Способ утилизации нефтесодержащих отходов

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к технологическим процессам утилизации нефтесодержащих отходов, отработанного силикагеля и отходов масложировой промышленности. Предварительно разогретые до температуры 80-85°С нефтесодержащие отходы перемешивают с отходами масложировой промышленности в пропорции 1:(0,05-0,2). Добавляют порционно при перемешивании обезвреживающую композицию, содержащую измельченные до мелкодисперсного состояния негашеную известь и отработанный силикагель в соотношении 1:(0,125-0,25). Вводят расчетное количества воды для реакции с негашеной известью, необходимое количество которой определяют с учетом воды, имеющейся в нефтесодержащем отходе, и водопоглощаемости отработанного силикагеля. В качестве отходов масложировой промышленности используют рециклизованные фильтровочные и поглотительные отработанные массы, полученные после многократной регенерации диатомитового фильтровального порошка. При этом к смеси отходов обезвреживающую композицию добавляют в пропорции 1:(0,75-0,95) до образования однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка. Обеспечивается понижение вымываемости загрязняющих веществ из продукта утилизации нефтесодержащих отходов. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к технологическим процессам утилизации нефтесодержащих отходов, отработанного силикагеля (отхода установки по подготовке газа к транспортировке) и рециклизованных фильтровочных и поглотительных отработанных масс (отходов масложировой промышленности), и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса и на предприятиях по переработке отходов.

Известен способ обезвреживания нефтесодержащих шламов [пат. 2395466, опубл. 27.07.2010. Бюл. №21] путем получения обезвреживающей композиции и смешивания ее с нефтесодержащим шламом. Обезвреживающую композицию получают смешением предварительно измельченных негашеной извести и отработанного силикагеля (отхода газовой промышленности на стадии осушки природного газа) в течение 15-20 минут. К нефтесодержащему шламу добавляют требуемое для полного гашения извести количество воды, определенное с учетом имеющейся в шламе и с учетом водопоглощаемости отработанного силикагеля. Обезвреживающую композицию смешивают с нефтесодержащим шламом в соотношении (1,5-2):1. Продукт обезвреживания представляет собой мелкодисперсный серо-коричневый порошок со слабым запахом.

Недостатком изобретения является высокая концентрация вредных веществ в водной вытяжке продукта утилизации за счет недостаточной гидрофобности капсул в отсутствие модификатора.

Прототипом изобретения является способ утилизации нефтесодержащих отходов (НСО), включающий перемешивание нефтесодержащих отходов с обезвреживающей композицией (ОК), содержащей измельченные до мелкодисперсного состояния негашеную известь (оксид кальция) и отработанный силикагель, являющийся отходом установки по подготовке газа к транспортировке, с последующим введением расчетного количества воды для реакции с негашеной известью, необходимое количество которой определяют с учетом воды, имеющейся в нефтесодержащем отходе, и водопоглощаемости отработанного силикагеля. Перед перемешиванием нефтесодержащие отходы предварительно смешивают при нагревании до 60-70°С в течение 5-10 мин с фильтровочными и поглотительными отработанными массами, образующимися на стадии винтеризации процесса рафинации растительного масла (отходами масложировой промышленности) в соотношении 1:(0,05-0,2), затем в полученную смесь порционно вводят обезвреживающую композицию в соотношении 1:(0,67-1,14) до образования однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка [пат. 2538587, опубл. 10.01.2015. Бюл. №1].

Недостатком изобретения является высокая вымываемость загрязняющих веществ (ЗВ) из продукта утилизации нефтесодержащих отходов при использовании фильтровочных и поглотительных отработанных масс, полученных на стадии винтеризации процесса рафинации растительного масла, что обусловлено присутствием в них недостаточного количества восковых веществ. Кроме того, используемый в данном изобретении отход масложировой промышленности является ценным полупродуктом, содержащим растительное масло, которое целесообразно подвергнуть дальнейшей переработке, а не утилизации.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа одновременной утилизации двух видов нефтесодержащих отходов 3 класса опасности при снижении себестоимости способа.

Техническим результатом является понижение вымываемости ЗВ (снижение концентрации загрязняющих веществ в водной вытяжке) из продукта утилизации нефтесодержащих отходов при использовании более эффективных доступных обезвреживающих компонентов со свойствами модификатора и адсорбента.

