СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ Российский патент 2002 года по МПК C02F11/12 C02F11/12 C02F101/32 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для безопасного "захоронения" нефтеотходов, образующихся как при добыче нефти, так и при ее переработке.

Известны способы ликвидации отходов нефтедобывающей отрасли с использованием в качестве отвердителя бишофита с окисью магния, фосгипса (авторское свидетельство 1189866, СССР, Бюл. 41, 07.11.85 и авторское свидетельство 1222672, СССР, Бюл. 13, 07.04.86).

Недостатком этих способов является длительность процесса отвердения обезвреженных реагентами буровых отходов.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ утилизации углеводородных отходов (заявка на получение патента РФ 981175, 50/12, приоритет 17.09.98, БИПМ 17, 2000 г.), заключающийся в том, что в качестве обезвреживающего реагента берут молотую негашеную известь (10-40 мас.%) и поверхностно-активное вещество (0,15-0,5 мас.%). Реагенты смешиваются с углеводородными отходами, в конце смешения добавляется пленкообразующий компонент (0,25-1%). Продолжительность перемешивания 10-30 минут. Интенсивность смешения: процесс ведется в турбулентном режиме.

Недостатками известного способа являются:
- использование поверхностно-активного вещества;
- высокая интенсивность перемешивания.

Задачей заявляемого изобретения является:
- упрощение состава обезвреживающего реагента;
- использование природных, экологически безопасных компонентов;
- упрощение технологических операций по обезвреживанию углеводородных отходов;
- обеспечение экологической безопасности обезвреженных отходов;
- снижение водопоглощения утилизированных отходов.

Цель изобретения - ликвидация нефтяных амбаров, укрепление днища земляных амбаров с повторным использованием их под вновь образующиеся отходы.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что жидкие нефтеотходы смешивают с оксидами кальция и магния при следующем соотношении компонентов (мас.%):
оксид кальция - 10-40
оксид магния - 3-5
нефтешлам - до 100
Между молекулами воды, содержащейся в нефтешламе, и обезвреживающим реагентом происходит экзотермическая реакция, которая начинается через несколько минут после перемешивания и протекает вначале медленно, постепенно ускоряясь при разогреве смеси до 60-90^oС в зависимости от расхода реагента.

При этом происходит диспергирование частиц нефтешлама с последующей адсорбцией их на поверхности сорбента.

В процессе карбонизации оксидов щелочноземельных металлов атмосферной углекислотой прочность обезвреживания отходов будет возрастать во время их хранения.

Конечный продукт реакции - коричневое порошкообразное вещество, инертное в отношении воздействия на воду и почву, морозоустойчивое, выдерживающее высокие механические нагрузки. Обезвреженные нефтеотходы оставляют в амбаре или вывозят на специально отведенную площадку.

Технология утилизации нефтяного амбара включает следующие операции:
Способ 1
- нефтешлам загружают в специально вырытый земляной котлован;
- обезвреживающий реагент равномерно распределяют на поверхности нефтешлама с помощью ковша экскаватора;
- компоненты перемешивают в течение 10-30 минут движущимися фрезами экскаватора до получения однородной смеси;
- нефтешлам и реагент послойно загружают до верха котлована;
- котлован засыпают слоем земли или песка для предотвращения размыва и выщелачивания незатвердевшего материала дождем или поверхностными водами.

Способ 2
- нефтяной шлам доставляют с помощью автотранспорта или экскаватора на уплотненную земляную площадку;
- равномерно распределяют шлам по поверхности площадки;
- обезвреживающий реагент наносят на слой нефтешлама с помощью ковша экскаватора;
- перемешивают материалы движущимися почвенными фрезами до получения однородной массы;
- просушивают обработанный нефтешлам в течение нескольких часов или дней в зависимости от влажности исходного нефтешлама;
- погружают и вывозят сухой обезвреженный продукт автотранспортом в места "захоронения".

