Утилізація нафтопродуктів: способи і технології

Нафтові ресурси становлять основну частку матеріалів паливного постачання енергетичних станцій, а також широко застосовуються на заправних пунктах, в обслуговуванні технічних засобів і харчуванні електрообладнання. Ця інфраструктура включає в себе об'єкти зберігання, перекачування і фільтрації, при цьому кожен з них в тій чи іншій мірі залишає сировинні відходи, згубні для навколишнього середовища. Відповідно, виникає потреба у своєчасній утилізації нафтопродуктів, які не можуть бути використано у промисловості або транспортному обслуговуванні. За оцінками фахівців, сукупні відходи у вигляді нефтезагрязнений, що скупчилися на окремих об'єктах, в обсязі досягають сотень тисяч кубометрів.

Завдання пунктів утилізації нафтових відходів

Основним напрямком у загальному комплексі завдань утилізації різного роду нафтопродуктів є очищення коштів для перекачування, зберігання і транспортування матеріалу. Тільки в цьому випадку можна забезпечити належну якість і безпеку палива. Як правило, для таких цілей використовують миючі речовини, відстійники, пульверизатори і навіть піскоструминні апарати, що дозволяють видаляти застояні сліди технічних масел. Популярно і напрям ліквідації наслідків аварій у вигляді нафтових розливів. Зараження грунту хімічно небезпечними речовинами може загрожувати екологічною катастрофою. В процесі утилізації ґрунту, забрудненого нафтопродуктами, використовуються методи інтенсифікації, біохімічного очищення, піролізу і традиційне поховання на полігонах. Тепер варто розглянути актуальні способи та технології утилізації нафтових продуктів докладніше.

Засоби механічної переробки шламів

Комплексно використовують відразу декілька технік утилізації, серед яких відцентрове поділ, відстоювання, гідрологічна переробка і т. д. В основному ставляться завдання поділу нафтошламу на різні фракції в залежності від розмірів і щільності. Більш сучасні методики дозволяють автоматично сепарувати матеріали і за рівнями токсичності. Відцентровий спосіб укупі з технологіями відстоювання виробляє відділення нафтових емульсій від водяного шару. Надалі, визначаючи ступеня концентрації цільових елементів, можна відфільтрувати істотні частки домішок. Безпосередньо утилізація шламу нафтопродуктів проводиться на завершальній стації механічної переробки на нижніх шарах відстійників, де концентрується близько 75-80% важких суспензій. Гидропереработка в цілому пропонує ті ж принципи сепарації, але процес поділу відбувається інтенсивніше завдяки десорбції нафтопродуктів – підключаються додаткові технологічні операції у вигляді нагрівання і перемішування.

Біохімічний метод утилізації

Дана техніка ґрунтується на принципі розкладання мікроорганізмів допомогою окислення. На практиці цей метод часто застосовують у рекультивації ґрунтів та інших забруднених матеріалів. Наприклад, біохімічна утилізація тирси, забруднених нафтопродуктами, передбачає активізацію метаболізму природної мікрофлори сировини. Використовуються різні режими очищення, що відрізняються показниками вологості, інтенсивністю аераційного ефекту, включенням поживних речовин і іншими параметрами. При високому рівні забруднення застосовують активні біологічні речовини, що надають ефект окислення нафтових мікроорганізмів. Але є у біохімічного способу і ряд недоліків, до яких відносять ризик порушення природного біоценозу.

Фізико-хімічний метод утилізації

Це велика група способів переробки і очищення небажаних нафтовмісних продуктів, до найбільш популярних методів якої відносять екстракцію і флотацію. Так, екстракційні способи ґрунтуються на принципах розчинення полярних сполук на тлі теплового впливу. В результаті утворюються тверді та рідкі середовища цільового матеріалу, які можна легко сепарувати. Що стосується утилізації нафтопродуктів за допомогою флотації, то ця методика реалізується з підтримкою гарячих повітряних сумішей, які поділяють концентрати основного речовини і механічних домішок. До фізико-хімічним методам відносять і так званий нефтесбор. При виконанні цієї техніки використовують шламові накопичувачі і барабанні сепаратори. Але в якості штатного засоби утилізації цей спосіб застосовують нечасто. В основному нефтесбор задіюється при усуненні наслідків аварій з розливами нафти по поверхнях водних об'єктів.

Термічний спосіб утилізації нафтопродуктів

Даний метод грунтується на процесі термічного розкладання, яким можна піддавати різні нафтопродукти. Найбільш ефективним вважається повне розкладання, коли в ході деструкції формується два середовища – на основі вуглекислого газу і води. В залежності від умов проведення виділяють кілька видів термічної переробки:

Спалювання шламу в пічних агрегатах, де присутня псевдосжиженный шар.

Спалювання (розкладання під термічним впливом) в безкисневому середовищі.

Піроліз.

Найпоширенішим і в деякому роді універсальним методом є утилізація відходів нафтопродуктів у печах за принципом «киплячого шару». В цьому випадку під впливом гарячих повітряних потоків рекреаційні камери надають на виході перемішані суспензії.

