Методы переработки отработанного нефтяного продукта
Исследования в Институте органической химии
Таким образом, все стадии антропогенного цикла разведка и добыча ископаемых, переработка нефти, применение нефтепродуктов, утилизация отходов нефтепереработки и отработанных смазочных материалов, а также необходимые стадии хранения и транспортирования сырья, продукции и отходов, в результате создают направленность цикла против естественных биосферных процессов. При схематичном изображении направленности природных процессов в биосфере и антропогенных в техносфере получаем следующую картину.
Наиболее рациональным способом решения проблемы, на наш взгляд, является компаундирование дистиллятных фракций и тяжелых остатков, позволяющее наряду с более рациональным использованием продуктов переработки нефти улучшить и экологические показатели производства, так как ряд технологических решений, составляющих предмет исследования, предполагает утилизацию отходов. Весьма важным является и то, что реализация этого способа практически не требует капиталовложений.
Производство новых материалов из отходов бурения
Как уже отмечено выше, основной целью данного издания является рассмотрение важнейших аспектов повышения эффективности использования топлива в энерготехнологиях.
При этом также важно отметить, что топливо, энергетика и транспорт, а также энергосберегающие технологии являются, в соответствии с Основами политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу, приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации.
Заказать утилизацию отходов бурения можно на нашем сайте.
При этом также важно отметить, что топливо, энергетика и транспорт, а также энергосберегающие технологии являются, в соответствии с Основами политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу, приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации.
Заказать утилизацию отходов бурения можно на нашем сайте.
В число перечня критических технологий Российской Федерации входят также технологии, тесно связанные с рациональным использованием топлива добыча и переработка угля, производство электроэнергии и тепла на органическом топливе, энергосбережение, технологические совмещаемые модули для металлургических мини-производств, природоохранные технологии, технологии переработки и утилизации техногенных образований и отходов, поиск, добыча, переработка и трубопроводный транспорт нефти и газа, прогнозирование биологических и минеральных ресурсов, нетрадиционные возобновляемые экологически чистые источники энергии.
Использование топлива для технологических процессов
В связи с тем, что, как правило, использование топлива связано с применением высоких температур для обработки материалов, то при этом рассматриваются высокотемпературные технологические процессы.
Основной упор в данном издании сделан на анализ эффективного использования топлива в металлургических процессах и энергетических установках, но, как уже отмечалось, многие материалы и принципиальные положения могут с успехом использоваться и в любых других технологических процессах.
Основной упор в данном издании сделан на анализ эффективного использования топлива в металлургических процессах и энергетических установках, но, как уже отмечалось, многие материалы и принципиальные положения могут с успехом использоваться и в любых других технологических процессах.
Это наше утверждение основывается на двух положениях. Во-первых, ряд глав достаточно общего характера напрямую может использоваться при решении проблем топливного энергосбережения при решении проблем в любой отрасли или технологии.
Как уже отмечалось, к этому списку относятся главы достаточно универсального характера топливно-энергетические ресурсы, топливо и его характеристики, методики теплотехнических расчетов при использовании топлив, стратегия развития энергообеспечения и потенциал энергосбережения, интегрированный энергетический анализ, полная энергоемкость.
Как уже отмечалось, к этому списку относятся главы достаточно универсального характера топливно-энергетические ресурсы, топливо и его характеристики, методики теплотехнических расчетов при использовании топлив, стратегия развития энергообеспечения и потенциал энергосбережения, интегрированный энергетический анализ, полная энергоемкость.
Математическое моделирование для переработки отходов нефтепродуктов
Методы математического моделирования процессов тепломассообмена (общие подходы), основы теории факельных процессов, общие требования к горелочным устройствам и примеры расчетов, принципы регенерации теплоты и использования ВЭР, стандартизация и сертификация при использовании топлив, энергоаудит и методы оценки работ по энергосбережению, учет энергоресурсов, системы и приборы, использование топлива и экологические проблемы.
Башкирия является одним из мировых центров добычи и переработки серосодержащих нефтей. Добываемая в республике нефть содержит до 2−5 мае. % общей серы (сульфиды — до 50, меркаптаны — до 10, элементарная сера — до 2,5 отн. %). В связи с этим исторически сложилось, что в Башкирии широко развивались научно-исследовательские работы по изучению сернистых нефтей, путей утилизации отходов с целью повышения экологичности процессов добычи, транспорта и переработки.
Исследования переработки отходов нефтепродуктов
Эти исследования развивались в Институте органической химии Уфимского научного центра РАН, Институте нефтехимии и катализа Академии наук Республики Башкортостан (АН РБ) и УНЦ РАН, Институте проблем нефтепереработки АН РБ, Институте проблем транспорта энергоресурсов АН РБ.
Количество образующихся на НПЗ твердых отходов зависит от технологии и организации производства и составляет на некоторых заводах от 8 до 10% потребляемого топлива.
