта на плавающую и осаждаемую фазы в резервуаре и отмывку разделенных фаз, согласно изобретению осаждаемую фазу перемешивают и транспортируют установленным в резервуаре шнековым конвейером, а затем разделяют на твердую и жидкую фракции под действием центробежных сил в декантере, а плавающую фазу очищают от механических примесей и обессоливают с получением товарной нефти и/или нефтепродуктов. В резервуаре устанавливают контейнер для улавливания крупных механических примесей. Твердую фракцию, поступающую из декантера, обжигают в печи или подвергают биологической очистке. При разделении исходного продукта его нагревают до 90°С. Плавающую фазу очищают от механических примесей в отстойнике, который разделяют перегородкой и барьером для осаждения примесей перед барьером и выпуска очищенного продукта через переливной канал, образованный между перегородкой и барьером. Товарную нефть и/или нефтепродукты после обессоливания подвергают центробежному декантированию для дополнительной очистки от

Description

Изобретение относится к области ликвидации нефтяных загрязнений, образовавшихся в результате розлива нефти и нефтепродуктов на грунт, и может быть использовано для рекультивации почв, переработки нефтешламов, выбуренной породы и отработанных буровых растворов для отделения их от нефти и нефтепродуктов.

Известен способ переработки нефтешлама или загрязненного нефтепродуктами грунта путем обработки растворителем, последующим разделением растворителя, нефтепродукта и шлама или грунта посредством испарения растворителя и повторного многократного использования растворителя. В качестве растворителя используют побочные продукты хлорорганических производств или хлорорганические вещества, полученные из отходов этих производств. В качестве побочных продуктов используют 1,2дихлорпропан или 1,2,3-трихлорпропан или в качестве отходов используют отходы производства винилхлорида. Растворитель испаряют из очищенного шлама или грунта острым водяным паром или дымовым газом (патент РФ № 2100405, кл. С10О 29/26, 1997).

Недостатком данного способа является использование токсичных продуктов хлорорганических производств, которые впоследствии также необходимо извлекать из шлама и грунта. Это усложняет способ и требует дополнительных энергозатрат.

Известен способ очистки почвы, загрязненной нефтепродуктами, включающий отбор загрязненной почвы с последующей ее обработкой для очистки от нефтепродуктов и возвратом на место отбора или иное место со схожей структурой грунта, при котором отобранную с загрязненного участка почву пропаривают с добавлений соды и поверхностно-активных веществ, пропаренную почву смешивают с торфом и удобрениями, после чего добавляют в полученную смесь нефтеокисляющие аэробные микроорганизмы и подготовленную смесь помещают в биобарабан, в котором осуществляют обработку смеси при постоянном ее перемешивании с подачей подогретого воздуха, поддерживая температуру обрабатываемой смеси не ниже 16°С в течение 1-2 суток, после чего смесь удаляют из барабана и выдерживают в грунтах в течение 2-3 месяцев, после чего осуществляют возврат обработанной почвы (патент РФ № 2309808, кл. В09С 1/00, 2007).

Данный способ характеризуется низкой производительностью и высокими материальными затратами. Пропаривание почвы с добавлений соды и поверхностно-активных веществ и последующее смешивание с торфом и удобрениями усложняет способ. Кроме того, не обеспечивается извлечение нефтепродуктов из почвы, что снижает эффективность очистки.

Известен способ очистки нефтезагрязненных грунтов, почвы или нефтешлама, включающий отмывку грунта (почвы, шлама) моющей жидкостью, регенерацию жидкости путем фазового разделения с отделением органической фазы и возвратом водной фазы в цикл очистки. Перед отмывкой грунт (почву, шлам) разделяют на плавающую массу и осаждаемый грунт (почву, шлам), а затем осуществляют отмывку каждой отделенной фракции, при этом отмывку плавающей массы проводят струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением отмываемой массы от загрязненной моющей жидкости, отмывку осаждаемого грунта (почвы, шлама) проводят в три этапа, на первом этапе отмывку осуществляют при осаждении в потоке моющей жидкости при объемном соотношении осаждаемого грунта (почвы, шлама) и жидкости не менее 1:1, на втором этапе осуществляют струйную отмывку грунта на наклонном винтовом конвейере при перемещении материала, на третьем этапе отмывку осуществляют струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением отмываемого грунта (почвы, шлама) от загрязненной моющей жидкости, регенерацию моющей жидкости проводят путем гравитационного отстоя, очистку ведут по замкнутому циклу, причем перед подачей моющей жидкости в цикл очистки ее дополнительно очищают от механических примесей. В качестве моющей жидкости используют 0,3-3,0%-ный водный раствор моющего средства с температурой 40-95°С, образующий неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями (патент РФ № 2244685, кл. С02Е 1/40, 2005).

