RU2454440C1 - Method of recycling oil and gas industry wastes - Google Patents
Method of recycling oil and gas industry wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2454440C1 RU2454440C1 RU2011100761/05A RU2011100761A RU2454440C1 RU 2454440 C1 RU2454440 C1 RU 2454440C1 RU 2011100761/05 A RU2011100761/05 A RU 2011100761/05A RU 2011100761 A RU2011100761 A RU 2011100761A RU 2454440 C1 RU2454440 C1 RU 2454440C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- waste
- liquid phase
- gas industry
- wastes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к утилизации промышленных отходов и может быть использовано для снижения затрат при их обезвреживании, ликвидации или повторном использовании, технической рекультивации нефтезагрязненных земель, а также при возведении промысловых сооружений.The invention relates to the disposal of industrial waste and can be used to reduce costs during their disposal, elimination or reuse, technical reclamation of oil-contaminated lands, as well as in the construction of field facilities.
Близким к заявляемому решению является способ изготовления строительных изделий (Патент РФ №2081082 С1, кл. 6 С04В 26/10, аналог), по которому промышленные отходы (кубовые остатки химических производств) с суммарным содержанием смоляных и жирных кислот в количестве не менее 20% от массы кубовых остатков нагревают, перемешивают с наполнителем, формуют и подвергают термической обработке, например, в серийно выпускаемой асфальтобетонной установке. Однако этот способ имеет ряд существенных недостатков - значительные трудозатраты на удаление воды из отходов и наполнителя, введение вяжущих и нагрев смеси.Close to the claimed solution is a method of manufacturing building products (RF Patent No. 2081082 C1,
Близким к заявляемому решению относится способ возведения ледяного сооружения (А.с. №1635621 А1, кл. 5 Е02В 17/00, аналог), в котором рассол из морской воды удаляют при возведении объекта за счет послойного промораживания жидкости толщиной 0,1-0,3 м при температурах воздуха ниже минус 5°С и создания блоков пресного льда в пределах 25-40% от исходной толщины наливаемых слоев. Выделяющийся при этом рассол удаляют из зоны льдообразования и замещают освободившийся объем новой порцией морской воды. Недостатками способа являются значительные затраты на устройство опалубки по периметру всей площади, отводимой для возведения ледяного сооружения, а также на удаление рассола и последующее заполнение образовавшейся полости водой.Close to the claimed solution relates to a method of erecting an ice structure (A.S. No. 1635621 A1,
Известен способ комплексной рекультивации нефтезагрязненных земель (Патент РФ №2331489 С1, 20.08.08, Д2, кл. В09С 1/04, аналог). Технология предусматривает отмывку загрязненных грунтов горячей водой, сбор и транспортировку образовавшейся при этом эмульсии (нефти с водой, частицами грунта) в очистную установку, разделение эмульсии на составляющие, очистку их в установке под воздействием аэрации горячим воздухом, вибрации и повторное использование воды и нефти (нефтепродуктов). Однако данный способ не позволяет при ограниченных затратах обезвреживать и утилизировать различные по происхождению и составу промышленные отходы (нефтезагрязненные грунты, нефтешламы, буровые растворы и другие отходы нефтегазовой отрасли).There is a method of integrated reclamation of oil-contaminated lands (RF Patent No. 2331489 C1, 08.20.08, D2,
Наиболее близким к заявляемому решению относится способ утилизации промышленных отходов (Патент РФ №2223832 С2, 20.02.04, Д1, кл. 7 В09В 1/00, прототип), по которому в пространственно подвижной емкости из промышленных отходов послойно вымораживают и удаляют в виде обезвреженных пресных ледяных блоков до 40% жидкости. Затем оставшуюся часть отходов разделяют на твердую фазу и рассол. Их нейтрализацию производят в процессе термической обработки, например, в серийно выпускаемой асфальтобетонной установке. К недостаткам способа относятся значительные затраты на разделение сильно загрязненных, обводненных промышленных отходов на составляющие (фазы), на обезвреживание жидкости (рассола) и твердых частиц, удаление из них, в случаях необходимости, нефти (нефтепродуктов), а также на утилизацию составляющих отходов в различных сферах нефтегазовой деятельности.Closest to the claimed solution relates to a method for the disposal of industrial waste (RF Patent No. 2223832 C2, 02.20.04.04, D1,
Задачей, на которое направлено изобретение, является снижение трудозатрат при подготовке отходов нефтегазовой промышленности к утилизации и повторному использованию твердой фазы отходов, а также снижение затрат на утилизацию и/или повторное использование обезвреженных отходов в нефтегазовых регионах (уменьшение объемов отходов, размещаемых на полигонах) и получение на их основе строительного материала, применимого, например, при дорожном строительстве, возведении грунтовых оснований, промысловых сооружений.The objective of the invention is to reduce labor costs in preparing oil and gas industry waste for recycling and reuse of the solid phase of waste, as well as reducing the cost of disposal and / or reuse of neutralized waste in oil and gas regions (reducing the amount of waste disposed at landfills) and obtaining, on their basis, building material applicable, for example, in road construction, erection of soil bases, field structures.