Количество образующихся на НПЗ твердых отходов зависит от технологии и организации производства и составляет на некоторых заводах от 8 до 10% потребляемого топлива.
Поэтому разработке мероприятий по ликвидации и утилизации отходов должна предшествовать разработка мер по сокращению их образования в процессах переработки нефти.
Все перечисленные выше меры позволяют ограничить (или вовсе исключить) попадание вредных веществ в окружающую среду и в этом смысле являются радикальными.
Однако, несмотря на все эти меры, пока не удается создать полностью замкнутые технологии.
Все перечисленные выше меры позволяют ограничить (или вовсе исключить) попадание вредных веществ в окружающую среду и в этом смысле являются радикальными.
Однако, несмотря на все эти меры, пока не удается создать полностью замкнутые технологии.
Технологии переработки отходов нефти
Технология переработки нефти использует природные компоненты (нефть, воду, воздух), возвращая в природную среду компоненты нефти (пластовую воду, соли, газ), а также воду и воздух, загрязненные в процессе переработки. Поэтому современной задачей являются утилизация и обезвреживание этих неизбежных отходов переработки сырой нефти (см. гл. IX).
Величина потерь не может служить критерием экономической эффективности данного процесса, если нет технических возможностей предотвратить эти потери и экономических результатов использования теряемых веществ в народном хозяйстве.
Величина потерь не может служить критерием экономической эффективности данного процесса, если нет технических возможностей предотвратить эти потери и экономических результатов использования теряемых веществ в народном хозяйстве.
Критерием экономической эффективности процесса может служить утилизация отходов переработки нефти для развития промышленности органическою синтеза, получения каучуков, спиртов и других нефтехимических продуктов.
Например, ранее углеводородные газы, получаемые в процессе переработки нефти, в основном не использовали или их сжигали в виде топлива. Развитие промышленности органического синтеза позволило полностью применить их для получения дорогостоящих нефтехимических продуктов.
Например, ранее углеводородные газы, получаемые в процессе переработки нефти, в основном не использовали или их сжигали в виде топлива. Развитие промышленности органического синтеза позволило полностью применить их для получения дорогостоящих нефтехимических продуктов.
Издержки переработки отходов нефтепродуктов
Большая часть отходов (нефтяные газы, сероводород и др.) становится побочными или целевыми продуктами нефтепереработки, что сокращает издержки производства на сырье.
В нефтегазовом производстве большое значение имеют затраты по ПОМ, позволяющие осуществлять по сути дела возврат расходов.
В первую очередь — это утилизация отходов и их переработка, улавливание легких углеводородных фракций и их утилизация, что позволяет вернуть их для использования в производстве нефти и газа.
В нефтегазовом производстве большое значение имеют затраты по ПОМ, позволяющие осуществлять по сути дела возврат расходов.
В первую очередь — это утилизация отходов и их переработка, улавливание легких углеводородных фракций и их утилизация, что позволяет вернуть их для использования в производстве нефти и газа.
Вторичная энергия может быть получена от сжигания мусора, утилизованных горючих газов и жидкостей, утилизации тепловых выбросов.
Вторичные продукты, полученные в процессе осуществления природоохранных мероприятий, используются в собственном производстве или реализуются на сторону.
Все они могут оцениваться и приниматься на учет в качестве производственных запасов, записываться по дебету счетов Материалы, Основное производство и по кредиту счета Общехозяйственные расходы .
Вторичные продукты, полученные в процессе осуществления природоохранных мероприятий, используются в собственном производстве или реализуются на сторону.
Все они могут оцениваться и приниматься на учет в качестве производственных запасов, записываться по дебету счетов Материалы, Основное производство и по кредиту счета Общехозяйственные расходы .
Процессы, участвующие в переработке отходов нефтепродуктов
Автор предполагает продолжить рассмотрение процессов, сопутствующих переработке нефти, в П1 ч. книги, которую планируется издать в конце 2002 г. В ней читатели смогут ознакомиться с процессами использования газовых ресурсов для производства индивидуальных углеводородов, утилизации жидких и щелочных отходов.
Будут изложены вопросы, связанные с приготовлением товарной продукции, водоснабжением, канализацией, очисткой сточных вод, производством инертного газа, факельным хозяйством и утилизацией факельных газов. В основе механических процессов очистки лежат перемешивание и физическое разделение.
В связи с возрастающей проблемой охраны окружающей среды и дефицитом энергоемкого сырья наиболее перспективным направлением переработки и утилизации амбарных нефте-пшамов является извлечение из них нефти, воды и твердых остатков с последующим использованием их в системе повышения пластового давления, а твердых остатков — в качестве сырья в химической и дорожно-строительной промышленности.
