RU2266258C1 - Способ переработки нефтесодержащего шлама и устройство для его реализации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способу и устройству для переработки нефтесодержащих шламов и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где имеет место формирование, складирование и длительное хранение в шламонакопителях значительного количества нефтесодержащих отходов. В способ переработки, включающий загрузку рабочего агента, содержащего окись кальция, и нефтесодержащего шлама, интенсивное перемешивание с последующим введением жидкости, реагирующей с рабочим агентом, выгрузку или извлечение полученного гранулированного продукта, внесены изменения. Нефтесодержащий шлам предварительно обрабатывают до получения равномерной по составу и вязкости смеси путем его перемешивания, разогрева и введения органического разжижителя, загрузку рабочего агента осуществляют двумя равными порциями, причем первую - до загрузки обработанного нефтесодержащего шлама, а вторую - одновременно с ним, затем вводят жидкость, нагретую до 60-70°С, в количестве, определяемом по результату анализа пробы обработанного нефтесодержащего шлама. Перемешивание компонентов ведут в смесителе при скорости вращения 100-150 об./мин в течение 15-20 мин. Установка снабжена необходимыми для реализации способа узлами и устройствами. Изобретение обеспечивает переработку любого нефтесодержащего шлама не зависимо от его природы и вязкости (нефти, масла, мазута, гудрона и т.д.), срока и места его захоронения, содержания влаги в шламе. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к способам переработки нефтесодержащих отходов (шламов) и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, на производственных объектах которых имеет место формирование, складирование и длительное хранение в земляных амбарах или бетонных шламонакопителях значительного количества нефтесодержащих отходов.

На нефтеперерабатывающих заводах ежегодно скапливается огромное количество токсичных отходов, в том числе треть из них составляют нефтешламы. Тысячи, если не миллионы тонн, нефтешламов захоранивают на специальных полигонах или несанкционированно сбрасываются в неположенных местах, нанося огромный ущерб окружающей среде.

Проблема ликвидации нефтешламов для технологических объектов нефтедобычи и переработки чрезвычайно актуальна как в экологическом плане, так и с точки зрения использования нефтесодержащих отходов в качестве вторичного сырья с целью извлечения из них ценных углеводородных компонентов и получения полезных продуктов для использования в различных областях промышленности, в основном, в топливной, строительной и т.д. На борьбу по ликвидации нефтеотходов тратятся огромные средства.

Известны различные методы переработки нефтесодержащих шламов, позволяющие перерабатывать практически любой вид нефтесодержащих отходов (диспергирование, флотация, деэмульгирование, деструкция, стерилизация, экстракция и другие химические и механические способы), используемые в зависимости от решаемой задачи.

Известен способ переработки нефтяных шламов (Патент РФ №2116265), в соответствии с которым нефтешлам обрабатывают деэмульгатором, нагревают до 40-50°С и отстаивают с разделением его на нефтепродуктовую и водную фазы, водно-иловую и замазученные механические примеси. Нефтепродуктовую фазу используют как котельное топливо, водную фазу выводят и направляют на размыв донного осадка в шламонакопитель, водно-иловую суспензию используют в качестве питательной среды для выращивания микроорганизмов, а замазученные механические примеси после отмывки их растворителем и водяным паром вводят в водно-иловую суспензию с выращенными микроорганизмами и при температуре 30-35°С в течение 2-3 суток обезвреживают в аэробных условиях и выводят очищенные механические примеси.

Основными недостатками этого способа являются длительность осуществления способа, применение растворителя и наличие неутилизированного осадка - механических примесей.

Известен способ переработки нефтесодержащих отходов (шламов), включающий предварительное обезвоживание шлама с помощью механического измельчителя с последующей термической обработкой при температуре 300-400°С во вращающемся трубчатом смесителе путем смешения обезвоженного «холодного» нефтешлама с щебнем (гравием) в массовом соотношении 1:2 или 1:3, предварительно нагретым во вращающейся барабанной печи, а для поддержания температуры термообработки в вращающемся смесителе в заданных пределах в него на выход подают дымовые газы с печей нагрева щебня (гравия) (Патент РФ №2156750).

Основным недостатком способа являются большие энергозатраты на термическую обработку нефтешлама и щебня (гравия).

Кроме того, в указанном способе нефтешламы используются в качестве связующего для дорожного покрытия или насыпей, поэтому для применения требуется дополнительные операции подготовки полученного продукта.