Это достигается тем, что образующуюся в процессе вымораживания на поверхности пленку низковязкой нефти удаляют из емкости, затем повторно разделяют жидкую фазу на составляющие под воздействием аэрации горячим воздухом и вибрации, удаляемые из емкости, смешивают твердую фазу и нефть и подвергают их термической обработке, после чего охлаждают и утилизируют на объектах нефтегазовой промышленности.This is achieved by the fact that a film of low-viscosity oil formed during freezing on the surface is removed from the tank, then the liquid phase is again divided into components under the influence of aeration by hot air and vibrations removed from the tank, the solid phase and oil are mixed and subjected to heat treatment, after which cooled and disposed of at oil and gas industry facilities.
Сущность заявляемого решения заключается в следующем. Способ включает разделение отходов на твердую и жидкую фазы (составляющие) в пространственно подвижной емкости, а также послойное вымораживание жидкости при температуре ниже минус 5°С до 40%, удаление ее в виде ледяных блоков из емкости на рельеф местности. Наряду с этим способ включает дополнительное разделение отходов на составляющие, обезвреживание оставшейся части отходов (жидкой фазы, в определенных случаях нефти или нефтепродуктов, твердых частиц). Для этого способ предусматривает использовать в емкости аэрацию горячим воздухом и вибрацию. Обезвреженную жидкую фазу отходов удаляют из емкости и утилизируют на нефтегазовых объектах. Твердую фазу отходов, например, в серийно выпускаемой асфальтобетонной установке, окончательно обезвреживают в ходе термической обработки. После охлаждения отходы утилизируют на объектах.The essence of the proposed solution is as follows. The method includes the separation of waste into solid and liquid phases (components) in a spatially mobile container, as well as layer-by-layer freezing of the liquid at a temperature below
При сравнении вышеприведенных аналогов и прототипа с предлагаемым способом утилизации отходов нефтегазовой промышленности были выявлены следующие технологические отличия:When comparing the above analogues and prototype with the proposed method of waste disposal of the oil and gas industry, the following technological differences were identified:
1) после обезвреживания до 40% жидкой фазы отходов в ходе послойного вымораживания при температуре ниже минус 5°С и удаления ее из емкости в виде ледяных блоков оставшуюся загрязненную жидкость дополнительно обезвреживают в подвижной емкости за счет аэрации горячим воздухом;1) after neutralizing up to 40% of the liquid phase of the waste during freezing at a temperature below
2) оставшуюся загрязненную жидкость, включающую твердую фазу отходов, дополнительно обезвреживают в подвижной емкости за счет вибрации;2) the remaining contaminated liquid, including the solid phase of the waste, is additionally neutralized in a movable container due to vibration;
3) обезвреженную жидкую фазу отходов удаляют из емкости и утилизируют на объектах нефтегазовой промышленности;3) the neutralized liquid phase of the waste is removed from the tank and disposed of at oil and gas industry facilities;
4) твердую фазу отходов окончательно обезвреживают в ходе термической обработки, например, в асфальтобетонной установке, после чего охлаждают и утилизируют на объектах нефтегазовой промышленности.4) the solid phase of the waste is finally neutralized during heat treatment, for example, in an asphalt concrete plant, after which it is cooled and disposed of at oil and gas industry facilities.
За счет использования новых в сравнении с аналогами и прототипом технологических операций представляется возможным на 5... 10% снизить затраты на обезвреживание, утилизацию отходов в различных сферах нефтегазовой деятельности. Следовательно, заявляемое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна».Due to the use of new technological operations in comparison with analogs and prototypes, it seems possible to reduce the costs of neutralization and waste disposal in various areas of oil and gas activity by 5 ... 10%. Therefore, the claimed solution meets the patentability criterion of "novelty."
