Способ обезвреживания и утилизации нефтесодержащих шламов


 


Владельцы патента RU 2471725:

ООО Научно-Производственное Объединение "ГРЕЙС" (RU)

Изобретение относится к способам обезвреживания и утилизации нефтесодержащих шламов и может быть использовано, в частности, на предприятиях нефтегазового комплекса. Способ обезвреживания и утилизации нефтесодержащего шлама включает перемешивание нефтесодержащего шлама с негашеной известью, минерализованной водой и модификатором - отработанным силикагелем. Смесь дополнительно обрабатывают до окончания процесса образования кальцийсиликатной структуры постоянным электрическим полем при следующих параметрах электрокинетического процесса: напряжение на электродах 4-50 В, напряженность поля 2-20 В/м, плотность тока 0,1-2,0 А/м2, расстояние между электродами 0,5-3,0 м. Технический результат - получение экологически безопасного продукта обезвреживания в качестве вторичного материального ресурса. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам обезвреживания и утилизации нефтесодержащих шламов и может быть использовано на производственных объектах нефтегазового комплекса, на которых происходит образование, складирование и длительное хранение в шламонакопителях значительного количества нефтесодержащих шламов.

Сложившаяся ситуация в области использования, хранения, захоронения и обезвреживания нефтесодержащих отходов (шламов) ведет к опасному загрязнению почвы, воздуха и грунтовых вод, значительному экономическому ущербу и представляет огромную угрозу экологии.

Известны различные способы утилизации и переработки нефтесодержащих шламов в зависимости от их состава, физико-химических свойств, конкретных условий и технических возможностей предприятия (термические, механические, химические, физико-химические, биологические). Для эффективного обезвреживания отходов интерес представляют технологии, наносящие минимальный экологический ущерб окружающей природной среде, имеющие низкие капитальные затраты и позволяющие получать прибыль. Наиболее рациональным методом утилизации отходов является использование их в качестве вторичных материальных ресурсов.

Известен способ утилизации отходов, содержащих нефть и нефтепродукты (Патент РФ №2187466), заключающийся в смешении отходов с обезвреживающим компонентом, в качестве которого используют оксид кальция (10-40% по массе) и магния (3-5% по массе).

Недостатком данного способа является высокая щелочность водной вытяжки продукта, полученного по данной технологии, обусловленная образованием гидроокиси кальция в процессе гашения извести, а также в водной вытяжке обнаруживается значительное количество нефтепродуктов, свидетельствующее о неэффективности обезвреживания нефтесодержащих отходов.

Способ переработки нефтесодержащего шлама с применением рабочего агента (Патент РФ №2266258) (аналог), основным компонентом которого является окись кальция, с последующим введением жидкости, реагирующей с рабочим агентом. Нефтесодержащий шлам предварительно перемешивают до образования равномерной по составу и вязкости однородной смеси при разогревании до температуры 50-80°С и введении органического разжижителя не более 5%. Затем смешивают с рабочим агентом (оксид кальция 90-100% по массе и модификатор - остальное), добавляя необходимое количество воды или глиняного молока, и получают гранулированный продукт.

Изобретение, принятое за прототип, включает получение обезвреживающей композиции и смешение ее с нефтесодержащим шламом. Обезвреживающую композицию получают смешением предварительно измельченной негашеной извести (оксида кальция) в количестве 70-75% по массе и модификатора (отработанного силикагеля) - отхода газовой промышленности на стадии осушки природного газа, в количестве 25-30% по массе в течение 15-20 минут. К нефтесодержащему шламу добавляют требуемое для полного гашения извести количество воды, определенное с учетом имеющейся в шламе и водопоглощаемости отработанного силикагеля. Обезвреживающую композицию смешивают с нефтесодержащим шламом в соотношении (1,5-2)÷1 (патент РФ №2395466 С02F 11/14, В09В 3/00).

