Способ переработки нефтесодержащих отходов (шламов)


 


Владельцы патента RU 2611870:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)

Изобретение относится к способу переработки нефтесодержащих отходов (шламов) и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства, на производственных объектах которых имеет место формирование, складирование и длительное хранение в земляных амбарах или бетонных шламонакопителях любых объемов нефтесодержащих отходов - опасного источника загрязнения окружающей среды. Способ состоит из вспомогательного процесса в виде измельчения шлама с удалением крупных неорганических включений и несвязанной воды и основного технологического процесса, заключающегося в термической обработке шлама. Основной технологический процесс проводят в три последовательных этапа, а именно, предварительного подогрева наполнителя (щебня и гравия), смешения его со шламом, нагрева смеси шлама с наполнителем до температуры 450-500°С для низкотемпературного пиролиза в одном и том же подогреваемом в течение всего основного процесса реакторе с разделением перемешиваемых сред на каждом этапе на два частично перекрывающих друг друга встречных потока с реверсивным режимом движения, причем первые два этапа основного технологического процесса и начало третьего, во время которого завершается полное обезвоживание смеси, реализуют в реакторе при атмосферном давлении, а с момента начала самого пиролиза в реакторе поддерживают избыточное давление в пределах 0,1-0,2 МПа с подачей газообразных продуктов пиролиза как дополнительного топлива в топку для нагрева смеси шлама с наполнителем через теплопередающую герметичную перегородку между топкой и реактором. Техническим результатом является уменьшение энергозатрат, повышение производительности переработки нефтешлама. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам переработки нефтесодержащих отходов (шламов) и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства, на производственных объектах которых имеет место формирование, складирование и длительное хранение в земляных амбарах или бетонных шламонакопителях любых объемов нефтесодержащих отходов.

Известен способ переработки жидких и твердых нефтесодержащих отходов (Пат. США №5087375, мки 5 B01D, 1993 г. ) путем их предварительного смешивания с известью в соотношении (масс.) 0,1-50%. При этом протекают процессы обезвоживания, сорбции углеводородных компонентов и нейтрализации шламов и образование смешанных (из органических и неорганических веществ) гранул, которые в дальнейшем подвергаются сушке при температуре 60-200°С, пиролизу при 400-500°С и обжигу при 750-1150°С. Отходящие газы, содержащие органические компоненты, сжигают.

Этот способ позволяет перерабатывать нефтесодержащие отходы практически любого состава с получением в итоге инертных минеральных гранул, которые могут быть использованы в производстве строительных материалов. Однако сложность (многостадийность) процесса переработки нефтешламов данным способом, потребность в большом количестве извести, образование вредных примесей в процессе обжига, высокая температура и большие удельные энергозатраты являются существенными недостатками данного способа.

Известен способ (SU №1747400 А1, C02F 11/12, опубл. 15.07.92 г., бюл. №26), включающий предварительное обезвоживание маслонефтесодержащего осадка методом капиллярного отсоса волокнистым материалом до влажности 60-70% с последующим высушиванием остатка в барабанных печах при 300-400°C с добавлением гравия или щебня в массовом соотношении от 1:2 до 1:3. В результате получают «черный» щебень, - строительный материал с гидрофобным покрытием, масляный конденсат и очищенную воду.

Недостатки данного способа переработки маслонефтесодержащих отходов - это длительность (24 часа) процесса предварительного обезвоживания осадка и необходимость (во избежание загрязнения воздушной среды вредными веществами) осуществления процесса очистки всего объема улавливаемой и конденсируемой парогазовой фазы от токсичных продуктов, необходимость в волокнистом материале.

Известен способ (Пат. РФ №2156750) переработки нефтесодержащих отходов, принятый за прототип, состоящий из вспомогательного процесса в виде измельчения шлама с удалением крупных неорганических включений и несвязанной воды, и основного технологического процесса, заключающегося в термической обработке шлама во вращающемся трубчатом смесителе за счет контактирования с предварительно нагретым до 300-400°С в барабанной печи на выход смесителя.

Недостатки данного способа переработки шламов заключаются в большой энергоемкости, так как нагрев щебня и нагрев шлама ведутся в разных устройствах с соответствующими теплопотерями, низкой производительности из-за низкой интенсивности перемешивания, осуществляемого лишь вращением трубчатого смесителя, негарантированности и неконтролируемости полной (глубокой) переработки шлама в процессе предварительного подогрева тепловой энергии и подачи дымовых газов, закоксовывании трубчатого смесителя.

Задачей изобретения является уменьшения энергозатрат, повышение производительности переработки нефтешлама.