Совокупность признаков, отличающих заявляемое решение от известных разработок, не является очевидной для специалиста при изучении данной и смежных областей науки и техники в отечественных и зарубежных источниках, следовательно, заявляемый способ соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень»The set of features that distinguish the claimed solution from the known developments is not obvious to the specialist in the study of this and related fields of science and technology in domestic and foreign sources, therefore, the claimed method meets the patentability criterion of "inventive step"
Заявляемым способом целесообразно обезвреживать, утилизировать следующие нефтегазопромысловые отходы: буровые растворы, отходы от строительства, эксплуатации скважин; шламы из резервуаров, нефтегазопроводов; промышленные отходы, содержащие в составе химически загрязненные воды и жидкие углеводороды; загрязненные грунты из зон аварийных утечек и разливов нефти, других вредных веществ.The inventive method, it is advisable to neutralize, dispose of the following oil and gas waste: drilling fluids, waste from the construction, operation of wells; sludge from tanks, oil and gas pipelines; industrial waste containing chemically contaminated water and liquid hydrocarbons; contaminated soils from areas of emergency leaks and oil spills, other harmful substances.
Реализация заявляемого способа обезвреживания, утилизации отходов осуществляется следующим образом.The implementation of the proposed method of disposal, waste disposal is as follows.
В зимние периоды года (при отрицательной температуре наружного воздуха ниже минус 5°С) или в летние периоды года с использованием искусственного холода отходы помещают в специальную емкость 1 (фиг.1). На днище 2 емкости 1 поддерживают температуру не ниже 0,1°С. В этих условиях сформированную на поверхности нефтесодержащих отходов пленку удаляют из емкости 1 одним из известных способов, например скиммером.In the winter periods of the year (with a negative outside temperature below
Под воздействием гравитационных сил в емкости 1 происходит осаждение твердой фазы отходов 3, а в верхней ее части под воздействием отрицательной температуры наружного воздуха формирование ледяного блока 4. Особенности процесса послойного вымораживания заключаются в том, что при засоленной жидкой фазе отходов выделяются кристаллы опресненного льда, а твердая фаза, содержащая различные химические элементы, отторгается от зоны кристаллообразования. В результате одновременно происходит разделение отходов на ледяной блок 4, твердую фазу 3 и жидкую фазу 5, а также обезвреживание ледяного блока 4 от механических и химических веществ. При промерзании до 40% жидкой фазы отходов процесс вымораживания прекращают, поскольку в условиях повышенной минерализации в оставшейся части жидкости развивается процесс обратного засоления (загрязнения) опресненного льда. Сброс ледяного блока 4 на рельеф местности осуществляют при повороте емкости 1 вокруг оси 6.Under the influence of gravitational forces in the
Жидкую фазу 5, содержащую в общем случае вещества органического и неорганического происхождения, дополнительно обезвреживают за счет аэрации горячим воздухом и вибрации.The
Твердую фазу отходов 3 также дополнительно обезвреживают в емкости 1 за счет аэрации горячим воздухом (подача горячего воздуха в перфорированные трубы 8) и вибрации (вибратор 7). После удаления из емкости 1 твердую фазу отходов 3 окончательно обезвреживают, например, в асфальтобетонной установке (в ходе термической обработки при температурах не более их температуры воспламенения). После охлаждения их также утилизируют на объектах нефтегазовой промышленности.The solid phase of the
Следует отметить, что при наличии в твердой фазе отходов органических веществ менее 7% от массы после обработки получают смеси, подлежащие только захоронению (ликвидации) на специально оборудованных полигонах. Для утилизации (повторного использования) в виде отвержденных, дорожностроительных материалов твердая фаза отходов должна содержать более 7% от массы органических веществ. При этом непосредственно в органических веществах содержание жирных смол и кислот, являющихся активными вяжущими компонентами, должно быть не менее 20 мас.%. В качестве органических веществ могут использоваться нефтезагрязненные грунты, органические отходы (кубовые остатки), добавки органических соединений природного происхождения (донный ил - сапропель) или товарные органические соединения (гудрон, битум). Дозировку, подогрев, перемешивание твердой фазы отходов с органическими веществами, приготовление, термическую обработку смесей следует осуществлять по технологическим регламентам применения асфальтобетонных установок.It should be noted that in the presence of organic substances in the solid phase of waste less than 7% of the mass after treatment, mixtures are obtained that are only subject to disposal (liquidation) at specially equipped landfills. For disposal (reuse) in the form of hardened, road-building materials, the solid phase of the waste should contain more than 7% by weight of organic substances. In this case, directly in organic substances, the content of fatty resins and acids, which are active binders, should be at least 20 wt.%. As organic substances, oil-contaminated soils, organic waste (bottoms), additives of organic compounds of natural origin (bottom silt - sapropel) or commercial organic compounds (tar, bitumen) can be used. Dosage, heating, mixing of the solid phase of the waste with organic substances, preparation, heat treatment of mixtures should be carried out according to the technological regulations for the use of asphalt concrete plants.
