Регион: Москва

Независимый нефтегазовый Портал



Нефтешлам (нефтяной шлам)

21.05.2018

Нефтешламы (нефтяные шламы) — это сложные физико-химические смеси, которые состоят из нефтепродуктов, механических примесей (глины, окислов металлов, песка) и воды. Соотношение составляющих нефтешлам элементов может быть самым различным.

Нефтяные шламы образуются при проведении таких производственных процессов, как переработка, добыча и транспортировка нефти. Данный тип отходов представляет большую опасность для окружающей среды и подлежит в первую очередь переработке, хотя захоронению по-прежнему подвергается большая часть нефтешламов.

Образовываться нефтешламы могут как в результате естественных контролируемых процессов (например, очистка нефти от примесей и воды), так и от всевозможных аварий (разливов). В последнем случае при позднем обнаружении или масштабной аварии природе может быть нанесён огромный ущерб.

В зависимости от способа образования и, соответственно, физико-химического состава нефтяные шламы подразделяются на несколько групп или видов:

  1. Придонные, образующиеся на дне различных водоёмов после произошедшего разлива нефти.
  2. Образующиеся при бурении скважин буровыми растворами на углеводородной основе.
  3. Образующиеся в процессе добычи нефти, а, точнее, в процессе её очищения. Дело в том, что добытая из скважины нефть содержит многочисленные соли, выпавшие твёрдые углеводороды, механические примеси (в том числе и частицы горных пород).
  4. Резервуарные нефтешламы — отходы, которые образуются при хранении и транспортировке нефти в самых разнообразных резервуарах.
  5. Грунтовые, являющиеся продуктом соединения почвы и пролившейся на неё нефти (причиной этого может быть как технологический процесс, так и авария). Этот вид нефтешламов (загрязненных почв) относится к отходам только после размещения в накопителях отходов или на полигонах для переработки отходов.

Углеводородный (нефтяной) компонент нефтешламов может быть представлен различными соединениями, которые в результате длительного хранения, под действием природных сил, могут преобразовываться в другие соединения за счет процессов конденсации, полимеризации, изомеризации.

Переработка и утилизация нефтешламов — это важная экологическая и экономическая задача. Одной из возможных технологий переработки является трехфазное разделение на базе трикантеров Флоттвег. В результате нефтешлам разделяется на воду, нефтепродукт и мехпримеси за один этап. Дополнительно извлеченный нефтепродукт может быть возвращен в производство.


Вывоз шламаЗагрязнения нефтью и нефтепродуктамиИнструмент для сбора нефти и нефтепродуктовОборудование для сбора нефти и нефтепродуктовОборудование для утилизации шламаПереработка нефтяного шламаРекультивация шламовых амбаровУтилизация шлама


Нефтешламы (нефтяные шламы) - это сложные физико-химические смеси, состоящие из нефтепродуктов, механических примесей (глины, окислов металлов, песка) и воды.

Нефтяные шламы образуются в основном при разведке и добыче, реже при переработке и транспортировке нефти.

Нефтешламы токсичны и представляют большую опасность для окружающей среды, подлежат захоронению или переработке.

Образовываться нефтешламы могут как в результате естественных контролируемых процессов (например, очистка нефти от примесей и воды), так и от всевозможных аварий (разливов).

В зависимости от способа образования и, соответственно, физико-химического состава нефтяные шламы подразделяются на несколько групп или видов:

1) Придонные, образующиеся на дне различных водоёмов после произошедшего разлива нефти.
2) Образующиеся при бурении скважин буровыми растворами на углеводородной основе.
3) Образующиеся в процессе добычи нефти, а, точнее, в процессе её очищения (подготовки).
4) Резервуарные нефтешламы - отходы, которые образуются при хранении и транспортировке нефти в резервуарах.
5) Грунтовые, являющиеся продуктом соединения почвы и пролившейся на неё нефти (причиной этого может быть как технологический процесс, так и авария).

Сейчас в нефтяных амбарах различных нефтеперерабатывающих предприятий только по РФ уже накоплены сотни миллионов тонн токсичных нефтешламов. Это представляет реальную угрозу токсичного экологического загрязнения почв, подземных вод, рек и морей в зонах их складирования. Существует и потенциальная опасность остановки некоторых нефтеперерабатывающих предприятий из-за фактического переполнения нефтяных амбаров нефтешламами в результате зачистки резервуаров от остатков нефтепродуктов. Строительство же новых современных полигонов и амбаров для хранения нефтешламов дорого и не решает проблему.