Известен способ переработки нефтяных шламов, в котором шламы переводят сначала в вязкотекучее состояние. Затем проводят нагрев в один или несколько этапов со скоростью 1,25-20,0 град/мин при режиме от температуры окружающей среды до 700°С. При этом выделяют соответствующие фракции, которые модифицируют, причем модифицирование осуществляют на любом этапе нагрева. Модифицированные фракции используют в качестве добавок при получении конструкционных материалов, в частности пластмасс. В качестве модификатора используют двухатомный фенол, аминное соединение, продукты пиролиза твердых горючих ископаемых и т.д. (Патент РФ №2193578).

Преимуществом этого метода является возможность получения модифицированных добавок для широкого ассортимента продукции, но имеются и некоторые недостатки. К ним относится длительность процесса, значительные энергозатраты на его осуществление, а также то, что он позволяет очистить шлам от углеводородных фракций, остальные же примеси остаются, т.е. эта технология не является безотходной.

Известна довольно простая технология переработки и утилизации нефтемаслоотходов, нефтешламов, в результате которой получается практически нерастворимый в воде, морозостойкий, хорошо уплотненный порошок, который соответствует ТУ 5716-004-11085815 «Порошок минеральный «ПУН». Порошок может использоваться в качестве минеральной добавки для приготовления асфальто-бетонных смесей, а также в качестве инертного и гидрофобного материала в конструкциях дорожных покрытий («Технология переработки и утилизации нефтемаслоотходов с применением оборудования «ИНСТЭБ», Международная академия экологии, безопасности человека и природы, Санкт -Петербург, Пермь, Курск, 2000 г.).

Сущность химического способа переработки нефтемаслоотходов заключается в том, что нефтемаслоотходы обрабатываются негашенной известью с добавкой модификатора путем перемешивания. При этом оксид щелочно-земельного металла образует с водой гидроксид, в результате чего нефтепродукты равномерно им адсорбируются. Смешение негашенной извести с модификатором может быть осуществлено предварительно до переработки нефтемаслоотходов, при этом получается препарат, содержащий до 95% мас. окиси кальция и 5% модификатора, в качестве которого применяют полный эфир глицирина и высших жирных кислот - триглицирид. Соотношение нефтесодержащего шлама и окиси кальция в препарате составляет 1: (1-2).

Почти аналогичная технология содержится в публикации о Международной заявке PCT/WO 01/ 56939, опубл. 09.08.2001 г., которая подана в РосПатент под №2001129712/12 «Способ и аппарат для переработки нефтесодержащего шлама».

Это техническое решение является наиболее близким к заявляемому техническому решению и принято за прототип.

Сущность способа заключается в осуществлении следующих стадий процесса: ввода рабочего агента, содержащего окись кальция в качестве основного компонента, в контакт с нефтесодержащим шламом для осуществления реакции между водным компонентом нефтесодержащего шлама и окисью кальция в рабочем агенте, тем самым частично испаряя, диспергируя и удаляя нефтяной компонент за счет тепла реакции. Смесь перемешивается лопастями, вращающимися с высокой скоростью. В результате образуется продукт реакции в виде рассыпчатого и гранулированного материала, в котором адсорбирован нефтяной компонент. Полученный продукт извлекается из реактора. Рабочий агент содержит окись кальция в количестве, эквивалентном от 50-100% по отношению к нефтесодержащему компоненту нефтяного шлама.

Основным недостатком этого способа переработки нефтесодержащего шлама является ограниченность его применение, т.к. он предназначен для переработки жидких шламов, содержащих большое количество влаги для гашения извести. В результате очень велика вероятность снижения качества получаемого продукта в связи с недопалом извести и нехваткой ее для образования гидрофобных и прочных гранул. Этот же недостаток присущ и способу для переработки нефтемаслоотходов, который был приведен выше, нефтемаслоотходы обладают достаточной текучестью, т.к. могут содержать до 30% влаги, а для повышения гидрофобности и прочности гранул окись кальция берется в избытке и для ее гашения требуется определенное количество дополнительной жидкости.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа переработки любого нефтесодержащего шлама не зависимо от его природы и вязкости (нефти, масла, мазута, гудрона и т.д.), срока и места их захоронения и содержания влаги в шламе.