Практическая реализация решения, предусматривающего обезвреживание, утилизацию отходов, была осуществлена на нефтяном Харьягинском месторождении Ненецкого автономного округа. В ходе освоения, разработки месторождения накапливались значительные объемы отходов (буровые растворы, нефтесодержащие грунты и воды), которые подлежали утилизации (захоронению). Для сбора отходов в зонах скважин устраивались временные площадки (амбары-накопители). Окончательное захоронение отходов производилось на полигоне. Физико-химические характеристики загрязненных отходов из амбара-накопителя приведены в табл.1.The practical implementation of the solution, providing for the neutralization and disposal of waste, was carried out at the Kharyaginsky oil field of the Nenets Autonomous Okrug. During the development and development of the field, significant volumes of waste (drilling fluids, oily soils and water) that were subject to disposal (disposal) were accumulated. Temporary sites (storage barns) were set up to collect waste in the well zones. The final disposal of waste was carried out at the landfill. The physicochemical characteristics of the contaminated waste from the storage barn are given in Table 1.
БПК5* - биологическое потребление кислорода за 5 сутокWhere COD * - chemical oxygen demand;
BOD5 * - biological oxygen consumption in 5 days
Отходы с данными показателями относились к средней степени загрязненности и подлежали разделению на фазы, очистке, (обезвреживанию) и ликвидации. Обезвреживание и повторное использование очищенных нефтегазовых отходов было осуществлено следующим образом.Wastes with these indicators belonged to a medium degree of pollution and were subject to phase separation, treatment, (disposal) and liquidation. The disposal and reuse of purified oil and gas waste was carried out as follows.
В установке (фиг.1), размещенной на центральном полигоне, в конце октября-декабре 2010 года осуществлялось разделение нефтегазовых отходов в процессе послойного их вымораживания на жидкую (ледяной блок 4), твердую 3 и жидкую 5 фазы, а также удаление опресненного льда 4 из емкости 1 на прилегающий рельеф местности. Необходимо отметить, что по физико-химическим показателям лед 4, в основном, соответствовал экологическим требованиям к сбросу сточных промышленных вод (табл.2), и поэтому сбрасывался на рельеф местности.In the installation (Fig. 1) located at the central landfill, at the end of October-December 2010, oil and gas wastes were separated in the process of freezing them into liquid (ice block 4), solid 3 and liquid 5 phases, as well as the removal of desalinated
Оставшуюся жидкую фазу 5 в емкости 1 дополнительно обезвреживают за счет аэрации горячим воздухом и вибрации, а затем транспортируют на поля орошения. Твердая фаза отходов 3 также дополнительно обезвреживалась в емкости 1 за счет аэрации горячим воздухом и вибрации, а после удаления из емкости 1 подвергалась обезвреживанию в асфальтобетонной установке. На заключительной стадии проведения работ твердая фаза отходов 3 подлежала захоронению на полигоне поскольку при изначальном наличии в отходах порядка 3-4 мас.% нефти (содержании в нефти смоляных и жирных кислот 10-12 мас.%) после термической обработки и последующего охлаждения превращалась в обезвреженный комковатый материал, пригодный для изготовления строительного материала.The remaining
Реализация предлагаемого способа обеспечивает снижение объемов отходов для захоронения путем использования обезвреженных отходов в нефтегазовых регионах, например в дорожном строительстве, при возведении грунтовых оснований и сооружений.Implementation of the proposed method provides a reduction in waste for disposal by using neutralized waste in the oil and gas regions, for example, in road construction, in the construction of soil bases and structures.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011100761/05A RU2454440C1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Method of recycling oil and gas industry wastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011100761/05A RU2454440C1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Method of recycling oil and gas industry wastes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2454440C1 true RU2454440C1 (en) | 2012-06-27 |
Family
ID=46681886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011100761/05A RU2454440C1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Method of recycling oil and gas industry wastes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2454440C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2111061C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-05-20 | Алексей Васильевич Иванайский | Device for refining of petroleum slimes |
