СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВ Российский патент 2011 года по МПК C08J11/00 B01D21/00 

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к ликвидации нефтесодержащих шламов, преимущественно содержащих до 50% минерального сырья, путем их переработки в полезные товарные продукты. Одним из направлений в технологиях переработки нефтесодержащих шламов в товарные продукты является их обезвоживание после гидродинамической обработки.

Известен способ переработки нефтешламов (RU 2276658, публ. 2006 г.), включающий его обработку в ультразвуковом кавитационном устройстве. Нефтешлам закачивают в емкость, где нагревают паром до температуры 60-90°С, поток нефтешлама с введенным в него деэмульгатором насосом перекачивают через кавитационное устройство с созданным в нем давлением до 6 кгС/см², создающим ультразвук частотой 20-50 Гц. В течение 2,5 часов в кавитационном устройстве производят трехкратную обработку смеси нефтешлама с деэмульгатором. Затем производят отстой нефтешлама в течение 24 часов до содержания воды не менее 10%, с получением продукта, используемого в качестве топлива или в течение 48 часов до содержания воды менее 1% и до 500 мг/л нефти с получением нефтепродукта.

Выделенную воду с содержанием нефтепродуктов 500 мг/л сливают в очистные сооружения. Для полного качественного сгорания нефтешлам превращают в устойчивую высокодисперсную эмульсию путем трехкратной обработки частично обезвоженного шлама в ультразвуковым кавитационном устройстве с давлением 20 кгС/см² и частотой 100-200 кГц в течение 3,5 часов, далее подвергают дроблению на мелкодисперсные частицы, положительно влияющие на устойчивость горения факела.

Таким образом, известный способ переработки нефтешламов характеризуется применением горячего пара, длительностью и технологической сложностью процесса кавитационной обработки, требующего заданного давления и частоты ультразвука, а также длительностью всего процесса переработки, включающего отстой эмульсии нефтешлама в течение от 24 до 48 часов.

Задача настоящего изобретения заключается в создании более производительного и простого в использовании способа переработки нефтесодержащих шламов.

Для решения поставленной задачи способ переработки нефтесодержащих шламов включает гидродинамическую обработку нефтешлама в присутствии деэмульгатора с получением товарных продуктов, при этом из нефтешлама в гидроциклоне отделяют песковую фракцию, смесь обедненного нефтешлама с деэмульгатором подвергают гидродинамической обработке в пульсационном насосе, полученную суспензию разделяют в гидроциклоне с получением песка и углеводородной эмульсии.

Использование гидродинамической обработки смеси обедненного нефтешлама с деэмульгатором в пульсационном насосе является эффективным приемом разделения нефтешлама на составляющие, пригодные для дальнейшей переработки. Пульсационные насосы характеризуются высокой производительностью, обладая при этом способностью при перекачивании обрабатываемой жидкости поддерживать ее определенный объем в интервале температур от 45 до 55°С за счет образуемой в насосе энергии. Насыщаясь кислородом воздуха при обработке в таком насосе, нефтесодержащий шлам способен быстро разделяться на высокомолекулярную углеводородную фракцию и минеральную суспензию, пригодные для дальнейшей переработки в товарные продукты. Нагрев паром при этом не требуется, отстой эмульсии нефтешлама тоже. Технический результат заявленного способа заключается в упрощении и ускорении переработки нефтешлама.

Пример. Переработке подвергали шлам очистки трубопроводов и емкостей (бочек, контейнеров, цистерн, гудронаторов) от нефти, состоящий из 10-56% нефтепродуктов, 30-85% - воды, 1,3-46% твердых примесей. Заявленный способ иллюстрируется аппаратурно-технологической схемой и реализуется следующим образом. Предназначенный для переработки нефтешлам из шламохранилища 1 или непосредственно с поверхности земли забирают посредством гидроэлеватора 2, в который подают воду из бака 3 посредством насоса 4. Нефтешламовая суспензия из гидроэлеватора перекачивается в гидроциклон 5, где разделяется на обогащенный и обедненный, содержащий минимальное количество минерального сырья нефтешлам. Обогащенный нефтешлам через бак 3 насосом 4 возвращается в гидроэлеватор 2, далее в гидроциклон 5 и т.д. При переполнении бака часть обогащенного нефтешлама направляется на устройство 6 подготовки товарного продукта, через специальные решетки которого обезвоживается.

Обедненный нефтешлам из гидроциклона 5 поступает в бак 7, в котором он постоянно перемешивается с деэмульгатором 8 воздухом 9 при помощи гидродинамического пульсационного насоса 10, поддерживающего перерабатываемый шлам при температуре от 45 до 55°С. В данном примере в качестве деэмульгатора использовали средство моющее Урал-М1, ТУ 2381-004-71568738-2004. Могут быть использованы биоразлагаемые технические моющие средства, например «ТМ-Нафтакор», ТУ 2383-004-53721969-00, ТМ-ПЖ-1, ТУ 2383-001-53721969-00 и другие. После наполнения бака 7 «отмытым» нефтешламом его посредством насоса 10 направляют в гидроциклон 11 или каскад гидроциклонов 11, 12, 13, 14, разделяя на очищенный песок и стойкую углеводородную эмульсию. Очищенный песок после фильтр-пресса 15 и термообработки в устройстве 16 превращается в минеральный товарный продукт 17, который можно использовать, например, в строительстве, а углеводородная эмульсия из гидроциклона 11 или 14 направляется в устройство 6 подготовки товарного продукта. Устройство 6 оснащено поддоном, находящимся под ним баком для сбора жидкости и скребковым конвейером для перемещения находящейся на поддоне устройства 6 флотационной составляющей углеводородной эмульсии. Эта составляющая в результате обезвоживания в центрифуге 18 превращается в высокомолекулярный углеводородный товарный продукт 19, который можно использовать как топливо, а отжатая жидкость направляется в емкость 20 и используется в дальнейшем как оборотная. С помощью заявленного способа возможна переработка нефтешламов с большим или равным удельным весом по отношению к воде. Крупность минерального сырья допускается до 10 мм, соотношение Т:Ж=1:2.

Изобретение может быть использовано в нефтедобыче для ликвидации нефтесодержащих шламов, преимущественно содержащих до 50% минерального сырья, путем их переработки в полезные товарные продукты. Способ заключается в том, что сначала из нефтешлама в гидроциклоне отделяют песковую фракцию. Далее смесь обедненного нефтешлама с деэмульгатором подвергают гидродинамической обработке в пульсационном насосе. Затем полученную суспензию разделяют в гидроциклоне с получением песка и углеводородной эмульсии. Использование гидродинамической обработки смеси обедненного нефтешлама с деэмульгатором в пульсационном насосе является эффективным приемом разделения нефтешлама на составляющие, пригодные для дальнейшей переработки. Технический результат заявленного способа заключается в упрощении и ускорении процесса переработки нефтешлама. 1 ил.

Способ переработки нефтесодержащих шламов, включающий гидродинамическую обработку нефтешлама в присутствии деэмульгатора с получением товарных продуктов, отличающийся тем, что из нефтешлама в гидроциклоне отделяют песковую фракцию, смесь обедненного нефтешлама с деэмульгатором подвергают гидродинамической обработке в пульсационном насосе, полученную суспензию разделяют в гидроциклоне с получением песка и углеводородной эмульсии.