Будут изложены вопросы, связанные с приготовлением товарной продукции, водоснабжением, канализацией, очисткой сточных вод, производством инертного газа, факельным хозяйством и утилизацией факельных газов. В основе механических процессов очистки лежат перемешивание и физическое разделение.
В связи с возрастающей проблемой охраны окружающей среды и дефицитом энергоемкого сырья наиболее перспективным направлением переработки и утилизации амбарных нефте-пшамов является извлечение из них нефти, воды и твердых остатков с последующим использованием их в системе повышения пластового давления, а твердых остатков — в качестве сырья в химической и дорожно-строительной промышленности.
В настоящее время наметилась тенденция по раздельной переработке и утилизации эмульсионных и донных нефтешламов. Нефтешламы и твердые отходы НПЗ проходят соответствующую обработку, затем.
МИКИ производства этилена и, следовательно, широкому внедрению в промышленность процесса пиролиза жидких нефтепродуктов в качестве наиболее эффективного пути ликвидации дефицита в этилене.
В-третьих, полная переработка жидких продуктов пиролиза в бензол способствует повышению коэффициента полезного использования нефти не только благодаря утилизации отходов процесса гиролиза, но и благодаря снижению выпуска бензола менее эффективными способам] риформинга узких бензиновых фракций.
Это-позволит высвободить их и направить на получение моторных топлив высокооктановых бензинов.
МИКИ производства этилена и, следовательно, широкому внедрению в промышленность процесса пиролиза жидких нефтепродуктов в качестве наиболее эффективного пути ликвидации дефицита в этилене.
В-третьих, полная переработка жидких продуктов пиролиза в бензол способствует повышению коэффициента полезного использования нефти не только благодаря утилизации отходов процесса гиролиза, но и благодаря снижению выпуска бензола менее эффективными способам] риформинга узких бензиновых фракций.
Это-позволит высвободить их и направить на получение моторных топлив высокооктановых бензинов.
Переработка серной кислоты
Многие тысячи квадратных метров насчитывает суммарная площадь танталовых нагревательных элементов, используемых в цехах переработки разбавленной серной кислоты, остающейся после травления металлов, процессов переработки нефти, а также процессов нефтехимического синтеза спиртов и кетонов. Переработка серной кислоты тесно связана с проблемой утилизации отходов промышленного производства, и поэтому число таких установок постоянно растет.
Нельзя не отметить, что в производстве нужных народному хозяйству азотсодержащих органических веществ ресурсы и возможности нефтяного сырья до настоящего времени не имеют практически никакого значения, и почти вся потребность в этих соединениях удовлетворяется за счет продуктов переработки природных углей и синтетических материалов. Выправить эту диспропорцию и найти способы утилизации азотистых компонентов нефти, являющихся до сих пор отходами производства, — не простая, но важная задача.
Утилизация нефтешламов является сложнейшей проблемой для всех нефтяных компаний, прежде всего в силу своей масштабности за последние десятилетия объемы отходов в местах добычи и транспортировки нефти достигли величин в сотни тысяч тонн.
Нельзя не отметить, что в производстве нужных народному хозяйству азотсодержащих органических веществ ресурсы и возможности нефтяного сырья до настоящего времени не имеют практически никакого значения, и почти вся потребность в этих соединениях удовлетворяется за счет продуктов переработки природных углей и синтетических материалов. Выправить эту диспропорцию и найти способы утилизации азотистых компонентов нефти, являющихся до сих пор отходами производства, — не простая, но важная задача.
Утилизация нефтешламов является сложнейшей проблемой для всех нефтяных компаний, прежде всего в силу своей масштабности за последние десятилетия объемы отходов в местах добычи и транспортировки нефти достигли величин в сотни тысяч тонн.
Переработка нефтешламов является довольно трудной задачей и большинство методов, используемых для их переработки, часто не оправдывают себя по каким-либо причинам.
В нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности широко используются технологические процессы и методы очистки нефтепродуктов от серы, основанные на применении каустической соды.
При этом образуется значительное количество отработанных щелоков с содержанием сульфидов и бисульфидов натрия, соды и органических веществ (масла, фенолы, меркаптаны), которые загрязняют водоемы.
В частности, такие отходы образуются при защелачивании бензинов и газов — до 70 тыс. т в год, в производстве олефинов — более 100 тыс. т в год и др. Важность утилизации этих отходов очевидна.
В связи с этим на некоторых нефтеперерабатывающих заводах изучена и доказана целесообразность использования отработанных щелоков для подще-лачивания нефти перед подачей ее на переработку.
В нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности широко используются технологические процессы и методы очистки нефтепродуктов от серы, основанные на применении каустической соды.
При этом образуется значительное количество отработанных щелоков с содержанием сульфидов и бисульфидов натрия, соды и органических веществ (масла, фенолы, меркаптаны), которые загрязняют водоемы.
В частности, такие отходы образуются при защелачивании бензинов и газов — до 70 тыс. т в год, в производстве олефинов — более 100 тыс. т в год и др. Важность утилизации этих отходов очевидна.