Поставленная задача решается тем, что в способе переработки нефтесодержащих отходов (шламов), состоящем из вспомогательного процесса в виде измельчения шлама с удалением крупных неорганических включений и несвязанной воды, и основного технологического процесса, заключающегося в термической обработке шлама, согласно изобретению основной технологический процесс проводят в три последовательных этапа, а именно, предварительный подогрев наполнителя, смешение его со шламом, нагрев смеси шлама с наполнителем до 450-500°С для низкотемпературного пиролиза температуры в одном и том же подогреваемом в течение всего основного процесса реакторе с разделением перемешиваемых сред на каждом этапе на два частично перекрывающих друг друга встречных потока с реверсивным режимом движений, причем первые два этапа основного технологического процесса и начало третьего, во время которого завершается полное обезвоживание смеси, реализуют в реакторе при атмосферном давлении, а с момента начала самого пиролиза в реакторе поддерживают избыточное давление в периодах 0,1-0,2 МПа с подачей газообразных продуктов пиролиза, как дополнительного топлива, в топку для нагрева смеси шлама с наполнителем через теплопередающую герметичную перегородку между топкой и реактором.

На чертеже представлена принципиальная схема установки для осуществления предлагаемого способа переработки нефтесодержащих отходов (шламов). В соответствии со схемой наполнитель через загрузочное устройство 1 подается в реактор 2 с одновременным включением горелки 3 в топке 4 и привода вращения роторов 5 и 6, обеспечивающего их разнонаправленное вращение с периодическим реверсированием. После нагрева наполнителя до 100-200°С в реактор 2 через загрузочное устройство 1 подается расчетный объем шлама с непрерывным подогревом и интенсивным перемешиванием его с наполнителем и отводом испаряемой влаги через соответствующий патрубок 7. При температуре смеси 350-400°С патрубок 7 для отвода испаряемой влаги закрывается с одновременным открытием патрубка 8 для отвода летучих углеводородных компонентов в топку 4 с доведением температуры смеси до 450-500°С, а избыточного давления в реакторе 2 до 0,1-0,2 МПа в режиме непрерывного вращения роторов 5 и 6 с реверсом. Переработка шлама продолжается до полного прекращения выделения углеводородов.

Положительный эффект в виде уменьшения энергозатрат достигается за счет осуществления всех этапов в одном устройстве - реакторе - то есть без теплопотерь, неизбежных при реализации каждого этапа в отдельном устройстве, а также проведение собственно пиролиза при избыточном самосоздающемся давлении; повышение производительности достигается за счет интенсификации перемешивания на всех этапах созданием двух встречных частично перекрывающих друг друга потоков; увеличение глубины переработки достигается за счет качественного смешения шлама с наполнителем и минимизации образования кокса, так как любой элементарный объем смеси лишь кратковременно контактирует с теплопередающей перегородкой благодаря соответствующей траектории его движения, а температура всего объема при этом обеспечивается в оптимальном для данного фракционного состава шлама интервале значений за счет подогрева его топкой через перегородку.

Предлагаемый способ может быть реализован для переработки нефтяного шлама любого происхождения и объема, любого массового содержания механических примесей и воды, в установках стационарного и мобильного исполнения.

Способ переработки нефтесодержащих отходов (шламов), состоящий из вспомогательного процесса в виде измельчения шлама с удалением крупных неорганических включений и несвязанной воды и основного технологического процесса, заключающегося в термической обработке шлама, отличающийся тем, что основной технологический процесс проводят в три последовательных этапа, а именно, предварительного подогрева наполнителя (щебня и гравия), смешения его со шламом, нагрева смеси шлама с наполнителем до температуры 450-500°С для низкотемпературного пиролиза в одном и том же подогреваемом в течение всего основного процесса реакторе с разделением перемешиваемых сред на каждом этапе на два частично перекрывающих друг друга встречных потока с реверсивным режимом движения, причем первые два этапа основного технологического процесса и начало третьего, во время которого завершается полное обезвоживание смеси, реализуют в реакторе при атмосферном давлении, а с момента начала самого пиролиза в реакторе поддерживают избыточное давление в пределах 0,1-0,2 МПа с подачей газообразных продуктов пиролиза как дополнительного топлива в топку для нагрева смеси шлама с наполнителем через теплопередающую герметичную перегородку между топкой и реактором.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для устранения отходов и шламов, образующихся при очистке сточных вод. Для осуществления способа проводят кислотный окислительный гидролиз поступающих отходов при pH от 0,1 до 5,0 и при температуре от 35°C до 100°C путем введения в массу молекулярного кислорода и/или органического или неорганического пероксидного окисляющего агента (загрузки); проводят щелочной окислительный гидролиз полученной массы, выходящей из кислотного окислительного гидролиза, при pH от 8,0 до 12,0 и при температуре от 40°C до 100°C путем введения молекулярного кислорода и/или органического или неорганического пероксидного окисляющего агента; затем проводят химическое кондиционирование массы, выходящей из щелочного окислительного гидролиза, путем добавления кислотного реагента.