Технический результат достигается за счет того, что в известный способ для переработки нефтесодержащих шламов, включающий загрузку рабочего агента, содержащего окись кальция в качестве основного компонента, и нефтесодержащего шлама, интенсивное перемешивание с последующим введением жидкости, реагирующей с рабочим агентом, выгрузку или извлечение полученного гранулированного продукта, внесены изменения, а именно:

- нефтесодержащий шлам предварительно обрабатывают до получения равномерной по составу и вязкости смеси путем его перемешивания, разогрева и введения органического разжижителя;

- загрузку рабочего агента осуществляют двумя равными порциями, причем первую - до загрузки обработанного нефтесодержащего шлама, а вторую - одновременно с ним;

- затем вводят жидкость, нагретую до 60-70°С, в количестве, определяемом по результату анализа пробы обработанного нефтесодержащего шлама;

- загрузку рабочего агента, нефтесодержащего шлама и жидкости осуществляют при следующем соотношении компонентов - 1:(0,5-0,6):(0,1-0,2) соответственно;

- перемешивание компонентов ведут в смесителе при скорости вращения 100-150 об./мин в течение 15-20 мин.

Кроме того, рабочий агент содержит окись кальция и модификатор при следующем соотношении компонентов, вес.%: окись кальция (негашенная известь) - 90-100, модификатор - остальное, причем в качестве модификатора применяют полные эфиры глицерина, растительные или минеральные масла и жиры, а также другие производные высших жирных кислот. В качестве органического разжижителя нефтесодержащего шлама используют продукты нефтепереработки легких нефтяных фракций, например бензин, керосин, толуол или специальные составы, включающие различные нефтяные продукты, в количестве не более 5% от массы обрабатываемого нефтесодержащего шлама, а в качестве жидкости для гашения извести используют горячую воду или глиняное молоко.

Предварительная обработка нефтесодержащего шлама необходима в связи с тем, что шламы могут отличаться по многим параметрам: плотности, вязкости, содержанию влаги, механических примесей и т.п. Это объясняется природой их происхождения: при добыче на нефтескважинах, на нефтеперерабатывающих заводах, при очистке нефтесодержащих сточных вод и т.п. Шламы, образующиеся при отмывке донных частей цистерн, нефтехранилищ, из шламонакопителей и специальных полигонов, очень неоднородны, поэтому и технологии их переработки отличаются.

Смешение разнородных шламов с одновременным нагревом его до температуры 50-80°С позволяет значительно снизить вязкость шлама, облегчит его перемешивание, а в случае необходимости вводят разжижитель для достижения подвижной гомогенной массы, что позволяет усреднить состав шлама, а в качестве транспортного механизма использовать дозировочный насос.

Температурный диапазон 50-80°С выбран по следующим причинам: температура ниже 50°С увеличивает время нагрева и недостаточна для достаточного снижения вязкости относительно вязких, тем более высоковязких нефтеотходов, а выше 80°С нецелесообразна в связи с увеличением энергозатрат. Практика показала, что для вязких нефтеотходов оптимален диапазон -60-65°С, а для высоковязких и загустевших - 70-80°С.

Количественный диапазон введения в шлам разжижителей (0-5% от массы нефтешлама) определен на основе анализа результатов многочисленных экспериментов с различньми составами разжижителей. Введение более 5% разжижителя нецелесообразно, т.к. он влияет на условия работы обслуживающего персонала и увеличивает стоимость переработки. Если при перемешивании визуально установлено, что смесь шламов обладает достаточной текучестью, то введение разжижителя не обязательно или вводят незначительное количество его.

Оптимальное соотношение загружаемого в смеситель рабочего агента, нефтесодержащего шлама, как показали наши исследования и опубликованные в указанной статье, находится в пределах 1:(0,5-0,6), т.к. позволяет более гибко вести технологию, а процесс гашения контролировать за счет регулирования расхода жидкости.

Последовательность загрузки компонентов и двухстадийная загрузка рабочего агента приняты исходя из того, что если в смеситель загрузить вначале нефтесодержащий шлам, обладающий определенной вязкостью, он загрязнит лопасти перемешивающего устройства, т.к. обладает высокой абсорбцией, что скажется на степени и времени перемешивания компонентов и сроке эксплуатации смесителя, а выбранная последовательность позволяет использовать первую порцию рабочего агента в качестве постели и исключить вероятность непосредственного соприкосновения валов смесителя со шламом.