В связи с этим на некоторых нефтеперерабатывающих заводах изучена и доказана целесообразность использования отработанных щелоков для подще-лачивания нефти перед подачей ее на переработку.
Переработка твердых отходов полимеризации
Не менее перспективна проблема рац. ональной переработки твердых отходов полимеризации этилена и пропилена.
Ряд рекомендаций по утилизации таких отходов Гурьевского химического завода предложен учеными Института химии нефти и природных солей Академии наук Казахской ССР.
При небходимости значительного сокращения выпуска котельного топлива на НПЗ и решении проблемы дальнейшего углубления переработки нефти возникает «тликовая» ситуация с утилизацией твердых нефтяных остатков с неприемлемо высоким для каталитических процессов содержанием металлов.
Ряд рекомендаций по утилизации таких отходов Гурьевского химического завода предложен учеными Института химии нефти и природных солей Академии наук Казахской ССР.
При небходимости значительного сокращения выпуска котельного топлива на НПЗ и решении проблемы дальнейшего углубления переработки нефти возникает «тликовая» ситуация с утилизацией твердых нефтяных остатков с неприемлемо высоким для каталитических процессов содержанием металлов.
Для эффективной переработки таких отходов более целесообразны некаталитические высокотемпера — ту) ные процессы типа «Покс», в которых «избыток» углерода превращается в дегко перерабатываемые технологические газы.
Все перечисленные выше меры предупредительного характера по защите природы позволяют ограничить или вовсе исключить попадание вредных веществ в окружающую среду и в этом смысле являются активными и радикальными мерами.
Все перечисленные выше меры предупредительного характера по защите природы позволяют ограничить или вовсе исключить попадание вредных веществ в окружающую среду и в этом смысле являются активными и радикальными мерами.
Поиск технологий переработки отходов
Однако несмотря на все эти активные меры, пока не удается создать полностью замкнутые технологии, не взаимодействующие с окружающей средой. Технология переработки нефти в этом смысле не является исключением.
Она использует природные компоненты (нефть, воду, воздух) и возвращает в природу компоненты нефти (пластовую воду, соли, газ), а также воду и воздух, не зафязненные в процессе переработки.
Поэтому задачей третьей фуппы мер (инженерно-технических) являются утилизация и обезвреживание этих неизбежных отходов технологии переработки нефти, с тем чтобы нейфализовать или полностью исключить их вредное влияние на окружающую среду. Ниже рассмафиваются различные фуппы вредных отходов. Ожидаемое в ближайшие десятилетия снижение добьгаи нефти цри одновременном росте доля сернистых и высокосернистых нефтей требует поиска дринцшшально новых технических решений и совершенствования существукщих процессов, нацравленных на углубление переработки нефти, организацию производств новых продуктов, рационального использования остатков, эффективной утилизации отходов при одновременном решении вопросов защиты экосистемы регионов.
Обсуждение вопросов нефтепереработки широко развернулось в период подготовки к ХУП съезду ВКП (б). 8 января 1934 года группа инженеров — А. А. Блохин, В. Поляков, И. Жоров, И. В. Самострелов, К- Чепиков во главе с академиком И. М. Губкиным выступили в центральной печати с предложением четко отразить в решениях XVII съезда партии о втором пятилетием плане развития народного хозяйства задачу создания новой мощной нефтяной базы на Востоке страны XVI областная конференция ВКП (б) (13—19 января 1934 г.) среди первоочередных задач развития промышленности выделила необходимость немедленной разработки всего комплекса развертывания Ишимбаевского нефтепромысла системы перегонки, использования отходов. и т. д. 2.
В своем выступлении на конференции управляющий трестом Востокнефть С. М, Ганшин отмечал, что вопрос переработки (ишимбаевской нефти) является не только задачей Востокнефти, ио и всей промышленности, всей страны. Проблема переработки нефти должна быть разрешена.
Она использует природные компоненты (нефть, воду, воздух) и возвращает в природу компоненты нефти (пластовую воду, соли, газ), а также воду и воздух, не зафязненные в процессе переработки.
Поэтому задачей третьей фуппы мер (инженерно-технических) являются утилизация и обезвреживание этих неизбежных отходов технологии переработки нефти, с тем чтобы нейфализовать или полностью исключить их вредное влияние на окружающую среду. Ниже рассмафиваются различные фуппы вредных отходов. Ожидаемое в ближайшие десятилетия снижение добьгаи нефти цри одновременном росте доля сернистых и высокосернистых нефтей требует поиска дринцшшально новых технических решений и совершенствования существукщих процессов, нацравленных на углубление переработки нефти, организацию производств новых продуктов, рационального использования остатков, эффективной утилизации отходов при одновременном решении вопросов защиты экосистемы регионов.