Технический результат достигается тем, что предварительно разогретые нефтесодержащие отходы перемешивают с отходами масложировой промышленности, добавляют порционно при перемешивании обезвреживающую композицию, содержащую измельченные до мелкодисперсного состояния негашеную известь (оксид кальция) и отработанный силикагель, являющийся отходом установки по подготовке газа к транспортировке, с последующим введением расчетного количества воды для реакции с негашеной известью, необходимое количество которой определяют с учетом воды, имеющейся в нефтесодержащем отходе, и водопоглощаемости отработанного силикагеля. При этом нефтесодержащие отходы смешивают с отходами масложировой промышленности в пропорции 1:(0,05-0,2), в качестве отходов масложировой промышленности используют рециклизованные фильтровочные и поглотительные отработанные массы, полученные после многократной регенерации диатомитового фильтровального порошка, обезвреживающая композиция содержит измельченные до мелкодисперсного состояния негашеную известь и отработанный силикагель в соотношении 1:(0,125-0,25), причем к смеси отходов обезвреживающую композицию добавляют в пропорции 1:(0,75-0,95) до образования однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка, а нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности перемешивают, предварительно разогревая до температуры 80-85°С.

Нефтешламы являются нефтесодержащим отходом нефтегазового комплекса и образуются в результате производственной деятельности при добыче, транспортировке, хранении и переработке нефти.

Отработанный силикагель - отход установки подготовки газа к транспорту на компрессорных станциях.

Рециклизованные отработанные массы представляют собой отход масложировой промышленности 4 класса опасности, полученный на стадии рециклизации фильтровального диатомитового порошка, используемого в процессе рафинации растительного масла для очистки масла от восковых веществ. Многократная рециклизация регенерированных, отделенных от жиропродукта фильтровочных и поглотительных отработанных масс позволяет сделать процесс рафинации подсолнечного масла более экономически эффективным за счет уменьшения расхода дорогостоящего диатомитового фильтровального порошка и более полной десорбции целевого жиропродукта.

При многократных циклах регенерации фильтровочных и поглотительных отработанных масс содержание восковых веществ в них повышается с 49 до 80% [Косулина Т.П., Цокур О.С., Левашов А.С., Лукина Д.Ю. Некоторые свойства и состав отходов масложировой промышленности стадии винтеризации растительного масла // Экологический вестник научных центров ЧЭС. 2013. №4. С. 67-75], при этом восковые вещества обладают более выраженными гидрофобизирующими свойствами, чем жиры. При нагревании рециклизованных отработанных масс до 70°С не происходит достаточной десорбции восковых веществ из пор диатомитового порошка, что приводит к потере гидрофобизирующих свойств, и эффективность модифицирующей добавки не возрастает, а снижается. Таким образом, для применения в виде модифицирующей добавки рециклизованных отработанных масс необходим более значительный их подогрев в процессе смешивания их с НСО.

Использование в составе ОК модифицирующей добавки с повышенным содержанием растительных восков (рециклизованных отработанных масс) и повышение температуры на стадии перемешивания позволяет воскам десорбироваться из диатомитового фильтровального порошка и проявить гидрофобизирующие свойства продукта утилизации.

Восковые вещества представляют собой сложные смеси с преобладающим содержанием сложных эфиров высокомолекулярных жирных кислот и высокомолекулярных спиртов. Общая формула восков RCOOR1, где R - углеводородная цепь жирной кислоты, R1 - углеводородная часть жирного спирта (цепь, цикл или их сочетание). Наличие в составе восков кислот и спиртов с длинными углеводородными цепями (от С22 до С32) позволяет использовать обезжиренные и обогащенные восками отработанные массы как более эффективный модификатор для утилизации НСО, способствующий гидрофобизации капсулы с вовлеченными нефтепродуктами за счет образования кальциевых солей жирных кислот и высокомолекулярных спиртов в реакции с оксидом кальция (уравнение 1):

Остаточные сорбционные свойства отработанных сорбентов создают условия для поглощения углеводородов. Ионы тяжелых металлов при гашении оксида кальция в щелочной среде переводятся в нерастворимые гидроксиды (уравнение 2):