Введение горячей жидкости при перемешивании рабочего агента с нефтесодержащем шламом улучшает условия контактирования компонентов смеси и снижает степень недопала в готовом продукте. Температура 40-70°С обеспечивает качество продукта и снижает время перемешивания. Диапазон температур выбран исходя из того, что при температуре менее 40°С скорость гидратации увеличится не значительно, более 70°С нецелесообразна по двум причинам: тенденция скорости реакции снижается, а энергозатраты растут.

Для проведения реакции гидратации очень важно стехиометрическое соотношение окиси кальция и жидкости, поэтому количество подаваемой в смеситель влаги должно учитывать ее содержание в нефтесодержащем шламе, загруженном в смеситель. Определение влаги осуществляется путем отбора пробы обработанного шлама на выходе емкости, в которой происходит смешение различных шламов и их нагрев.

При строгом поддержании стехиометрии реакции гидратации снижается вероятность недопала в готовом продукте.

Этому же способствует и скорость перемешивания в диапазоне 100-150 об/мин, т.к. при скорости перемешивания менее 100 об/мин получение равномерно распределенных частиц компонентов в смеси проблематично, а производительность процесса снижается.

При скорости перемешивания более 150 об/мин возникает опасность пылеуноса рабочего агента, имеющего мелкодисперсный состав.

Использования глиняного молока, являющегося отходом очистки сточных вод или процесса известкования, позволяет получить более прочные гранулы продукта в результате переработки, но это не всегда возможно ввиду отсутствия его на конкретном объекте.

Это объясняется тем, что глиняное молоко играет роль связующего при образовании гранул.

Технологическое оборудование, реализующее способы переработки нефтесодержащих шламов, зависит от выбранной технологии и очень многообразно.

Известна система для сбора и переработки нефтяных шламов, содержащая последовательно соединенные модуль сбора и перекачки шлама, фильтр, трехфазный центробежный сепаратор, причем на вход фильтра подключен выход первого блока подачи эмульгатора, а выход фильтра соединен с входом накопителя крупных механических частиц, один из входов сепаратора соединен с блоком подачи водяного пара, выход сепаратора по легкой фракции соединен со входом в нагреватель, на вход которого также подключен выход второго блока подачи деэмульгатора и выход блока подачи водяного пара, двухфазную центрифугу, один выход которой соединен с входом трехфазного центробежного сепаратора, один выход которого соединен с входом емкости сбора очищенной нефти, выход сепаратора по тяжелой фракции через третье устройство подачи осадка подключен к входу экстрактора, на другие два входа которого подключены блок подачи водяного пара и блок подачи растворителя соответственно, выход из нагревателя по тяжелой фракции через первую акустическую систему подключен на вход двухфазной центрифуги, два выхода экстрактора по воде и взвеси подключены на соответствующие входы сепаратора, а третий выход экстрактора по песку снабжен второй акустической системой, выход сепаратора по воде через первый акустический фильтр с помощью насоса подачи воды подключен ко входу модуля сбора и перекачки шлама, второй акустический фильтр подключен ко второму входу модуля сбора и перекачки шлама (Заявка №2000106103).

Основными недостатками системы являются сложность и громоздкость технологической линии. Она позволяет разделить нефтяной шлам на различные по плотности фракции, на легкую и тяжелые нефтяные фракции и использовать их после акустической обработки, отфильтровать и использовать воду, но механические примеси остаются в виде неутилизированнного осадка.

Известна установка для переработки высоковязких неоднородных смесей нефтяных шламов, содержащая соединенные трубопроводами и образующие технологическую цепь устройства откачки и подачи смеси, содержащие насосы, узлы разогрева смеси и узлы отделения механических примесей в виде вибросита и гидроциклонов, по крайней мере один из них расположен после вибросита, причем устройство откачки смеси снабжено вибратором, расположенным в зоне всасывающего патрубка насоса. Между насосом и виброситом расположен гидроциклон. Кроме того, установка снабжена узлами отделения механических примесей в виде последовательно расположенных в конце технологической цепи центрифуги, снабженной узлом непрерывной выгрузки разделенных компонентов, и сепаратора, а узлы разогрева смеси выполнены в виде проточных теплообменников, расположенных перед узлами отделения механических примесей (полезная модель №19829).

Установка позволяет усреднить различные по вязкости нефтяные шламы путем их разогрева, а с помощью вибросита отделить смесь от механических примесей. Но далее с помощью гидроциклона происходит повторное разделение нефтяной фазы на фракции, а механические примеси также делят на фракции посредством центрифуги.