Технології регенерації нафтопродуктів

Мастильно-охолоджуючі масла на органічній і водній основі часто застосовуються в промисловості та транспортній сфері при обслуговуванні техніки. Умовно машинні рідини ділять на дві групи – піддаються й не піддаються регенерації. В цілях економії расходника може застосовуватися технологія очищення і відновлення, завдяки якій нафтопродукт знаходить втрачені експлуатаційні якості. До технічних масел цієї групи відносять антикорит, рідини з циркуляційних установок, мастильні суміші з грязьових накопичувальних баків і т. д. На етапі базового збору може виконуватися також утилізація відпрацьованих масел і нафтопродуктів, але частина продукту пропускається через фільтр-прес. Далі процедури відновлення фізичних властивостей рідини виконуються за допомогою дії «глухого» пара з нагріванням до 90 °С. Оброблене термічним способом масло перемішують зі стисненим повітрям і відстоюють 30 хв.

Технології очищення гудронів

Очищення сірчаною кислотою гудронів застосовується у випадках, коли необхідно усунути смолисті, азото - і сірковмісні, а також неграничні з'єднання, що обумовлюють низький рівень стабільності нафтопродукту при зберіганні. Кислі гудрони характеризуються наявністю високов'язких смолоподібні маси, що містять воду, органічні домішки і сірчані сполуки. В процесі очищення задіюються різні засоби залежно від цільового шару. Так, утилізація відпрацьованих нафтопродуктів на основі кислих гудронів може виконуватися стосовно до наступних рівнях:

Верхній. Кислотна олійна рідина. Не вимагає спеціальної переробки і ліквідується основними біохімічними способами.

Середній. Кисла водне середовище. Складається з сірчаної кислоти і атмосферних опадів. Піддається хіміко-термічній обробці, а в деяких випадках сепарується і частками переправляється на регенерацію.

Нижній. Пастоподібні суміші кислого гудрону з концентрованою сірчаною кислотою. На сьогоднішній день оптимальним способом застосування донних відкладень гудрону є переробка в промисловий бітум.

Комбіновані методи утилізації

Універсальні способи переробки нафтопродукту, які можуть застосовуватися щодо матеріалів з різними фізико-хімічними властивостями. Найбільш ефективним методом такого роду можна назвати комбінацію механічної утилізації з техніками сепарації, очищенням і фізико-хімічним впливом. На практиці ці операції виконуються не одночасно, а поступово. Первинна переробка нафтопродуктів комбінованим способом припускає відділення емульсій від шламу, після чого слід фільтрація водоемульсивного шару, знешкодження залишків і переробка осадового шару.

Російські підприємства-утилізатори нафтових відходів

Вітчизняні підприємства мають багатий досвід роботи в даному напрямку, пропонуючи широкий спектр комплексних послуг з переробки нафтових відходів. Лідируючі позиції в сегменті займають компанії «ВЗТУ» і «Лукойл-ВНП». На їх потужностях регулярно проводяться дослідницькі заходи, а також розширюється спектр технологій, спрямованих на вирішення завдань очищення. Високоякісну утилізацію нафтопродуктів в Москві забезпечує компанія «Экоинвест», пропонує переробку машинних масел, емульсій, органічних речовин і забруднених матеріалів. Що стосується унікальних російських засобів переробки, то можна відзначити обладнання «Инстеб», на якому виконується ефективна утилізація та знешкодження нафтовмісних матеріалів, і широкий перелік сорбентів – наприклад, на увагу заслуговують препарати «Эконафт» і «Модифікатор».

Проблеми утилізації нафтових продуктів

Незважаючи на підвищення технологічного рівня способів утилізації нафтовмісних відходів, як і раніше, залишається ряд економічних і логістичних складнощів, які обумовлюють організаційні проблеми переробки. Додає труднощів і той факт, що сучасні технічні рідини все активніше піддаються легированию і модифікації шляхом внесення різних присадок. Це ускладнює технологічний процес обробки даного роду відходів. І навіть нові методи регенерації з можливістю повторного використання матеріалів вимагають підключення чималих потужностей і ресурсів при виконанні відновних операцій. Тому можна зробити висновки про витратності утилізації та переробки нафтових відходів, не кажучи про збереження ризиків екологічного шкоди для навколишнього середовища.

Висновок

Технологи нафтохімічної промисловості регулярно підвищують ефективність способів переробки паливно-мастильних матеріалів. На сьогодні найбільш перспективним напрямком є розробка методів утилізації відпрацьованих нафтопродуктів за допомогою мікробіологічної очищення сорбентами. Знову ж таки, це недешеві технології, але в районах, де регулярно з'являються осередки забруднення, вони цілком себе виправдовують. До того ж у деяких виробничих процесах з великими обсягами використовуваного нафтопродукту мікробіологічна утилізація разом з традиційними методами і дає чималу економію при організації переробки.