Основными недостатками способа являются зависимость степени обезвреживания от эффективности перемешивания и чистоты реагента. Образующийся порошок не обладает абсолютными гидрофобными свойствами, и при попадании в поровое пространство воды аборигенная микрофлора постепенно разлагает органические вещества, входящие в состав порошка, что приводит к вторичному загрязнению окружающей природной среды.

Целью предлагаемого изобретения является разработка более эффективного способа обезвреживания и утилизации нефтесодержащих шламов с получением экологически безопасного продукта обезвреживания в качестве вторичного материального ресурса.

Цель достигается тем, что способ обезвреживания нефтесодержащего шлама, включающий перемешивание нефтесодержащего шлама с обезвреживающей композицией, содержащей негашеную известь (оксид кальция) в качестве основного компонента, с последующим введением воды, реагирующей с негашеной известью, и модификатора, перемешивают и измельчают их до мелкодисперсного состояния до окончания процесса. образования кальцийсиликатной структуры, и воздействуют постоянным электрическим полем, вызывающем электрохимическое обеззараживание, электрохимическое окисление и электродеструкцию нефтесодержащего шлама.

Достижение положительного эффекта в предложенном способе обеспечивается комплексным электрохимическим воздействием. Вследствие электролитического разложения химических соединений и очистки нефтесодержащего шлама от микроорганизмов, также в результате электрохимического окисления, происходит очистка нефтесодержащего шлама от хлорированных углеводородов и фенола. Одновременно, в результате электродеструкции будет происходить разложение токсичных органических соединений на электродах с образованием менее токсичных веществ. Образование гидроксильной группы ОН в результате электрохимических реакций при разложении минерализованной воды под действием электрического поля приводит к дополнительному окислению нефтешлама и его обеззараживанию. Обработка нефтешлама в постоянном электрическом поле позволяет также сократить расход применяемых реагентов.

Перевод нефтесодержащего шлама из высоковязкого состояния в сыпучее облегчает его транспортировку, при этом происходит улучшенное капсулирование вредных веществ нефтешлама, препятствующее миграции нефтепродуктов в окружающую среду при использовании, например, в качестве комплексной органе- минеральной добавки при производстве строительных материалов.

Параметры электрокинетического процесса: напряжение на электродах 4…50 В, напряженность поля 2…20 В/м, плотность тока 0.1…2.0 А/м2, расстояние между электродами 0,5…3,0 м. Эффективность обезвреживания нефтяного шлама - 80…99%. Добиться высокой очистки без применения электрического поля невозможно. Стоимость утилизации составляет от 130 до 190 руб. за 1 м3 нефтяного шлама. В качестве источника постоянного тока может использоваться станция катодной защиты мощностью до 10 кВ.

Изобретение иллюстрировано графическим материалом, где приняты следующие обозначения: амбар с нефтешламом - поз.1, заборное устройство - поз.2, шнековый насос - поз.3, смеситель-реактор - поз.4, емкость с негашеной известью (цементовоз) - поз.5, дозатор модификатора (отработанный селикагель) - поз.6, регулятор поз.7 поступления минерализованной воды, генератор ионно-плазменного воздействия, состоящий из электрода(ов) - поз.8, и источника стабилизированного постоянного напряжения - поз.9, ленточный конвейер -поз.10.

Способ реализуется следующим образом. Нефтешлам, находящийся в амбаре - поз.1, забирается с помощью заборного устройства - поз.2 и откачивается шнековым насосом - поз.3 в смеситель-реактор - поз.4, который также заполняется негашенной известью из цементовоза 5, минерализованной водой через регулятор - поз.7 и модификатором - отработанным силикагелем через дозатор - поз.6. Обезвреживающую композицию смешивают с нефтесодержащим шламом в соотношении (1,5-2)÷1 и обрабатывают в поле постоянного напряжения реализованным из электрода(ов) - поз.8, и источника стабилизированного постоянного напряжения - поз.9, причем электроды подключены к «положительному» полюсу питания, а «отрицательный» - к корпусу смеситель-реактора. Минерализованная вода через регулятор - поз.7 подается в количестве, достаточном для того, чтобы дисперсионной средой стала вода. Органоминеральный порошок, конечный продукт утилизации, поступает на ленточный конвейер - поз.10. Готовый (твердый) продукт быть использован для профилирования поверхности обваловок кустов добычи, полигонов твердых бытовых отходов, а также при производстве строительных материалов.