Химически диатомит более чем на 80% состоит из водного кремнезема. Использование отработанного силикагеля и кремнеземсодержащего диатомита отработанных масс способствует формированию прочной кальцийсиликатной структуры при взаимодействии оксида кальция с оксидом кремния (уравнение 3):

Способ утилизации отходов 3 и 4 класса опасности осуществляют путем добавления при перемешивании обезвреживающей композиции, состоящей из измельченных до мелкодисперсного состояния негашеной извести (оксида кальция) и отработанного силикагеля, к смеси предварительно нагретых нефтесодержащих отходов и рециклизованных отработанных масс. НСО и рециклизованные отработанные массы смешивают в течение 5 мин, нагревая до 80-85°С, условие повышенной температуры необходимо для понижения вязкости отходов и для более полной десорбции входящих в состав рециклизованных отработанных масс восковых веществ и для полного смешения органической части отходов с оксидом кальция. К смеси разогретых отходов при перемешивании небольшими порциями добавляют ОК и затем воду в количестве, необходимом для гашения извести, гидролиза сложных эфиров и поглощения сорбентом. Полученную смесь перемешивают до образования однородного сыпучего мелкодисперсного порошка. В результате экзотермического процесса гашения оксида кальция разогретые компоненты нефтесодержащего отхода вовлекаются в известковые капсулы с получением сухого гидрофобного порошка, каждая частица которого покрыта прочной нерастворимой в воде оболочкой. Восковые вещества при взаимодействии с гидроксидом кальция, гидролизуясь в щелочной среде, образуют кальциевые соли высших карбоновых кислот и высшие спирты, которые способствуют гидрофобизации капсул продукта утилизации (уравнение 1).

Принципиальным отличием предлагаемого изобретения является обезвреживание НСО с использованием рециклизованных отработанных масс - ранее не утилизируемых отходов масложировой промышленности стадии рециклизации процесса рафинации растительного масла (в прототипе использовались отработанные массы стадии винтеризации при однократном использовании фильтровального диатомитового порошка, которые на сегодняшний день подлежат более эффективной переработке), а также повышение температуры нагрева рециклизованных отработанных масс до 80-85°С при смешивании их с НСО для более полной десорбции входящих в их состав восковых веществ. В результате процесса утилизации обеспечивается совместное обезвреживание трех видов отходов разных отраслей промышленности, что расширяет ассортимент обезвреживающих композиций, применяемых для утилизации НСО, и минимизирует затраты на их приобретение. Об экологической безопасности продукта утилизации свидетельствуют данные по вымываемости загрязняющих веществ в водную среду методом количественной тонкослойной хроматографии (таблица 1).

Пример 1

Для исследований использовали нефтесодержащие отходы с нефтеперерабатывающего завода следующего состава: вода - 41%, механические примеси - 36%, нефтепродукты - 23%.

Отходы содержат избыточное количество воды, достаточное для стехиометрического расхода воды на гашение извести и поглощение сорбентом:

в нефтесодержащих отходах содержится: 50·0,41=20,5 г воды;

с учетом водопоглощения отработанного силикагеля (12%):

12·0,10=1,2 г;

Для гашения 40 г оксида кальция по уравнению (4) необходимо: 40·18/56=12,9 г воды.

Нефтесодержащие отходы и отходы масложировой промышленности смешивают в соотношении 1:0,2 соответственно. При температуре 80-85°С в течение 5-10 мин нагревают при перемешивании 50 г вязких нефтесодержащих отходов и 10 г отходов масложировой промышленности. Обезвреживающую композицию получают смешением сыпучих компонентов: 40 г оксида кальция и 10 г отработанного силикагеля в соотношении 1:0,25 соответственно. Нагретую смесь отходов смешивают с ОК, добавляя небольшими порциями, в соотношении 1:0,83 соответственно. Полученную смесь, разогревающуюся в процессе гашения до температуры 118°С, интенсивно перемешивают до получения однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка продукта утилизации. Используемые для утилизации нефтесодержащие отходы содержат достаточное количество воды в своем составе, поэтому воду не добавляют. Однако данный способ утилизации может использоваться не только для обводненных нефтесодержащих отходов, но и для отходов с недостаточным количеством воды, содержащейся в их составе, для гашения извести, тогда добавляется техническая вода.