Необходимость использования моющей жидкости и ее последующей регенерации путем гравитационного отстоя, а также необходимость дополнительной очистки жидкости от механических примесей перед подачей моющей жидкости в цикл очистки значительно усложняет способ, так как наряду с очисткой целевого продукта (грунтов, почвы или нефтешлама) требуется двухстадийная очистка самого очищающего средства. Это снижает производительность способа и повышает энергозатраты.

Основным недостатком указанного способа является невозможность утилизации нефти или нефтепродуктов и их последующего использования в промышленности.

В настоящее время количество замазученных грунтов, нефтешламов, выбуренной породы и отработанных буровых растворов достигает сотен тысяч тонн. При этом содержание нефти и нефтепродуктов в них достигает 16-50%. Поэтому извлечение нефти и нефтепродуктов из указанного сырья наряду с решением экологической проблемы по очистке данного сырья позволяет реализовать проблему снабжения промышленности топливом.

По данным Минприроды РФ, известных запасов нефти в России хватит до 2022 г. (Комсомольская правда. Казахстан, «Что будет с Россией и миром, когда закончится нефть» № 55, 16.04.2008, стр. 8). Тенденция истощения запасов нефти актуальна и для Республики Казахстан, поэтому получение нефти и нефтепродуктов из отходного сырья позволит снизить темпы истощения запасов нефти.

Задачей изобретения является разработка способа очистки загрязненного нефтью и/или нефтепро- 1 012277 дуктами грунта, выбуренной породы, нефтешламов и отработанных буровых растворов, позволяющего утилизировать нефть и нефтепродукты для их последующего использования.

Технический результат - упрощение способа, повышение производительности, снижение энергозатрат и обеспечение возможности получения товарного продукта - достигается тем, что в способе очистки загрязненного нефтью и/или нефтепродуктами грунта, выбуренной породы, нефтешламов или отработанных буровых растворов, включающем разделение исходного продукта на плавающую и осаждаемую фазы в резервуаре и отмывку разделенных фаз, согласно изобретению осаждаемую фазу перемешивают и транспортируют установленным в резервуаре шнековым конвейером, а затем разделяют на твердую и жидкую фракции под действием центробежных сил в декантере, а плавающую фазу очищают от механических примесей и обессоливают с получением товарной нефти и/или нефтепродуктов.

В резервуаре устанавливают контейнер для улавливания крупных механических примесей.

Твердую фракцию, поступающую из декантера, обжигают в печи или подвергают биологической очистке.

При разделении исходного продукта его нагревают до 90°С.

Плавающую фазу очищают от механических примесей в отстойнике, который разделяют перегородкой и барьером для осаждения примесей перед барьером и выпуска очищенного продукта через переливной канал, образованный между перегородкой и барьером.

Товарную нефть и/или нефтепродукты после обессоливания подвергают центробежному декантированию для дополнительной очистки от примесей.

Перед обессоливанием в очищенный продукт вводят пар, который подают тангенциально.

Перемешивание осаждаемой фазы шнековым конвейером, установленным в резервуаре, интенсифицирует процесс отмывки твердых частиц данной фазы от нефти и нефтепродуктов. При этом шнековый конвейер одновременно осуществляет транспортирование осажденной фазы для последующего ее разделения на твердую и жидкую фракции под действием центробежных сил. Установка декантера для разделения осажденной фазы на фракции обеспечивает высокую эффективность отделения жидкости от твердой фракции с возможностью повторного использования жидкости в процессе очистки или приготовления буровых растворов.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью самосвалов замазученный грунт, нефтешлам или выбуренную породу подают в резервуар, заполненный на 75-80% технической водой. При необходимости осуществляют нагрев исходного продукта до 85-90°С с помощью установленного в резервуаре нагревателя или подавая горячую техническую воду. В качестве технической воды может быть использован отработанный буровой раствор или жидкая фракция после декантера. В том случае, если исходный продукт содержит механические примеси с размером частиц свыше 100 мм, внутри резервуара устанавливают съемный решетчатый контейнер для улавливания указанных примесей.

Под действием силы тяжести грунт, выбуренная порода, частицы нефтешлама или отработанного бурового раствора оседают на дно резервуара, одновременно промываясь в воде. Нефть или нефтепродукты, содержащиеся в исходном продукте, вымываясь, поднимаются вверх и плавающая масса переливается в отстойник.

