ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

При транспортировке нефти и нефтепродуктов по трубопроводам, а также их хранении в стальных резервуарах накапливаются твёрдые образования - нефтешламы (НШ), нарастающие количества которых осложняют технологические процессы эксплуатации сооружений и приводят к серьёзным экологическим последствиям. НШ относятся к отходам III класса опасности. В соответствии с Федеральным законом "Об отходах производства и потребления" к объектам их размещения предъявляются определённые требования, а за сверхлимитное накопление отходов на территории предприятия взимаются штрафы. Поэтому разработка эффективных методов утилизации нефтешламов с минимальным ущербом для окружающей среды является актуальной задачей.

Самым распространённым в мировой практике способом обезвреживания и утилизации НШ является инсинерация, или сжигание в печах различной конструкции (камерных, кипящего слоя, барабанных и др.), что позволяет превращать содержащиеся в НШ нефть и нефтепродукты в С0 ₂ и Н ₂О. При этом образуются зола и сточные воды, содержащие мелкодисперсную золу (результат процесса мокрого пылеулавливания в скрубберах). Таким образом, трудо- и энергоёмкий процесс термического обезвреживания НШ нельзя считать совершенным с эколого-экономической точки зрения, так как дополнительные источники золы усугубляют экологические проблемы планеты.

По данным БашНИИНП, на каждый 1 млн. т переработанной нефти образуется в среднем от 1,2 до 2,5 тыс. т НШ. Согласно литературным источникам, в состав НШ входят нефть (5 - 45%), механические примеси (до 75%) и вода (15 - 95%). Содержание оксидов железа составляет 20 - 44%, SiO ₂ -около 23%, СаО - около 16,8%, МgO- 1,73%,содержание других оксидов (Аl₂O₃, Nа ₂O) достигает 2%.

В БГИТА проведены экспериментальные исследования по установлению состава НШ, образующихся и выделяемых на нефтеналивном пункте "Брянск". Транспортировка нефти и нефтепродуктов по металлическим трубопроводам неизбежно сопряжена с процессами коррозии. Мелкодисперсные окислы железа в виде суспензий (возможно часть в виде коллоидов) всегда сопровождают нефть при ее транспортировке и, естественно, оседают в резервуарах. В составе НШ нами обнаружены, кроме нефтепродуктов и оксидов железа, песок и силикаты (в основном в виде слюды и глины), попадающие в шламонакопители после ликвидации последствий аварий и при ремонтных работах.

Образцы анализировались путем измерения массовых потерь после прокаливания в различных режимах и методом химического анализа остатков после прокаливания. Кроме того, по изменению первоначальной массы НШ после обработки органическими растворителями (ацетон и бензин) было оценено содержание углеводородов в НШ. Отстаивание НШ в серной кислоте (как в разбавленной, так и в концентрированной) позволило определить количественное содержание растворимых в кислотах соединений. Методами качественного химического анализа показано, что это оксиды железа.

Таким образом, установлено, что исследованные образцы имеют следующий состав: нефтепродукты 17-22%, оксиды железа 20-25%, песок, слюда, глина и другие силикаты до 50%. При сопоставлении приведенных выше данных с качественно-количественными параметрами цементного клинкера можно убедиться в том, что введение НШ (в определенных пропорциях) в состав исходного сырья не отразится на качестве выпускаемого цемента.

Проведенные теоретические расчеты показывают, что при ежегодном сжигании углеводородных составляющих, содержащихся в 1000 т НШ, можно сэкономить до 4,610 ¹⁰ кДж энергии, что эквивалентно 3,610 ⁵ м ³ метана. Необходимо также отметить, что целесообразно подавать нефтешламы непосредственно в зону спекания цементной печи для предотвращения выброса нефтепродуктов в атмосферу с ее холодного конца.

Для осуществления предложенных процессов утилизации НШ на цементных заводах необходимы дополнительные инженерно-технические сооружения и устройства, предназначенные для хранения, транспортировки и подачи НШ в печь. Принимая во внимание то, что на Мальцовском заводе портландцемента уже осуществляются аналогичные преобразования в связи с намечающимся внедрением технологии по утилизации отработанных шин, эти, на первый взгляд, существенные конструкционные изменения не могут послужить осложняющим фактором. Кроме того, к факторам, стимулирующим подобные преобразования на цементных заводах, следует отнести не только экономию сырья и природного газа, но и платежи нефтеперерабатывающих и нефтеперекачивающих предприятий за услуги по утилизации их отходов. Ведь в настоящее время этим предприятиям приходится содержать хранилища НШ и платить крупные штрафы за сверхлимитное накопление этих отходов.