К недостаткам установки следует отнести сложность технологической цепи, наличие неутилизированных отходов, большие энергозатраты, а также то, что нефтяные фракции содержат воду, поэтому их применение ограничено.

В качестве прототипа выбрано устройство, реализующее способ, являющийся прототипом предлагаемого способа переработки нефтесодержащих шламов.

Аппарат для переработки нефтесодержащего шлама, содержащий механизм для загрузки шлама, транспортный механизм для транспортировки загруженного шлама, подающий механизм для ввода рабочего агента или его компонентов в транспортируемый шлам, механизм для взбалтывания и перемешивания, транспортирующий шлам и рабочий агент, поданные в него через отверстия транспортного и загрузочного механизмов, причем механизм для перемешивания и взбалтывания снабжен множеством вращающихся валов, каждый из которых имеет множество перемешивающих лопастей, расположенных в радиальной конфигурации, причем валы вращаются с разной скоростью, внутри смесителя образуется транспортный канал для выгрузки гранулированного продукта.

К недостаткам известного технического решения следует отнести то, что процесс смешение компонентов осуществляется в специальном смесителе, снабженном механизмом взбалтывания, причем для осуществления различной скорости вращения валов надо иметь дополнительный автономный привод. Практически загрузка рабочего агента осуществляется на механизм транспортировки нефтяного шлама к смесителю, т.е. на промежуточное транспортное устройство, с которого смесь поступает в смеситель. Такое решение не является лучшим технологическим решением.

Общим недостатком этих установок является невозможность реализации с их помощью заявленного способа.

Для обеспечения технической задачи, поставленной предлагаемым изобретением, необходимо в известную установку для переработки нефтесодержащего шлама, содержащую емкости для хранения рабочего агента или компонентов для его приготовления, нефтесодержащих шламов и жидкости, механизмы загрузки рабочего агента или его компонентов, а также нефтесодержащего шлама в соответствующие бункера - дозаторы, соединенные с входами лопастного смесителя, третий вход которого, посредством насоса и трубопроводов, соединен с емкостью для жидкости, а выход смесителя снабжен механизмом выгрузки гранулированного продукта, дополнительно ввести: между механизмом загрузки нефтесодержащего шлама в бункер - дозатор и емкостью для хранения нефтесодержащего шлама емкость, снабженная рубашкой для обогрева ее теплоносителем, мешалкой и входными патрубками для ввода нефтесо держащих шламов и органического разжижителя; между емкостью для жидкости и насосом установлен теплообменник, один из входов которого соединен с дополнительным насосом, обеспечивающим циркуляцию жидкости до достижения ею заданной температуры нагрева; на трубопроводах установлена дополнительная запорная и регулирующая арматура.

Общая технологическая схема установки для реализации предлагаемого способа приведена на чертеже.

Она состоит из механизма 1 подачи нефтесодержащего шлама, механизма 2 подачи разжижителя, механизма 3 подачи рабочего агента, емкости 4 для предварительной обработки шламов, снабженной рубашкой 4 «а» и мешалкой 5, механизмом 6 подачи обработанного нефтешлама в дозировочный бункер 7, дозировочного бункера 8 рабочего агента, шнекового смесителя 9, емкости 10 для жидкости, циркуляционного насоса 11, теплообменника 12, дозировочного насоса 15, транспортера 16 и платформенных весов 17, установленных под бункерами. Кроме того, на чертеже показана запорная арматура (вентиля) 13, 14.

Все технологическое оборудование является стандартным, поэтому трудности изготовления и комплектации конкретных технологических линий не возникнет.

В зависимости от конкретных условий хранения нефтесодержащих шламов и других обстоятельств, существующих на реальном объекте, может изменяться количественный состав того или иного оборудования, но само осуществление технологического процесса остается неизменным.

Так, если имеется несколько видов хранилищ различных по физическим показателям шламов (шламонакопительные, донные остатки и т.п.), то увеличится количество механизмов 1 подачи нефтесодержащего шлама, а также конструкция механизмов, т.к. для маловязких шламов можно использовать насос, а для высоковязких грейфер, ковш и т.п.

Рабочий агент может быть заранее приготовленным или приготавливается непосредственно в процессе загрузки компонентов в смеситель.