Обсуждение вопросов нефтепереработки широко развернулось в период подготовки к ХУП съезду ВКП (б). 8 января 1934 года группа инженеров — А. А. Блохин, В. Поляков, И. Жоров, И. В. Самострелов, К- Чепиков во главе с академиком И. М. Губкиным выступили в центральной печати с предложением четко отразить в решениях XVII съезда партии о втором пятилетием плане развития народного хозяйства задачу создания новой мощной нефтяной базы на Востоке страны XVI областная конференция ВКП (б) (13—19 января 1934 г.) среди первоочередных задач развития промышленности выделила необходимость немедленной разработки всего комплекса развертывания Ишимбаевского нефтепромысла системы перегонки, использования отходов. и т. д. 2.
В своем выступлении на конференции управляющий трестом Востокнефть С. М, Ганшин отмечал, что вопрос переработки (ишимбаевской нефти) является не только задачей Востокнефти, ио и всей промышленности, всей страны. Проблема переработки нефти должна быть разрешена.
Тогда же управляющий Ишимбаевским промыслом Н. В. Самострелов высказал предложение об утилизации газа для производства сажи и синтетического каучука. Речь шла о строительстве заводов для переработки не только нефти, но и попутных газов нефтедобычи.
Следует отметить, что образование органических отходов, таких как смоло-парафиновые отложения, не является неизбежным следствием процесса нефтеобеспечения.
Сохранение парафинов и смоло-асфальтеновых соединений в составе товарного продукта — нефти для переработки не только не ухудшает ее качества, а, наоборот, даже повышает, расширяя ассортимент получаемых из нее продуктов при переработке.
Поэтому образование парафиновых отложений можно рассматривать как показатель экологического несовершенства техники и технологии различных этапов процесса нефтеобеспечения, так как удаление образовавшихся отложений и их дальнейшая утилизация любым методом являются дополнительным давлением на биосферу.
Большое значение решению проблемы получения метана из) астительной биомассы придают в США, ФРГ и Франции. 3 США Министерством энергетики разработана программа по трансформации растительной биомассы в газообразное топливо.
Эта программа позволит в значительной степени уменьшить ввоз сырой нефти и снизить потребление природного газа в качестве горючего.
В результате проведенного анализа сделан вывод, что в недалеком будущем США и другие страны будут уже не в состоянии удовлетворять свои энергетические потребности в топливе за счет невозобновляемых источников, следовательно, необходимо активизировать работу по разработке и усовершенствованию технологии использования возобновляемых источников энергии (Moon, 1984).
Для переработки в метан предполагается утилизация неделовой древесины и отходов сельскохозяйственного производства.
Следует отметить, что образование органических отходов, таких как смоло-парафиновые отложения, не является неизбежным следствием процесса нефтеобеспечения.
Сохранение парафинов и смоло-асфальтеновых соединений в составе товарного продукта — нефти для переработки не только не ухудшает ее качества, а, наоборот, даже повышает, расширяя ассортимент получаемых из нее продуктов при переработке.
Поэтому образование парафиновых отложений можно рассматривать как показатель экологического несовершенства техники и технологии различных этапов процесса нефтеобеспечения, так как удаление образовавшихся отложений и их дальнейшая утилизация любым методом являются дополнительным давлением на биосферу.
Большое значение решению проблемы получения метана из) астительной биомассы придают в США, ФРГ и Франции. 3 США Министерством энергетики разработана программа по трансформации растительной биомассы в газообразное топливо.
Эта программа позволит в значительной степени уменьшить ввоз сырой нефти и снизить потребление природного газа в качестве горючего.
В результате проведенного анализа сделан вывод, что в недалеком будущем США и другие страны будут уже не в состоянии удовлетворять свои энергетические потребности в топливе за счет невозобновляемых источников, следовательно, необходимо активизировать работу по разработке и усовершенствованию технологии использования возобновляемых источников энергии (Moon, 1984).
Для переработки в метан предполагается утилизация неделовой древесины и отходов сельскохозяйственного производства.
Переработка отходов и применения продуктов утилизации нефтяной промышленности
Нефтегазодобывающая отрасль — одна из самых экологически опасных отраслей хозяйствования.
Она отличается большой землеемкостью, значительной загрязняющей способностью, высокой взрыво- и пожароопасностью промышленных объектов.
Химические реагенты, применяемые при бурении скважин, добыче и подготовке нефти, а также добываемые углеводороды и примеси к ним являются вредными веществами для растительного и животного мира, а также для человека.
Выбросы предприятий нефтегазовой отрасли классифицируется по воздействию: на атмосферу, на гидросферу и на почву.
Нефтегазодобыча опасна повышенной аварийностью работ, т.к. основные производственные процессы происходят под высоким давлением.
Промысловое оборудование и трубопроводные системы работают в агрессивных средах.