В процессе хранения обезвреженного нефтешлама наблюдается упрочнение бронирующих оболочек в результате естественной карбонизации сорбента атмосферной углекислотой, что повышает надежность изоляции углеводородных загрязнителей окружающей среды.

Реагент позволяет обезвреживать нефтешламы с содержанием нефтепродуктов до 40-60% и влажностью до 70-80%.

Примеры осуществления предлагаемого способа
Пример 1. Туапсинский НПЗ. Ресурсы застаревшего нефтешлама составляют 3-4 тыс. тонн. Нефтешлам Туапсинского завода содержит 18-30% воды, 40-60% нефти и нефтепродуктов, 10-40% механических примесей.

В таблице 1 приведены физико-механические характеристики обезвреженного нефтешлама по заявляемому способу в зависимости от расхода обезвреживающих реагентов.

Из полученных результатов следует, что снижение расходов оксидов кальция и магния (1,5-0,25 вес.ч) приводит к уменьшению величины прочности от 2 до 1,5 МПа.

Технико-экономический эффект от использования изобретения составит 15526 тыс. руб.

Предлагаемым способом утилизировано 0,3 т нефтешлама из земляного амбара очистных сооружений Туапсинского НПЗ.

Пример 2. ОАО "Роснефть-Краснодарнефтегаз", НГДП-4, Троицкая ПППН, земляной амбар 2,
В нефтешлам плотностью 1,1136 г/см³, состоящий из мас.%: твердой фазы - 28, воды - 22, нефти - 50 - по предлагаемому способу вводят смесь из оксидов щелочноземельных металлов из расчета 0,25 в.ч. смеси на 1 г нефтешлама при перемешивании. Полученные образцы испытывают на временную прочность и степень водонасыщения.

Результаты этих испытаний и примеры количественного соотношения компонентов композиции представлены в таблицах 2 и 3.

Из таблицы 3 следует, что предложенная композиция имеет более низкое водопоглощение по сравнению с известным способом за счет применения оксида магния.

Данные лабораторных исследований показали, что через 10 дней твердения образца нефтепродукты в водной вытяжке отсутствуют.

По предлагаемому способу в НГДП-4 утилизировано 9 тонн нефтешлама. Годовой экономический эффект от утилизации нефтешлама составит 20027,515 тыс. руб.

Утилизированные нефтеотходы совместимы с окружающей средой, не подвергаются эрозии и выщелачиванию из них нефтепродуктов, экологически безопасны.

Обезвреженные по предлагаемому способу нефтеотходы либо "захораниваются" на месте, либо используются как вторичное сырье:
- в качестве минерального порошка для получения горячих асфальтобетонных смесей марки "Б-3" (ГОСТ 9128-97);
- при устройстве оснований автомобильных дорог IV категории в III-V дорожно-климатических зонах (ГОСТ 9128-97, приложение "А").

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для безопасного захоронения нефтеотходов, образующихся как при добыче нефти, так и при ее переработке. Способ утилизации отходов, содержащих нефть и нефтепродукты, заключается в смешении отходов с обезвреживающим компонентом. В качестве обезвреживающего компонента используют оксид кальция и магния. Смешение проводят при следующих соотношениях компонентов, мас.%: оксид кальция - 10-40; оксид магния - 3-5; нефтяной шлам - до 100. Технический результат: упрощение состава обезвреживающего реагента, обеспечение экологической безопасности обезвреженных отходов, снижение водопоглощения утилизированных отходов, упрощение технологических операций по обезвреживанию углеводородных отходов. 3 табл.

Способ утилизации отходов, содержащих нефть и нефтепродукты, путем смешения их с обезвреживающим компонентом, отличающийся тем, что в качестве обезвреживающего компонента используют оксиды кальция и магния, смешение ведут при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксид кальция - 10 - 40
Оксид магния - 3 - 5
Нефтяной шлам - До 100и