Способы обезвреживания нефтесодержащих отходов

Методы обезвреживания и утилизации нефтеотходов. Эффективные и экономичные способы

Проблема обезвреживания и утилизации нефтеотходов в России имеет высокую степень актуальности, так как страна находится на одном из первых мест в мире по уровню добычи нефти, ее транспортировки и переработки.

Проблема обезвреживания и утилизации нефтеотходов в России имеет высокую степень актуальности, так как страна находится на одном из 1 х мест в мире по уровню добычи нефти, ее транспортировки и переработки.

И отсутствие эффективной системы, способной нейтрализовать потенциальное вредное воздействие, способно повлечь разрушительные последствия для экосистемы. Проблема усугубляется еще и тем фактом, что в середине прошлого века нефтедобыча на территории России велась без соблюдения мер безопасности, в результате чего страна имеет историческое наследие в виде 1000 гектаров загрязненных нефтепродуктами земель.

Поэтому аспект экологической безопасности на предприятиях нефтедобычи и нефтепереработки, а также ведение реновации загрязненных почв находятся в зоне усиленного внимания. На сегодняшний день в данной сфере постоянно осуществляются научные и технологические изыскания.

Основные методы обезвреживания и утилизации нефтеотходов

Имеющиеся на сегодня методы нейтрализации опасных нефтеотходов можно разделить на следующие группы:

Выбор метода или их сочетания зависит от условий конкретного предприятия или ситуации.

Так, механический метод подразумевает сбор разлившегося нефтепродукта после локализации пострадавшей территории и его вывоз на временное хранение.

В основе группы термических методов лежит подвергание отходов сжиганию, проводимому разными способами. В случаях если произошло загрязнение нефтепродуктами почвенного слоя, также возможно применение термического метода, однако этот путь имеет весомые минусы: он становится причиной загрязнения территории продуктами сгорания, соединениями высокой токсичности, а период, в течение которого восстанавливается почва после его применения, существенно увеличивается.

Способность некоторых микроорганизмов к разложению углеводородных соединений и образованию из них экологически безопасных веществ лежит в основе микробиологических методов. Главный минус этого метода – порой компоненты, содержащиеся в нефтесодержащих отходах, характеризуются высокой инертностью к разложению биологическими методами.

Еще 3 метода объединяются в группу физико-химических.

Химический метод базируется на использовании специальных препаратов, которые, поглощая нефтепродукты, преобразуют их в соединения с существенно более низкой токсичностью.

Экстракционный метод связан с применением экстрагентов (горячая вода, легкие фракции нефтепродуктов и др.). Они позволяют извлечь углеводороды из отходов.

Сегодня сорбционный метод является одним из максимально эффективных и имеющих наиболее широкое применение методов. О нем мы поговорим подробнее.

Сорбенты: эффективность и экологичность

Как ясно из названия, этот метод подразумевает использование материалов с высоким уровнем сорбирующих качеств. Принцип его работы состоит в том, что при контакте полости сорбента заполняются проникающей в них нефтью. После этого нефть может быть утилизирована вместе с сорбентом.

Если раньше наиболее распространенными сорбентами были торф, опилки, песок, то сейчас разработано много эффективных современных сорбционных материалов. Весомым преимуществом метода является его экологическая безопасность. Так, сорбенты СинержиСорб® в нефтенасыщенном состоянии относятся к IV (малоопасному) классу. Они настолько надежно связывают углеводороды, что те ни при каких условиях не подвергаются десорбции.

Эти сорбенты имеют самый широкий спектр применения.

Ситуации, где возможно их использование:

— для применения на нефтепромысловых сооружениях и предприятиях нефтепереработки применяются сорбирующие изделия 3 видов:сорбирующие изделия SynergySorb® для твердой поверхности, гидрофобные сорбирующие изделия и технологические сорбирующие изделия. С их помощью можно эффективно предотвратить разлив или протечку нефти или нефтепродуктов, а также результативно собрать загрязнения с поверхности воды и др. Сорбенты поглощают нефтепродукты без остатка, полностью удаляя даже радужную пленку.