Таким образом, предлагаемый способ комплексной обработки нефтесодержащего шлама позволяет достигать цели наиболее простым и дешевым путем. Принципиальными особенностями способа являются:

- разрушение структурной решетки парафинистых нефтей и битумов путем снижения эффективной вязкости, улучшению циркуляции и теплообмена;

- электрохимическое и микробиологическое обеззараживание отходов нефтегазового комплекса с возможностью дальнейшего использования в качестве органоминеральной добавки;

- локализации взрывоопасных зон и установкой оборудования во взрывозащищенном исполнении;

- эффективность обеззараживания нефтешлама повышается за счет более глубокой его дегазации, улучшением состояния промышленной безопасности и предотвращения ущерба окружающей среде.

Используемые источники

1. Патент РФ №2187466 (аналог).

2. Патент РФ №2395466 (прототип).

Способ обезвреживания и утилизации нефтесодержащего шлама, включающий перемешивание нефтесодержащего шлама с негашеной известью, минерализованной водой и модификатором - отработанным силикагелем, отличающийся тем, что смесь дополнительно обрабатывают до окончания процесса образования кальцийсиликатной структуры постоянным электрическим полем при следующих параметрах электрокинетического процесса: напряжение на электродах 4-50 В, напряженность поля 2-20 В/м, плотность тока 0,1-2,0 А/м2, расстояние между электродами 0,5-3,0 м.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области разделения суспензий и может быть использовано при очистке сточных вод и утилизации илового осадка в углехимической, пищевой, нефтехимической отраслях промышленности.

Изобретение относится к химической промышленности и к сельскому хозяйству, а именно к технологии переработки осадков городских сточных вод в органические удобрения.

Изобретение относится к области нефтяной и нефтедобывающей промышленности, в частности к мобильным установкам по переработке и обезвреживанию буровых шламов и отходов бурения, образующихся в результате производственной деятельности нефтяных и буровых компаний.

Изобретение относится к способу для кондиционирования жидких осадков, образующихся при обработке сточных вод. .
Изобретение относится к области обработки осадка сточных вод и может быть использовано при переработке сточных вод с использованием иловых полей, предпочтительно, в тех случаях, когда образован плотный осадок сточных вод.

Изобретение относится к способам обработки сточных вод и может быть применено для изготовления удобрений. .

Изобретение относится к способу и устройству для обработки жидких материалов на основе органических отходов производства, в особенности осадков очистных станций. .

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к обезвреживанию осадков сточных вод, получаемых в процессе очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях канализации.