Пример 2

Способ осуществляют аналогично примеру 1, перемешивая, при нагревании 50 г вязких нефтесодержащих отходов и 10 г отходов масложировой промышленности в соотношении 1:0,2, получении ОК смешением 40 г оксида кальция и 5 г отработанного силикагеля в соотношении 1:0,125 соответственно, смешении нагретой смеси с ОК в соотношении 1:0,75. Полученная смесь в процессе гашения разогревается до 120°С.

Для гашения оксида кальция по уравнению (4) необходимо:

40·18/56=12,6 г воды,

с учетом водопоглощения отработанного силикагеля (12%): 5·0,12=0,6 г.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Пример 3

Способ осуществляют аналогично примеру 1, перемешивая, при нагревании 50 г вязких нефтесодержащих отходов и 5 г отходов масложировой промышленности в соотношении 1:0,1, получении ОК смешением 40 г оксида кальция и 10 г отработанного силикагеля в соотношении 1:0,25 соответственно, смешении нагретой смеси с ОК в соотношении 1:0,91. Полученная смесь в процессе гашения разогревается до 124°С.

Для гашения оксида кальция по уравнению (4) необходимо:

40·18/56=12,6 г воды,

с учетом водопоглощения отработанного силикагеля (10%): 10·0,12=1,2 г.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Пример 4

Способ осуществляют аналогично примеру 1, перемешивая, при нагревании 50 г вязких нефтесодержащих отходов и 5 г отходов масложировой промышленности в соотношении 1:0,1, получении ОК смешением 40 г оксида кальция и 5 г отработанного силикагеля в соотношении 1:0,125 соответственно, смешении нагретой смеси с ОК в соотношении 1:0,82. Полученная смесь в процессе гашения разогревается до 133°С.

Для гашения оксида кальция по уравнению (1) необходимо:

40·18/56=12,6 г воды,

с учетом водопоглощения отработанного силикагеля (12%): 5·0,12=0,6 г.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Пример 5

Способ осуществляют аналогично примеру 1, перемешивая, при нагревании 50 г вязких нефтесодержащих отходов и 2,5 г отходов масложировой промышленности в соотношении 1:0,05, получении ОК смешением 40 г оксида кальция и 10 г отработанного силикагеля в соотношении 1:0,25 соответственно, смешении нагретой смеси с ОК в соотношении 1:0,95. Полученная смесь в процессе гашения разогревается до 138°С.

Для гашения оксида кальция по уравнению (1) необходимо:

40·18/56=12,6 г воды,

с учетом водопоглощения отработанного силикагеля (12%): 10·0,12=1,2 г.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Пример 6

Способ осуществляют аналогично примеру 1, перемешивая, при нагревании 50 г вязких нефтесодержащих отходов и 2,5 г отходов масложировой промышленности в соотношении 1:0,05, получении ОК смешением 40 г оксида кальция и 5 г отработанного силикагеля в соотношении 1:0,125 соответственно, смешении нагретой смеси с ОК в соотношении 1:0,86. Полученная смесь в процессе гашения разогревается до 118°С.

Для гашения оксида кальция по уравнению (1) необходимо:

40·18/56=12,6 г воды,

с учетом водопоглощения отработанного силикагеля (10%): 50,12=0,6 г.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Состав компонентов для утилизации нефтесодержащих отходов и концентрация вредных веществ в водной вытяжке представлены в таблице 1.

Полученные продукты утилизации №1-6 представляют собой в каждом примере сыпучий гидрофобный мелкодисперсный порошок светло-серого цвета с вымываемостью ПУ1-6, меньшей по сравнению с прототипом. Более экологически безопасные продуты утилизации могут использоваться для производства строительных материалов, устойчивых к воздействию водных и агрессивных сред.