— необходимость устранения последствий аварии в виде разлившейся нефти или нефтепродуктов. В этих ситуациях применяется сорбент для нефтепродуктов SynergySorb® ПС-150, изготовленный из экологически чистого растительного сырья. После его применения обработанная поверхность остается совершенно чистой, действия с сорбентом не требуют особых мер предосторожности.

Не менее эффективно можно использовать сорбенты во время транспортировки, на автозаправочных станциях, в ремонтных зонах, на нефтебазах и др. Под указанное клиентом оборудование эти сорбенты могут быть изготовлены на заказ.

Еще один плюс использования сорбентов состоит в хорошо проработанной системе их утилизации. Сорбирующие изделия и сорбенты после использования потребитель хранит в контейнерах вплоть до передачи дилеру, а тот в свою очередь производит их обработку и передает производителю с целью дальнейшего использования.

Эта схема весьма удобна для потребителя и не создает для него никаких дополнительных трудностей.

Подводя итог, скажем, что, при современном уровне развития технологий обезвреживание и утилизация нефтеотходов перестали быть задачей, не имеющей решения.

Ответственные компании, занимающиеся добычей, переработкой и транспортировкой углеводородов и продукции из них, имеют возможность выбирать методы, внедрение которых будет максимально эффективно в условиях конкретного предприятия и обеспечит высокий уровень экологической безопасности производства.

Источник

Нефтесодержащие отходы: перечень, способы утилизации, применение

Спрос на внешнем рынке и высокие цены на нефть стимулируют темпы развития добычи и экспорта углеводородов.

Нефтяная промышленность – значительный источник формирования бюджета России.

Но кроме пополнения валютного счета, растут и проблемы нефтяной экологии.

Природа и здоровье людей уже с первых этапов нефтедобычи находятся под угрозой. Загрязнение почв, грунтовых вод и морей нефтепродуктами, аварийные разливы при перемещении добытого сырья, незаконное захоронение нефтяных отходов – все это способно привести к техногенной катастрофе.

Огромное количество побочных продуктов нефтепереработки снижают экономическую эффективность нефтегазовых компаний: требуется отчуждение территорий под хранилища отходов, растут экологические платежи за их размещение.

Неправильное обращение с отходами приводит к пожароопасным ситуациям, административным штрафам, репутационным рискам. Грамотная и своевременная утилизация позволит предупредить финансовые потери.

Определение НСО

Определение нефтесодержащие отходы (НСО) дано ГОСТ Р 56828.43-2018 «НДТ. Утилизация и обезвреживание нефтесодержащих отходов».

Согласно национальному стандарту, к нефтесодержащим относятся отходы, образующиеся при хранении, перевозке, использовании нефти и нефтепродуктов, при зачистке оборудования для хранения нефти, при очистке нефтесодержащих сточных вод.

НСО различаются по составу и физико-химическим свойствам, имеют разные классы опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду.

Состав и свойства зависят от происхождения отходов. Основные компоненты НСО – нефтепродукты, вода, смолисто-асфальтеновые вещества, твердые минеральные примеси в виде оксидов металлов, камней, песка, ила. Многие углеводородные отходы содержат большой спектр тяжелых металлов – активных загрязнителей окружающей среды.

Главные риски при обращении с НСО обусловлены их свойствами:

• пожароопасность;
• токсичность для окружающей среды;
• отрицательное воздействие на здоровье человека.

Перечень

Федеральный классификационный каталог отходов (ФККО) – список отходов, классифицированная и структурированная информация по их видам и классам опасности.