Изобретение относится к термохимической обработке осадка сточных вод (ОСВ) и может быть использовано на очистных сооружениях, на станциях биологической очистки бытовых и промышленных стоков.

Изобретения могут быть использованы в области очистки сточных вод. Способ очистки сточных вод анаэробной обработкой первичного осадка (PS) в емкости для отходов (5) и отдельной обработкой пастообразного избыточного шлама (ÜS).

Группа изобретений может быть использована для переработки осадков, образующихся при очистке городских и промышленных сточных вод, с получением негниющего осадка и электрической энергии.
Изобретение относится к области теплотехники и позволяет повысить экологическую эффективность процесса сжигания пастообразных осадков. Способ сжигания обезвоженных осадков сточных вод включает ввод осадков в закрученный вертикальных поток продуктов сгорания дополнительного жидкого или газообразного топлива.

Изобретение относится к способу и устройству для непрерывного термического гидролиза шлама, включающего биологический материал. Способ включает непрерывное осуществление стадий подачи биологического материала в зону подачи трубчатого реактора, чтобы повысить давление и обеспечить температуру в диапазоне 100-200°C без кипения биологического материала; подачи пара в реактор в зоне подачи пара, чтобы повысить температуру до температуры в диапазоне 100-200°C; поддерживания давления в реакторе в течение заданного периода времени, такого как 0-5 часов; подачи воды в реактор в зоне охлаждения, чтобы снизить температуру до температуры ниже 100°C, и введения биологического материала в зоне выпуска.

Изобретение относится к устройству для термического гидролиза органического материала, в котором предусмотрены по меньшей мере нагревательный элемент и охлаждающий элемент для нагревания или охлаждения органического материала.

Изобретение относится к способу обезвреживания отходов, содержащих углеводороды, включающему сжатие отходов и окислителя до давления Р>РкрН2О с последующей подачей в реактор.

Изобретение относится к системам утилизации углеродсодержащих отходов и может быть использовано на тепловых электрических станциях, на углеобогатительных фабриках, нефтеперерабатывающих заводах при утилизации гидрошламов и нефтешламов, а также на энерготехнологических комплексах при утилизации осадков сточных вод.

Изобретение относится к способу для кондиционирования жидких осадков, образующихся при обработке сточных вод. .

Изобретение может быть использовано в области производства твердого ракетного топлива. Отработанные стоки, образующиеся в процессе синтеза компонентов твердого ракетного топлива, загрязненные ионами тяжелых металлов - никеля и свинца, сульфатами, нитратами и органическими примесями, направляют на установку термического обезвреживания, где подвергают огневому уничтожению.

Изобретение может быть использовано для получения экологичной энергии путем сжигания биомассы. Обработка биомассы включает загрузку биомассы в торрефикационную систему, нагревание биомассы, содержащей влагу, до температуры торрефикации.

(57) Изобретение относится к области комплексной переработки отходов сельскохозяйственного производства. Биокомплекс содержит животноводческий комплекс 1, сообщенный с накопителем органических отходов 2; пиролизную печь 4 с патрубками отвода полукокса, неочищенного пиролизного газа, избыточного тепла и дымовых газов; газгольдер 16; блок выращивания микроводорослей, состоящий из блока культуральной жидкости 23 и фотореактора 24, блок переработки микроводорослей 26, сообщенный с кормоприготовительным устройством 27, установку производства диоксида углерода 19, состоящую из абсорбера 20 и десорбера 21, снабженную патрубком отвода диоксида углерода в блок производства микроводорослей, установку сжижения диоксида углерода 25; когенерационную установку 18, снабженную системой отвода дымовых газов в установку производства диоксида углерода.

Изобретение относится к способам утилизации бытовых и промышленных отходов, а именно к малоотходной утилизации илового осадка, образующегося при очистке сточных вод на городских водоочистных сооружениях.

Изобретение относится к технологии переработки и утилизации влажных низкокалорийных материалов органического происхождения, в частности обезвоженных осадков коммунальных и промышленных сточных вод.

Изобретение относится к обработке осадков промышленных и бытовых сточных вод. .

Изобретение относится к способам переработки осадков и может быть использовано для переработки осадков, получаемых при нейтрализации сточных вод хромовых производств, с получением абразивного хромового материала.

Изобретение относится к комплексной переработке осадков, отходов, сточных вод для обеспечения безотходной технологии и утилизации продуктов переработки. .

Изобретение относится к технологии утилизации бытовых и промышленных горючих отходов, в частности отходов углеобогащения, и позволяет повысить эффективность. .
Наверх