Работа технологической линии осуществляется следующим образом. Доставляемые автотранспортом или имеющиеся на объекте, жидкие и пастообразные нефтешламы хранятся в специальных хранилищах. Прием негашенной извести и модификатора или уже готового рабочего агента осуществляется на склад. Запас хранения извести на 6 суток, а модификатора на 5 суток. Жидкие шламы поступают в емкость 4 по трубопроводу, а пастообразные посредством механизма 1. Емкость 4 снабжена мешалкой 5, вращающейся со скоростью 20-40 об/мин. Для обеспечения текучести смеси нефтешламов емкость 4 обогревается паром, подаваемым в рубашку 4 «а». Перемешивание осуществляли в течение 10 мин. Затем в зависимости от визуально определяемой текучести смеси в емкость 4 посредством насоса 2 вводили разжижитель в количестве ~ 10 кг, что составлет около 3% от массы нефтесодержащего шлама. В качестве разжижителя применяли толуол или смесь нефтепродуктов (РЖН) и перемешивали еще в течение 2-3 минут. Затем шнековым насосом 6 усредненная жидкотекучая смесь шлама поступала в бункер 7, снабженный платформенными весами 17. На выходе емкости 4 отбирали пробу обработанного нефтешлама для определения влаги в смеси.

Одновременно с загрузкой нефтесодержащих шламов в емкость 4, параллельно мешки с известью или с готовым рабочим агентом электропогрузчиком доставлялись к месту растарки мешков, оборудованному растарочным шкафом. Известь или рабочий агент из шкафа высыпалась в трубный конвейер (механизм 3) транспортировался в бункер 8, также оборудованный платформенными весами 16. Запыленный воздух от разгрузочного шкафа очищался в циклоне и уловленная пыль из него сбрасывалась в трубный конвейер (механизм 1) и вместе с известью или рабочим агентом поступала в бункер 8. На фиг 1 вспомогательное оборудование не показано, т.к. оно непосредственно в технологическом процессе не участвует.

В рассматриваемом примере известь и модификатор подавались в смеситель отдельно, поэтому потребовалась дополнительная емкость и дозировочный насос для подачи модификатора.

По сигналу окончания обработки смеси нефтесодержащих шламов в емкости 4 начали загрузку в смеситель 9 примерно 300 кг извести, а затем одновременно в смеситель загружалась вторая порция извести в количестве 300 кг, 25 кг модификатора и 320 кг обработанной смеси нефтешламов. В двухвальном смесителе все компоненты перемешивались лопастями, установленными на валах. Скорость вращения валов поддерживалась в пределах 120-140 об/мин. После перемешивания в течение 5-7 мин в смеситель по трубопроводу подавали горячую воду с температурой 50-60°С для гашения извести. Количество ее составило 110 л, с учетом содержания влаги в смеси нефтешламов, которое по результату анализа составляло около 6,5%. Вода хранилась в емкости 10, а подогрев ее осуществлялся следующим образом. Вода циркуляционным насосом 11 циркулировала по трубопроводу через теплообменник 12 (вентиль 14 находился в закрытом состоянии) и вентиль 13 до тех пор пока ее температура не достигла 60°С. Затем по сигналу контактного термометра или преобразователя температуры вентиль 13 закрывался, а вентиль 14 открывался и горячая вода посредством дозировочного насоса 15 поступала в смеситель 9.

Таким образом, в смеситель было загружено 310 кг смеси обработанного нефтешлама, содержащего 10 кг разжижителя, 625 кг рабочего агента, в том числе 25 кг модификатора и 75 л воды, т.е. отношение рабочего агента и нефтесодержащего шлама находится в пределах 1:0,512, а отношение извести и воды с учетом того, что в смеси обработанного шлама 20 кг влаги, 1: 0,16.

При взаимодействии с негашеной известью окиси минеральных сорбентов (негашеная известь - СаО, магний - MgO и хрома - Cr₂O₃) удельная поверхность смеси увеличится в 15-30 раз и тем самым превращается в объемное вяжущее вещество.

Процесс гашения сопровождается выделением большого количества тепла в соответствии с реакцией: СаО+Н₂О=Са(ОН)₂+1164 кДж/кг СаО, в результате чего и происходит резкое увеличение удельной поверхности. Однако гашеная известь смачивается водой, что приводит к резкому сокращению или устранению ее абсорбционной способности.