В атмосферу, водоемы и почву в мире ежегодно выбрасывается более 3 млрд. т. твердых промышленных отходов, 500 км 3 сточных вод.
Ключевые слова: отходы, переработка, утилизация, нефтяная промышленность RECYCLING AND USE OF PRODUCTS DISPOSAL OF THE OIL INDUSTRY Daribaev ZH.E., Golubev V.G., К utzhanova A.N., Kolesnikov A.S., Abdikerimov B.A.
Номенклатурный состав ядовитых загрязнений содержит около 800 веществ, в том числе мутагены (влияют на наследственность), канцерогены, нервные и кровяные яды (функции нервной системы), аллергены и др.
Только предприятия нефтедобывающей промышленности РК в последнее время ежегодно выбрасывают в атмосферу более 1.5 млн. т загрязняющих веществ, сжигают около 4 млрд м3 нефтяного газа, оставляют неликвидированными десятки амбаров с буровым шламом, забирают из водоемов 440 млн. м3 пресной воды.
А также, отходы нефти и нефтяных продуктов являются довольно небезопасными для окружающей природной среды и поэтому их нужно соответствующим образом обезопасить.
К данным отходам относят различные отработанные масла, грунты с содержанием мазута, нефтешламы и другие виды отходов.
Подобные отходы нецелесообразно и довольно опасно хранить в течение длительного периода времени, а необходимо или утилизировать, или пускать в переработку.
Она отличается большой землеемкостью, значительной загрязняющей способностью, высокой взрыво- и пожароопасностью промышленных объектов.
Химические реагенты, применяемые при бурении скважин, добыче и подготовке нефти, а также добываемые углеводороды и примеси к ним являются вредными веществами для растительного и животного мира, а также для человека.
Выбросы предприятий нефтегазовой отрасли классифицируется по воздействию: на атмосферу, на гидросферу и на почву.
Нефтегазодобыча опасна повышенной аварийностью работ, т.к. основные производственные процессы происходят под высоким давлением.
Промысловое оборудование и трубопроводные системы работают в агрессивных средах.
В атмосферу, водоемы и почву в мире ежегодно выбрасывается более 3 млрд. т. твердых промышленных отходов, 500 км 3 сточных вод.
Ключевые слова: отходы, переработка, утилизация, нефтяная промышленность RECYCLING AND USE OF PRODUCTS DISPOSAL OF THE OIL INDUSTRY Daribaev ZH.E., Golubev V.G., К utzhanova A.N., Kolesnikov A.S., Abdikerimov B.A.
Номенклатурный состав ядовитых загрязнений содержит около 800 веществ, в том числе мутагены (влияют на наследственность), канцерогены, нервные и кровяные яды (функции нервной системы), аллергены и др.
Только предприятия нефтедобывающей промышленности РК в последнее время ежегодно выбрасывают в атмосферу более 1.5 млн. т загрязняющих веществ, сжигают около 4 млрд м3 нефтяного газа, оставляют неликвидированными десятки амбаров с буровым шламом, забирают из водоемов 440 млн. м3 пресной воды.
А также, отходы нефти и нефтяных продуктов являются довольно небезопасными для окружающей природной среды и поэтому их нужно соответствующим образом обезопасить.
К данным отходам относят различные отработанные масла, грунты с содержанием мазута, нефтешламы и другие виды отходов.
Подобные отходы нецелесообразно и довольно опасно хранить в течение длительного периода времени, а необходимо или утилизировать, или пускать в переработку.
К нефтешламам относится нефть и нефтяные продукты, которые являются отработанными и загрязнёнными различными вредными и токсичными веществами. Их состав может быть различным в зависимости от того, какой источник их происхождения. Но при этом все нефтешламы содержат в своём составе воду и различные крупные и мелкие примеси, имеющие твёрдую консистенцию. В некоторых случаях нефтешламы могут представлять собой эмульсию, которая является довольно стойкой и не подлежит расслоению на составляющие компоненты.
Вследствие этого довольно затруднительно использовать имеющиеся процессы по регенерированиюнефтешламов [1]. Химические и минеральные составы нефтешлама приведены в таблицах 1 и 2. Стоит отметить, что переработка нефтешламов является насущным и злободневным вопросом, который решается на разных предприятиях, занимающихся нефтепереработкой, по-разному, в зависимости от имеющихся ресурсов на решение данной проблемы.
Многие предприятия осуществляют консервацию нефтешламов в специально предназначенные для этого контейнеры, а затем эти контейнеры помещают глубоко под землю или на дно различных водоёмов: рек, озёр, морей и океанов.
Однако с течением времени происходят процессы разгерметизации данных контейнеров вследствие их коррозии и природного износа, и всё их содержимое попадает в окружающую природную среду, оказывая на неё негативное воздействие, и в результате этих процессов может быть даже экологическая катастрофа.