Очевидно, что все сложности, возникающие при переработке нефтешламов, обусловлены, в большинстве случаев, неоднородным поликомпонентном составом этих смесей: в них присутствуют нефть, вода, нефтяные эмульсии, асфальтены, гудроны и ионы металлов, различные механические примеси, иногда даже радиоактивные элементы. Кроме того, нефтяные шламы имеют три ярко выраженных фракции: водную, нефтяную и твердую, что также значительно осложняет процессы переработки.

Переработка и утилизация нефтешламов - это важная экологическая и экономическая задача.

Унифицированного способа переработки нефтешламов нет, однако любая технология базируется на 2-х последовательных этапах: предварительная подготовка (обезвоживание и удаление механических примесей) и непосредственно переработка.

Существует несколько методов конечной переработки нефтешламов:

  • биологические - микробиологическое разложение в почве непосредственно в местах хранения, биотермическое разложение.
  • физические - захоронение в специальных могильниках, разделение в центробежном

  • поле, вакуумное фильтрование и фильтрование под давлением;

  • химические - экстрагирование с помощью растворителей, отвердение с применением (цемент, жидкое стекло, глина) органических (эпоксидные и полистирольные смолы, полиуретаны и др.) добавок;
  • физико-химические - применение специально подобранных реагентов, изменяющих физико-химические свойства, с последующей обработкой на специальном оборудовании;

  • термические - сжигание в открытых амбарах, печах различных типов, получение битуминозных остатков;

Так, например, методом термического крекинга (высокотемпературная переработка нефти, смол и нефтешламов) удается получать легкие моторные и котельные топлива, высокоароматизированное сырье, нефтяной кокс.

Подбором углеводородного и фракционного состава сырья, а также температуры, давления и продолжительности процесса крекинг направляют в сторону получения заданных целевых продуктов. Термический крекинг дает бензины с недостаточно высоким октановым числом (65-68 по моторному методу).

С повышением температуры реакции термического крекинга не только увеличивается скорость процесса, но и несколько возрастает октановое число бензина. Но, как правило, не более чем на 2,5 пункта. Цетановое число полученных при крекинге дизельных фракций равно 47-50. Остаточным продуктом термического крекинга является нефтяной кокс - твердый пористый продукт от темно-серого до черного цвета, который используется в качестве насыпной масса.

При переработке нефтешламов применяется также метод пиролиза. В результает на выходе получаются твердые, газообразные и жидкие продукты сложного состава. Выход и состав жидких продуктов в большой мере зависит от сырья. С ростом атомарного отношения водород/углерод значительно увеличивается доля органической массы, переходящей в жидкий продукт.

Однако наиболее современным и эффективным из существующих технологических методов следует признать электроогневую технологию утилизации нефтешламов. Сущность ее состоит в комплексном подходе, включающем последовательные операции отделения и изъятие из нефтешламов верхнего слоя чистых нефтепродуктов, и последующее чистое электроогневое сжигание прочих тяжелых фракций нефтешламов в сильном электрическом поле.

Данная технология может быть использована как для утилизации нефтешламов из нефтяных амбаров, так и во всех безотходных производственных технологиях переработки нефтепродуктов. Она также может быть использована для чистого превращения энергии токсичных нефтешламов в полезные продукты - топливо, тепло и электроэнергию.

Тем не менее, на данный момент в результате утилизации нефтешламов уже получают много полезных продуктов: товарную нефть, топливо для котельных установок, некоторые строительные материалы. Известны также технологии и специальное оборудование для переработки нефтяных шламов с извлечением остаточной нефти и утилизацией твердых отходов (кека) в материалы для дорожного строительства.

Громадные объемы сырья, предоставляемого в процессе утилизации нефтешламов, дают возможность производства большого количества сероасфальтобетона - долговечного дорожного покрытия с улучшенными фрикционными и прочностными характеристиками.

Итого можно выделить 3 основных области применения нефтешламов:

  • вовлечение в котельные топлива;
  • получение топливных компонентов и профилактических смазок;
  • производство строительных материалов.