Изобретение относится к охране окружающей среды, к коммунальному хозяйству, а именно к способам очистки сточных вод полигонов твердых бытовых отходов (ТБО) в теплый период времени (весна - лето - осень) при температуре воздуха не ниже 0°, и может быть использовано для высоконагружаемых полигонов.
Изобретение относится к области охраны и восстановления окружающей среды, более точно к способам обеззараживания, обезвреживания и переработки осадков сточных вод в полезные продукты, включающий обезвоживание осадков сточных вод и обработку их реагентами, и может быть использовано в химической и сельскохозяйственной промышленности для обезвреживания, обеззараживания и восстановления плодородности грунтов, производства гуминовых удобрений, получения искусственной биологической почвы и искусственного дисперсного почвогрунта
Изобретение может быть использовано при производстве композиционных материалов, которые могут быть применены в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель. Для осуществления способа предварительно разбавляют суспензию осадка сточных вод до содержания сухих веществ в количестве 4,5-5,5%. Готовят раствор флокулянта концентрацией 1-2%. Подают в узел смешения подготовленную суспензию осадка и раствор флокулянта. Смешение суспензии осадка и раствора флокулянта проводят с использованием последовательно установленных кавитационного и лопаточного смесителей, обработанную раствором флокулянта суспензию осадка сточных вод закачивают в емкости из геоткани, в которых происходит разделение твердой и жидкой фаз. Способ обеспечивает повышение эффективности отделения воды от твердой фазы суспензии осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства.
Изобретение может быть использовано в дорожно-транспортном строительстве, в производстве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель. Для осуществления способа последовательно проводят забор осадка сточных вод с разбавлением его до рабочей концентрации 5% в узле приготовления осадка. В подготовленную суспензию добавляют средства для связывания ионов тяжелых металлов, дезинфекции и устранения неприятных запахов. Подготавливают обезвоживающий раствор флокулянта. Готовят площадки и оборудование для обезвоживания подготовленного осадка. Смешивают обработанный осадок с раствором флокулянта и помещают полученную смесь в мешки из геотекстильного материала. Выдерживают смесь в мешках до получения осадка, обезвоженного до состояния 25-28% по сухому веществу. Смешивают полученный осадок с песком и золой, при этом перед смешением с флокулянтом осадок проходит кавитационный смеситель. Способ обеспечивает эффективную утилизацию значительного объема осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства с получением композиционных материалов, применяемых по разному назначению.
Изобретение может быть использовано при производстве искусственного грунта, который применяют в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель. Устройство содержит три бункера. Первый бункер предназначен для размещения биошлама, представляющего собой результат статического обезвоживания в мешке из геоткани осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства до состояния 25-28% по сухому веществу. Второй бункер предназначен для размещения песка. Третий бункер предназначен для размещения золы. Кроме того, устройство дополнительно содержит узел смешения, грохот и силовой агрегат. Бункеры снабжены скребковыми транспортерами, выходы которых подключены к входу узла смешения. Выход узла смешения подведен к дисковому грохоту. Технический результат реализации разработанного устройства состоит в обеспечении утилизации значительного объема осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства с получением композиционных материалов, которые могут быть использованы с эффективностью по разному назначению. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способам обезвоживания осадков бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано в процессе обработки стоков и обезвоживания осадка на биологических очистных сооружениях. Технический результат заключается в повышении производительности обезвоживающего оборудования по отделению твердой фазы при снижении влажности осадка и повышении степени осветления стоков после первичных отстойников, а также к уменьшению площади, необходимой для хранения осадка. Способ обезвоживания осадка сточных вод включает осветление предварительно смешанных с избыточным илом стоков посредством их реагентной обработки и последующим механическим обезвоживанием осадка с добавлением флокулянта. В качестве реагента для осветления стоков используют аминоэпихлоргидриновую смолу, полученную взаимодействием нагретого до 40-49°С 25-40%-ного водного раствора диметиламина с эпихлоргидрином, или взаимодействием нагретого до 40-49°С эпихлоргидрина с 25-40%-ным раствором диметиламина, при мольном соотношении диметиламина и эпихлоргидрина равном 1,0-1,1:1,0. Далее в реакционную смесь вводят этилендиамин или полиэтиленполиамин в количестве 0,1-2,0 мас.