Иногда нефтешламы выбрасываются просто на обычную свалку мусора или в другие подобные места, что способствует его проникновения в почву и грунтовые воды, в результате чего они становятся непригодными для дальнейшего использования. Подобное безответственное отношение к очень опасным и токсичным нефтяным отходам зачастую приводит к удручающим последствиям как для природной среды, так и для человека.
Только некоторые предприятия стараются использовать современные технологии для утилизации данного вида отходов и прилагают усилия для закупки и монтажа нового оборудования, с помощью которого можно осуществлять качественную переработку нефтешламов и других отходов нефтепереработки. Внедрение подобных методов требует определённых инвестиций, что под силу далеко не каждому предприятию[3].
Вследствие этого довольно затруднительно использовать имеющиеся процессы по регенерированиюнефтешламов [1]. Химические и минеральные составы нефтешлама приведены в таблицах 1 и 2. Стоит отметить, что переработка нефтешламов является насущным и злободневным вопросом, который решается на разных предприятиях, занимающихся нефтепереработкой, по-разному, в зависимости от имеющихся ресурсов на решение данной проблемы.
Многие предприятия осуществляют консервацию нефтешламов в специально предназначенные для этого контейнеры, а затем эти контейнеры помещают глубоко под землю или на дно различных водоёмов: рек, озёр, морей и океанов.
Однако с течением времени происходят процессы разгерметизации данных контейнеров вследствие их коррозии и природного износа, и всё их содержимое попадает в окружающую природную среду, оказывая на неё негативное воздействие, и в результате этих процессов может быть даже экологическая катастрофа.
Иногда нефтешламы выбрасываются просто на обычную свалку мусора или в другие подобные места, что способствует его проникновения в почву и грунтовые воды, в результате чего они становятся непригодными для дальнейшего использования. Подобное безответственное отношение к очень опасным и токсичным нефтяным отходам зачастую приводит к удручающим последствиям как для природной среды, так и для человека.
Только некоторые предприятия стараются использовать современные технологии для утилизации данного вида отходов и прилагают усилия для закупки и монтажа нового оборудования, с помощью которого можно осуществлять качественную переработку нефтешламов и других отходов нефтепереработки. Внедрение подобных методов требует определённых инвестиций, что под силу далеко не каждому предприятию[3].
Методы переработки нефтешламов
В настоящее время на предприятиях переработка нефтешламов проводится тремя основными методами.
Первым методом является отстаивание нефтешламов, которое является очень медленным процессом, не приносящим должного эффекта, как в технологическом, так и в экологическом плане.
Для применения данного метода необходимо использовать значительные объёмы определённых химических средств, а также подыскивать большие площади земли для размещения отстойников нефтяных отходов, что является затруднительным для тех предприятий, которые не располагают большими площадямидля использования отходов в этих целях.
Переработка нефтешламов по второму методу фильтрованием с использованием специального пресса является достаточно распространенным методом. В ходе осуществления данного процесса происходит разделение жидкости и содержащихся в ней примесей.
Следует отметить, что данный процесс характеризуется довольно низкой пропускной способностью.
Также в ходе данного процесса возникает проблема с утилизацией материала, который отфильтровывается, что зачастую приводит к возникновению экологической угрозы.
В третьих, переработка нефтешламов может осуществляться и посредством применения процесса их сжигания.
Их обычно сжигают с водой и различными примесями, которые в них содержатся, что является относительно дорогим процессом и требующим определённого количества времени.
В ходе осуществления данного процесса уничтожаются все углеводороды, которые являются довольно ценными продуктами и используются в различных процессах. Кроме этого, окружающий воздух загрязняется очень токсичными веществами.
Необходимо отметить, что данные методы по переработке нефтешламов являются несколько устаревшими и они постепенно теряют свою популярность, а на их место приходят новые, более совершенные и сравнительно недорогие методы.
С помощью новых методов является возможным перерабатывать нефтешламы и другие виды нефтяных отходов, тем самым устраняя возможные негативные последствия от их воздействия на окружающую природную среду и здоровья людей[4].
Данная статья относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении пористых заполнителей, получаемых способом агломерации. По проблеме использования нефтяных отходов и их переработки.
Задачей настоящей работыявляетсяполучение экологически чистого и с экономической точки зрения эффективного строительного материала аглопорита из нефтеотходов, с целью снижения насыпной плотности аглопорита и повышенияего прочностных свойств путем эффективного введения отхода предприятия – нефтяного шлама.
Для решения поставленной задачи сырьевая смесь для изготовления аглопорита дополнительно содержит нефтешлам при следующем соотношении компонентов мас.%:
отходы переработки нефтебитуминозной породы — 40-50,
глина — 23-30, уголь — 9-10, нефтешлам — 16-20.