Нефтесодержащие отходы классификатор представляет отдельными группами:

• отходы добычи сырой нефти (конденсат нефтяного газа, пластовая вода с нефтепродуктами, буровые шламы);
• отходы эксплуатации и обслуживания оборудования для транспортировки, хранения и обработки нефти и нефтепродуктов: шлам очистки танков нефтеналивных судов, емкостей и трубопроводов от нефти и нефтепродуктов, подтоварная вода резервуаров хранения нефти;
• отходы при ликвидации и локализации загрязнений нефтью и нефтепродуктами (грунт, растения, боны, сорбенты);
• отходы производства нефтепродуктов (материалов для дорожных покрытий, дизтоплива, керосина, бензина, масел, смазочных материалов), отходы производства нефтяного кокса;
• отходы, образующиеся на локальных очистных сооружениях (ЛОС) при очистке нефтесодержащих вод, в том числе, на ЛОС моек автотранспорта;
• отходы нефтепродуктов, утративших потребительские свойства (минеральных масел, смазок, герметизирующих жидкостей, твердых углеводородов, дизтоплива, авиационного керосина, бензина, мазута), затвердевший гудрон, отходы битума при производстве дорожных работ;
• отходы исследований углеводородов.

На территории РФ ежегодно образуется более 3 млн тонн НСО. Основной вклад вносят:

• нефтедобывающие компании, предприятия нефтегазового комплекса — более 1 млн тонн НСО, нефтешламов, нефтезагрязненных грунтов;
• магистральные нефтепроводы, нефтеперерабатывающие заводы — до 0,7 млн тонн;
• металлургические, машиностроительные заводы, железные дороги, аэропорты, морские порты, сервисные компании — 0,5 млн тонн.

Утилизация и обезвреживание

Термины, характеризующие процессы обращения с НСО:

1. Утилизация: извлечение из отходов нефтепродуктов для производства нефтесодержащей продукции.
2. Обезвреживание: воздействие на отходы для сокращения в их составе доли нефтепродуктов, чтобы снизить класс опасности.

Утилизация НСО считается приоритетной над обезвреживанием.

Специализированные компании используют различные методы переработки НСО:

• механический (физический);
• комбинированный (физико-химический);
• низкотемпературный пиролиз;
• термический;
• химический (инкапсуляция);
• биологический;
• метод компаундирования.

Сейчас в России насчитывается около 60 крупных специализированных предприятий, занимающихся утилизацией и обезвреживанием НСО.

Химический метод

К химическим технологиям относится сорбционный способ: использование гуминовых препаратов для детоксикации отходов. Метод применяется при наличии в отходах тяжелых металлов.

Механический способ

К физическим методам относятся:

• отстаивание;
• фильтрация, используемая при обработке шламов с высокой концентрацией нефтепродуктов;
• термомеханическое разделение на фазы.

Кроме того, практикуется переработка с использованием декантеров и трикантеров. Декантеры используются при обезвоживании сырья: разделении НСО на жидкость и механические примеси.

Трикантеры необходимы для разделения жидкой массы на два компонента: нефтесодержащего и обводненного.

Физико-химические методы утилизации и обезвреживания НСО

Технологии применяются для переработки нефтесодержащих, загрязненных грунтов.

К этой категории относятся:

• экстракция нефтяной фракции НСО с использованием ПАВ (поверхностно-активных веществ);
• электрохимические методы;
• капсулирование.

Биологическое обезвреживание

Принцип технологии основан на использовании биопрепаратов и агротехнических приемов. Биологические способы обработки (биоремедиация и фиторемедиация) воплощаются путем «подселения» к нефтесодержащим отходам микроорганизмов, способных спровоцировать биодеструкцию (разрушение) углеводородной фазы.

Термическое обезвреживание

Это сжигание твердых, пастообразных или жидких горючих отходов, состоящих из органических веществ (нефтешламы, осадки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами), для снижения уровня опасности и/или уменьшения объема.

При горении образуются газообразные продукты и твердые частицы, требующие дальнейших утилизации или захоронения.

Термическое обезвреживание на высоких (более 1000 °C) обеспечивает полное разрушение вредных веществ. Технология сжигания НСО в России более распространена, чем низкотемпературный пиролиз.