% от суммарного количества диметиламина и эпихлоргидрина, и выдерживают смесь при 71-85°С в течение 1,5-2,0 ч. Аминоэпихлоргидриновую смолу подают на обработку стоков в таком количестве, которое обеспечивает ее остаточное содержание в осветленных стоках не более чем 0,24 мг/дм3. В процессе механического обезвоживания в осадок вводят флокулянт Праестол 853 ВС в количестве 3,2-5,0 кг/тн сухого вещества. Механическое обезвоживание осадка сточных вод осуществляют центрифугированием. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области переработки и утилизации нефтешламов, представляющих собой старые нефтезагрязненные грунты с высоким содержанием смол, асфальтенов и парабенов. Изобретение касается установки для утилизации нефтезагрязненных грунтов, содержащей блок предварительной подготовки и блок термического разложения в виде ректификационной колонны, в которой блок предварительной подготовки содержит смеситель, соединенный с емкостью органического растворителя и центрифугу, а блок термического разложения дополнен печью пиролиза, вход которой соединен с блоком предварительной подготовки, а выход через испаритель с указанной ректификационной колонной, которая через охладители соединена с емкостями для легкой фракции и тяжелой фракции, выходы которых соединены со смесителем. Технический результат - повышение эффективности утилизации, получение выходной углеводородной смеси с заданными параметрами. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение может быть использовано при переработке осадков сточных вод, в частности городских сточных вод, и их утилизации в качестве средства для повышения плодородия почвы. Для осуществления способа отферментированные в естественных условиях в течение не менее трех месяцев осадки с влажностью 20-40% смешивают со связующей добавкой и минеральными компонентами, гранулируют при температуре 45-95°С, затем гранулы сушат до влажности 8-16%. Связующую добавку - гумат натрия применяют в количестве 2-3% от сухой массы осадков, а минеральные компоненты источник азота - карбамид и источник калия - хлористый калий - в количестве 5-7% и 5-6% от сухой массы осадков соответственно. Полученные гранулы содержат сбалансированный набор питательных элементов в легкоусвояемой форме для широкого ряда сельскохозяйственных культур. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.
Композиция для доведения до кондиции грязевых отходов содержит минеральное соединение, которое является известью, и органическое соединение, которое является органическим катионным коагулянтом, имеющим средний молекулярный вес, меньший или равный 5 миллионам г/моль и превышающий или равный 20000 г/моль, при этом указанный органический катионный коагулянт выбирают из группы, в которую входят линейные или разветвленные полимеры на основе солей диаллилдиалкиламмония. Изобретение позволяет повысить производительность фильтрации, ускорить этап механического разделения твердой и жидкой фаз, ограничить проблемы текучести. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 пр., 9 табл.
Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для переработки осадков промышленных предприятий по производству беленой целлюлозы с использованием сульфатного метода. Способ рекультивации карт-шламонакопителей шлам-лигнина предприятий по производству беленой сульфатной целлюлозы включает удаление надшламовой воды, нанесение на поверхность карты-шламонакопителя слоя золы от сжигания углей, нейтрализованной в результате хранения в золоотстойниках до состояния показателя кислотности водной вытяжки золы pH 7,0-8,0. Объемное соотношение шлама и золы выбирают в пределах 1:1-2:1. Проводят послойное перемешивание указанных материалов и после удаления воды, выделившейся в результате их взаимодействия, получают золо-шламлигнинный субстрат. Изобретение позволяет устранить негативное воздействие отходов предприятия на природную территорию, снизить стоимость обезвреживания и расширить возможности и качество дальнейшей переработки обезвоженных и обеззараженных осадков. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам окомкования кальцийсодержащих шламовых материалов, включая шламовые отходы химводоочистки ТЭЦ, шлаков металлургического производства, и может использоваться для утилизации отходов ТЭЦ, металлургического, камнеобрабатывающего и других производств, которые находят широкое применение в сельском хозяйстве для раскисления подзолистых почв, в качестве флюсов при выплавке чугуна из железных руд и в других сферах. Способ окомкования кальцийсодержащих шламовых материалов включает: подготовку исходных материалов к окомкованию путем обеспечения необходимой влажности; введение реагента, представляющего собой сульфатсодержащее вещество, в качестве которого применяют серную кислоту и/или ее водорастворимые соли или отходы от производств, использующих серную кислоту и/или ее водорастворимые соли. При этом указанный реагент вводят в количестве 0,06-0,2 граммов сульфат-иона на 1 грамм сухого исходного материала, осуществляют перемешивание компонентов до однородной массы при температуре 20-60°C, окомкование подготовленного материала, а полученный окомкованный гранулированный материал сушат при температуре 65-170°C в течение 1-2,5 часов. Технический результат - получение гранулированного или таблетированного материала стабильно высокого качества по прочности. 1 ил., 5 табл., 6 пр.
Наверх