Способ утилизации нефтесодержащих отходов, включающий перемешивание предварительно разогретых нефтесодержащих отходов с отходами масложировой промышленности, добавления порционно при перемешивании обезвреживающей композиции, содержащей измельченные до мелкодисперсного состояния негашеную известь (оксид кальция) и отработанный силикагель, являющийся отходом установки по подготовке газа к транспортировке, с последующим введением расчетного количества воды для реакции с негашеной известью, необходимое количество которой определяют с учетом воды, имеющейся в нефтесодержащем отходе, и водопоглощаемости отработанного силикагеля, отличающийся тем, что нефтесодержащие отходы смешивают с отходами масложировой промышленности в пропорции 1:(0,05-0,2), в качестве отходов масложировой промышленности используют рециклизованные фильтровочные и поглотительные отработанные массы, полученные после многократной регенерации диатомитового фильтровального порошка, обезвреживающая композиция содержит измельченные до мелкодисперсного состояния негашеную известь и отработанный силикагель в соотношении 1:(0,125-0,25), при этом к смеси отходов обезвреживающую композицию добавляют в пропорции 1:(0,75-0,95) до образования однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка, а нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности перемешивают, предварительно разогревая до температуры 80-85°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения водорода из биомассы и может быть использовано для получения водородсодержащих продуктов путем получения водорода из продуктов пиролиза растительного биотоплива, а также в системах аккумулирования и транспорта энергии, в системах производства топлива для транспорта и в стационарных энергоустановках.
Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления асфальтобетонных смесей для устройства верхнего и нижнего слоев покрытий дорожных одежд автомобильных дорог, велосипедных дорожек, тротуаров и площадок.

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности, в частности к способу очистки рециркулирующего потока этилена с винилацетатом от сополимера, низкомолекулярного сополимера, масел и других органических примесей в процессе производства сополимеров этилена с винилацетатом методом высокого давления.
Настоящее изобретение относится к вспененному, ячеистому материалу, содержащему вторичный полиэтилентерефталат. Описан вспененный, ячеистый материал, который содержит по крайней мере 50 мас.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к составам асфальтобетонной смеси. Асфальтобетонная смесь включает вяжущее на битумной основе и минеральную часть, содержащую щебень, шлаковый песок размером 0-5 мм и минеральный порошок, при этом вяжущее дополнительно включает серу при соотношении серы с битумом 10-40:60-90, указанное серобитумное вяжущее содержится в количестве 4,5-6,0 мас.% сверх 100% по отношению к минеральной части, в качестве минерального порошка смесь содержит порошкообразные отходы электродного производства, состоящие в основном из углерода, в качестве щебня - известняковый щебень и указанного песка - песок из шлаков Надеждинского металлургического комбината при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум - 3,6-4,05 сверх 100% от минеральной части; сера - 0,45-2,4 сверх 100% от минеральной части; щебень - 50,5-60,0; шлаковый песок - 32,5-40,3; минеральный порошок - 6,5-11,0.
Изобретение относится к области материалов для дорожного покрытия, в частности к модифицированным асфальтобетонным смесям, и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве.

Изобретение предназначено для получения активированного минерального порошка для дорожного строительства и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.
Изобретение относится к экологичной плите, в частности к экологичной плите с нулевым выбросом углекислого газа при ее изготовлении и высоким содержанием волокон, синтезированной из порошка из негодных печатных плат, а также к способу изготовления такой плиты.
Изобретение относится к способу получения битумных композиций и может найти применение в дорожном строительстве, производстве кровельных материалов и гидроизоляции.

Изобретение относится к способам обезвреживания и утилизации нефтесодержащих отходов и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса и предприятиях по переработке отходов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к технологическим процессам утилизации нефтесодержащих отходов и рециклизованных фильтровочных и поглотительных отработанных масс, и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса и на предприятиях по переработке отходов. Предварительно разогретые нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности перемешивают, добавляют порционно при перемешивании негашеную известь, вводят реагирующую с негашеной известью воду, количество которой определяют с учетом воды, имеющейся в нефтесодержащих отходах. При этом в качестве отходов масложировой промышленности используют рециклизованные фильтровочные и поглотительные отработанные массы, полученные после многократной регенерации диатомитового фильтровального порошка, причем нефтесодержащие отходы смешивают с отходами масложировой промышленности в пропорции 1:(0,1-0,3) по массе, негашеную известь добавляют в количестве 62-91 мас.% от массы смеси отходов до образования однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка, а нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности перемешивают, предварительно разогревая до температуры 80-85°С. Техническим результатом является понижение вымываемости загрязняющих веществ из продукта утилизации нефтесодержащих отходов при использовании более эффективных доступных обезвреживающих компонентов со свойствами модификатора и адсорбента. 1 табл., 6 пр.
Наверх