Модификатор, в качестве которого вводили триглицирид, вводился для придания гидрофобизирующих свойств. При смешении с известью модификатор образует с поверхностью минерального сорбента прочную химическую связь, что приводит к активации поверхности для последующего взаимодействия с углеводородами нефти.

Процесс активного перемешивания, в общей сложности, продолжается 15-20 минут.

Окончание его определяется визуально по прекращению паровыделения. После прекращения паровыделения готовый продукт, имеющий вид гранулированного порошка, выгружается из смесителя в контейнеры или непосредственно транспортером 16 транспортируется на склад. Готовый продукт используется в качестве добавки в производстве дорожного покрытия и для других строительных целей.

Вместо воды в качестве жидкости для гашения извести возможно применение глиняного молока, в результате чего, как показали испытания, прочность гранул на 5-10% выше. Применение глиняного молока целесообразно при его наличии на объекте, т.к. специальное приготовление или доставка потребует значительных средств и становится не выгодным.

Преимущества предлагаемого способа и технологической схемы его реализующей заключаются в следующем:

- возможность переработки любых нефтесодержащих шламов независимо от состава, природы возникновения и срока захоронения;

- простота реализации способа утилизации нефтесодержащего шлама, обеспечивающая непрерывный процесс переработки шламов, в то время как по прототипу и технологии, описанной в вышеуказанной литературе, он был периодическим;

- повышение качества получаемого готового продукта за счет устранения недопала и повышения прочности гранул;

- технология является полностью безотходной и безопасной для обслуживающего персонала.

В настоящее время закончено проектирование технологической линии и предполагается внедрить ее в течение 2004 г.

Claims (8)

1. Способ переработки нефтесодержащего шлама, включающий загрузку рабочего агента, содержащего окись кальция в качестве основного компонента, и нефтесодержащего шлама, интенсивное перемешивание, с последующим введением жидкости, реагирующей с рабочим агентом, выгрузка или извлечение полученного гранулированного продукта, отличающийся тем, что нефтесодержащий шлам перед загрузкой предварительно обрабатывают до получения равномерной по составу и вязкости смеси путем его перемешивания, разогрева и/или введения органического разжижителя, загрузку рабочего агента осуществляют двумя порциями, причем первую - до загрузки обработанного нефтесодержащего шлама, а вторую - одновременно с ним, затем вводят жидкость, нагретую до 60-70°С, в количестве, определяемом по результату анализа пробы обработанного нефтесодержащего шлама.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рабочий агент содержит окись кальция и модификатор при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Окись кальция (негашеная известь) 90-100 Модификатор Остальное

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве модификатора применяют полные эфиры глицерина, растительные или минеральные масла и жиры, а также другие производные высших жирных кислот.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нефтесодержащий шлам при постоянном перемешивании разогревают до 50-80°С, а затем вводят органический разжижитель.

5. Способ по любому из п.1 или 4, отличающийся тем, что в качестве органического разжижителя используют продукты нефтепереработки легких фракций, например, бензин, керосин, толуол или специальные составы, в количестве не более 5% от массы обрабатываемого нефтесодержащего шлама.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что перемешивание смеси ведут при скорости вращения перемешивающего устройства в диапазоне 100-150 об./мин, в течение 15-20 мин.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве жидкости для гашения извести используют горячую воду или глиняное молоко.

8. Установка для переработки нефтесодержащего шлама, содержащая емкости для хранения рабочего агента или компонентов для его приготовления, нефтесодержащих шламов и жидкости, механизмы загрузки рабочего агента или его компонентов, а также нефтесодержащего шлама в соответствующие бункера-дозаторы, соединенные с входами лопастного смесителя, третий вход которого посредством насоса и трубопроводов соединен с емкостью для жидкости, а выход смесителя снабжен механизмом выгрузки гранулированного продукта, отличающаяся тем, что в нее между механизмом загрузки нефтесодержащего шлама в бункер-дозатор и емкостью для хранения нефтесодержащего шлама дополнительно введена емкость, снабженная рубашкой для обогрева ее теплоносителем, мешалкой и входными патрубками для ввода нефтесодержащих шламов и органического разжижителя, а между емкостью для жидкости и насосом установлен теплообменник, один из входов которого соединен с дополнительным насосом, обеспечивающим циркуляцию жидкости до достижения ею заданной температуры нагрева, а на трубопроводах установлена дополнительная запорная и регулирующая арматура.