RU2223832C2 (en) * | 2001-07-20 | 2004-02-20 | Конюхов Александр Владимирович | Method of utilization of industrial wastes |
RU2305116C1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-08-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" (ОАО "Газпром") | Method of detoxificating wastes containing less than 50% liquid and/or pasty hydrocarbons |
RU2331489C1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Архангельский государственный технический университет Федерального агентства по образованию (Рособразование) (АГТУ) | Method of complex oil-contaminated soil reclamation |
RU2338691C1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Илхам Тимергалиевич Зайнуллин | Industrial oil refuse's processing method and device |
EP2087030A1 (en) * | 2006-08-30 | 2009-08-12 | PAC Holding S.A. | Process and apparatus for utilizing oxygen-containing polymers |
-
2011
- 2011-01-12 RU RU2011100761/05A patent/RU2454440C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2111061C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-05-20 | Алексей Васильевич Иванайский | Device for refining of petroleum slimes |
RU2223832C2 (en) * | 2001-07-20 | 2004-02-20 | Конюхов Александр Владимирович | Method of utilization of industrial wastes |
RU2305116C1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-08-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" (ОАО "Газпром") | Method of detoxificating wastes containing less than 50% liquid and/or pasty hydrocarbons |
EP2087030A1 (en) * | 2006-08-30 | 2009-08-12 | PAC Holding S.A. | Process and apparatus for utilizing oxygen-containing polymers |
RU2331489C1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Архангельский государственный технический университет Федерального агентства по образованию (Рособразование) (АГТУ) | Method of complex oil-contaminated soil reclamation |
RU2338691C1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Илхам Тимергалиевич Зайнуллин | Industrial oil refuse's processing method and device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cremades et al. | Recycling of sludge from drinking water treatment as ceramic material for the manufacture of tiles | |
US6706108B2 (en) | Method for making a road base material using treated oil and gas waste material | |
CN103864276B (en) | Large three-lattice integrated geographical septic tank | |
CN106219938A (en) | A kind of greasy filth or the processing method of mud | |
RU2439098C2 (en) | Method of drilling mud utilisation | |
Pazoki et al. | Management of toxic and hazardous contents of oil sludge in Siri Island | |
US8267200B2 (en) | Cuttings treatment and reuse | |
KR100691565B1 (en) | Stabilization pool for waste water slurgy in order to obtain compost heap | |
RU2454440C1 (en) | Method of recycling oil and gas industry wastes | |
RU2223832C2 (en) | Method of utilization of industrial wastes | |
CN1303020C (en) | Method for treating oilys ludge using three-phase separating technique | |
FI97281C (en) | Method of purifying a contaminated soil material and plant for use in the method | |
Alizade | Rational use of water resources in the oil industry | |
RU2406578C1 (en) | Method of solid household refuses reclamation and polygon for their placement | |
RU2431733C1 (en) | Procedure for sump building at construction of oil-gas condensate deposits | |
KR20220017353A (en) | Multifunctional block | |
RU2421289C2 (en) | Method of preparing slimes | |
Mendonça et al. | A new procedure for treatment of oily slurry using geotextile filters | |
RU2633397C1 (en) | Method of recultivation of objects providing negative effects on environment | |
RU2633051C2 (en) | Tailing for storage of waste mining enterprises | |
CN107572751A (en) | The method for handling greasy filth | |
KR102532044B1 (en) | Alkali silicate manufacturing apparatus using sewage sludge, method for manufacturing alkali silicate by the same, and alkali silicate manufactured through the same | |
US11413667B2 (en) | Desalination and decontamination system for solid waste | |
Mykhailovska et al. | Drilling Waste Disposal Technology Using Soil Cement Screens | |
RU2732913C1 (en) | Method for utilization of spent cleaned proppant in conditions of extreme north |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130113 |