Технология пиролиза

Метод заключается в необратимом химическом изменении отхода под действием повышенной температуры с выделением горючего пирогаза. Образующийся при этом коксовый остаток обладает высокой плотностью, что значительно уменьшает массу отходов.

Газификация

Газификация — это процесс термообработки отходов окислителем: воздухом, кислородом, водяным паром, углекислым газом или их смесью.

В результате получается генераторный газ и минеральный продукт.

Критерий оптимального выбора технологии утилизации НСО – перечень маркерных загрязняющих веществ в атмосферных выбросах.

Одним из наиболее экологичных методов обезвреживания нефтешламов различной консистенции и состава, буровых растворов и нефтезагрязненных грунтов считается их переработка на инсинераторных установках. Это стационарные и мобильные установки различной производительности с современными системами очистки отходящих газов.

Отходы битума нефтяного

Битум – производное от переработки гудрона, побочного продукта перегонки нефти. Сырье используется в качестве компонента материала для строительства дорог. Нефтяной битум устойчив к нагрузкам, температурным «качелям», воздействию атмосферных осадков и агрессивным реагентам.

Класс опасности битума на ступень ниже, чем у его предшественников: мазута и гудрона. Тем не менее, при ремонте дорожных покрытий утилизация отходов битума неизбежна и необходима.

Углеводороды, входящие в его состав, токсичны для окружающей среды. Захоронение на полигонах запрещается.

Для утилизации битума используют вакуумные установки и высокие температуры. В результате получается газ и кокс.

Обращение с отходами от перегонки нефти

Перегонка нефти – первый этап нефтепереработки, его цель – получение продукта, очищенного от примесей (грунта, песка, соли, воды, газовых частиц).

В результате комплексной обработки (механической и тонкой) методом сепарации сырье разделяется на жидкие углеводороды и природный газ.

Удаление нефтесодержащих компонентов происходит при термическом воздействии. Когда нефть закипает, запускаются реакции по выделению различных фракций. Так из нефти добываются дистилляты: бензин, керосин, соляр, лигроин и газойль.

После выделения продуктов перегонки остается мазут, широко применяемый в двигателях морских судов и тепловозов, для ремонта и обслуживания механизмов, в качестве топлива для котельных установок и промышленных печей.

Гудрон – остаток после отгонки из нефти фракций, выкипающих свыше 450°C. Используется для производства:

• дорожных, кровельных и строительных битумов;
• малозольного кокса;
• смазочных масел;
• горючих газов.

Твердые остатки от сжигания и их утилизация

Нефть, несмотря на жидкое агрегатное состояние, состоит из смеси различных по плотности углеводородов.

При нефтепереработке сырье разделяется на фракции, при этом применение находят более легкие из них, а тяжелые попадают в категорию отходов.

Группу твердых отходов нефти составляют:

• химические продукты;
• зола;
• неспособные к регенерации адсорбенты;
• смолы.

Распространенный способ утилизации таких отходов – термический. Углеводороды в процессе сжигания в печах разлагаются до относительно безобидного углекислого газа, оставляя золу и шлак.

Твердые остатки от сжигания нефтесодержащих отходов используются в сельском хозяйстве как удобрения, в производстве стройматериалов – как наполнители.

Как можно использовать отходы нефти?

Самый распространенный НСО – нефтяной шлам с образованием до 7 кг на 1 т сырой нефти. При современных масштабах нефтепереработки это огромное количество отходов.

Компонентный состав – нефтепродукты, вода, механические примеси (окислы металлов, глина, песок), процентное соотношение элементов непостоянно.

При хранении отход расслаивается на фракции различной плотности. При переработке шлама получается много полезных продуктов.

Среди них:

• нефтепродукты;
• компоненты строительных материалов;
• сырье для производства битума;
• топливо для котельных.

Очищенная до жестких нормативных значений вода возвращается в водоемы.

Заключение

Утилизация нефтесодержащих отходов – необходимость, предусмотренная законодательством и здравым смыслом. Грамотно используя продукты вторичной переработки, мы сберегаем ценные ресурсы природы.

Источник