В нижней части резервуара происходит перемешивание осевшего грунта с водой, чем достигается более эффективное вымывание нефти. Одновременно шнековый конвейер перемещает осаждаемую фазу частицы грунта, нефтешлама, выбуренной породы - к выпускному патрубку резервуара, откуда данная фаза в виде пульпы (мех. частицы + вода) попадает в декантер. Для удаления осаждаемой фазы из резервуара могут быть использованы пульповый, мембранный или эжекторный насосы, а также другие средства для перекачивания сред с большим содержанием механических примесей.

В декантере, который представляет собой центрифугу, за счет центробежных сил происходит разделение осаждаемой в резервуаре фазы на твердую и жидкую фракции.

Твердая фракция с содержанием воды до 2% в зависимости от свойств грунта может подаваться в печь барабанного типа, где происходит обжиг промытого грунта, с последующим использованием для отсыпки полотна автодорог, дамб и других нужд или в бетонную емкость, где промытый грунт подвергается обработке бактериями (биоочистка) с целью дальнейшего использования в хозяйстве (гумус).

Жидкую фракцию с содержанием нефти не более 0,1% частично направляют обратно в резервуар, остальная вода может использоваться для закачки в пласт для поддержания пластового давления или для приготовления буровых растворов.

Плавающую фазу, которая представляет собой нефть или нефтепродукты, очищают от механических примесей в отстойнике, который разделяют перегородкой и барьером для осаждения примесей перед барьером. Выпуск очищенного продукта производят через переливной канал, образованный между перегородкой и барьером, и направляют на обессоливание, которое осуществляют с использованием известных реагентов: Дисольван - 4490, Рауан, Сгобах ΙΝ 300, 320, 8егуо иса 314, 367, Όαηοχ 8са1 - 1С, 3С, 4С, 5С и других.

Для интенсификации процесса обессоливания в очищенный продукт вводят пар, который подают тангенциально в трубопровод, транспортирующий очищенный продукт в емкость для обессоливания.

- 2 012277

Это способствует эффективному перемешиванию пара с частицами продукта и вымыванию солей из него. Удаляют нефть или нефтепродукты из емкости для обессоливания через фильтр. После обессоливания нефть или нефтепродукты с помощью насосов подают на хранение и дальнейшую отгрузку для использования по назначению.

При необходимости товарную нефть и/или нефтепродукты после обессоливания подвергают центробежному декантированию для дополнительной очистки от примесей. Очищенный продукт направляют по назначению, а выделенные под действием центробежных сил примеси подают в печь барабанного типа, где происходит обжиг промытого грунта, или в бетонную емкость, где промытый грунт подвергается обработке бактериями (биоочистка) с целью дальнейшего использования в хозяйстве (гумус).

Предлагаемый способ позволяет утилизировать нефть и нефтепродукты, содержащиеся в грунте, нефтешламах, выбуренной породе и отработанных буровых растворах с минимальными энергетическими затратами и высокой производительностью.

Claims (8)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ очистки загрязненного нефтью и/или нефтепродуктами грунта, выбуренной породы, нефтешламов или отработанных буровых растворов, включающий разделение исходного продукта на плавающую и осаждаемую фазы в резервуаре и отмывку разделенных фаз, отличающийся тем, что осаждаемую фазу перемешивают и транспортируют установленным в резервуаре шнековым конвейером, а затем разделяют на твердую и жидкую фракции под действием центробежных сил в декантере, а плавающую фазу очищают от механических примесей и обессоливают с получением товарной нефти и/или нефтепродуктов.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в резервуаре устанавливают контейнер для улавливания крупных механических примесей.
3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что твердую фракцию, поступающую из декантера, обжигают в печи.
4. 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что твердую фракцию, поступающую из декантера, подвергают биологической очистке.
5. 5. Способ по пп.1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что при разделении исходного продукта его нагревают до 90°С.
6. 6. Способ по пп.1, 2, 3, 4 или 5, отличающийся тем, что плавающую фазу очищают от механических примесей в отстойнике, который разделяют перегородкой и барьером для осаждения примесей перед барьером и выпуска очищенного продукта через переливной канал, образованный между перегородкой и барьером.
7. 7. Способ по пп.1, 2, 3, 4, 5 или 6, отличающийся тем, что товарную нефть и/или нефтепродукты после обессоливания подвергают центробежному декантированию для дополнительной очистки от примесей.
8. 8. Способ по пп.1, 2, 3, 4, 5, 6 или 7, отличающийся тем, что перед обессоливанием в очищенный продукт вводят пар, который подают тангенциально.