Для изготовления сырьевой смеси используют отходы переработки нефтебитуминозной породы следующего химического состава по содержанию оксидов и минерального состава (таблица 3 и 4.):
В состав нефтешлама входят следующие компоненты, мас %: продукты нефти -56-75; вода — 30-85; твердые составляющие — 1,3-46.
Первым методом является отстаивание нефтешламов, которое является очень медленным процессом, не приносящим должного эффекта, как в технологическом, так и в экологическом плане.
Для применения данного метода необходимо использовать значительные объёмы определённых химических средств, а также подыскивать большие площади земли для размещения отстойников нефтяных отходов, что является затруднительным для тех предприятий, которые не располагают большими площадямидля использования отходов в этих целях.
Переработка нефтешламов по второму методу фильтрованием с использованием специального пресса является достаточно распространенным методом. В ходе осуществления данного процесса происходит разделение жидкости и содержащихся в ней примесей.
Следует отметить, что данный процесс характеризуется довольно низкой пропускной способностью.
Также в ходе данного процесса возникает проблема с утилизацией материала, который отфильтровывается, что зачастую приводит к возникновению экологической угрозы.
В третьих, переработка нефтешламов может осуществляться и посредством применения процесса их сжигания.
Их обычно сжигают с водой и различными примесями, которые в них содержатся, что является относительно дорогим процессом и требующим определённого количества времени.
В ходе осуществления данного процесса уничтожаются все углеводороды, которые являются довольно ценными продуктами и используются в различных процессах. Кроме этого, окружающий воздух загрязняется очень токсичными веществами.
Необходимо отметить, что данные методы по переработке нефтешламов являются несколько устаревшими и они постепенно теряют свою популярность, а на их место приходят новые, более совершенные и сравнительно недорогие методы.
С помощью новых методов является возможным перерабатывать нефтешламы и другие виды нефтяных отходов, тем самым устраняя возможные негативные последствия от их воздействия на окружающую природную среду и здоровья людей[4].
Данная статья относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении пористых заполнителей, получаемых способом агломерации. По проблеме использования нефтяных отходов и их переработки.
Задачей настоящей работыявляетсяполучение экологически чистого и с экономической точки зрения эффективного строительного материала аглопорита из нефтеотходов, с целью снижения насыпной плотности аглопорита и повышенияего прочностных свойств путем эффективного введения отхода предприятия – нефтяного шлама.
Для решения поставленной задачи сырьевая смесь для изготовления аглопорита дополнительно содержит нефтешлам при следующем соотношении компонентов мас.%:
отходы переработки нефтебитуминозной породы — 40-50,
глина — 23-30, уголь — 9-10, нефтешлам — 16-20.
Для изготовления сырьевой смеси используют отходы переработки нефтебитуминозной породы следующего химического состава по содержанию оксидов и минерального состава (таблица 3 и 4.):
В состав нефтешлама входят следующие компоненты, мас %: продукты нефти -56-75; вода — 30-85; твердые составляющие — 1,3-46.
В качестве примера можно показать пригодность используемых дополнительно местных сырьевых материалов.
Глина Орангайского месторождения относится к глинистому высокопластичному сырью (число пластичности свыше 25) со средневзвешенным содержанием кремнезема 55,72 %, суммы оксидов алюминия и титана — 13,6 %, суммы оксидов железа — 5,29 %, оксида кальция 2,94 %, гумуса — 1,54 %. По огнеупорности глина классифицируется как легкоплавкая (1200 0С). В качестве объекта экспериментов была использована шихта следующего состава, мас. %:
Отходы переработки нефте-битуминозной породы — 40-50 Глина – 23-30 Уголь – 9-10 Нефтешлам – 16-20 (в пересчете на сухой шлам)
1-эксперимент. Нефтяной шлам в шихту вводился путем нагревания нефтяного шлама со смесью отходов переработки нефтебитуминозной породы и глины при температуре 150 0С в течение 3 часов.
2-эксперимент. Нефтяной шлам сначала высушивался при температуре 40 0С при одновременной вентиляции сушильного пространства печи сухим воздухом в течение 1,5-2 часов, затем смешивался с шихтой в количестве 20 % от массы шихты.
В табл. 7 приведены основные физико-технические характеристики полученного аглопорита и известного из прототипа [5].
Но при агломерационном обжиге такой шихты, получаемый аглопорит будет иметь, по сравнению со второй сырьевой смесью изготовления аглопорита, высокую насыпную плотность, а именно, фракции 5-10 мм — 330 кг/м3, фракции 10-20 мм — 250 кг/м3.При первой сырьевой смеси введения в шихту нефтешлама достигается лучшее, почти идеальное смешение нефтешлама с сырьевыми материалами.
При второй и третьи сырьевой смеси введения нефтяного шлама, он в шихте будет находится в виде мелких кусочков нефтешлама.
Агломерационный обжиг такой шихты позволяет снизить насыпную плотность аглопорита (главный показатель качества пористых заполнителей легких бетонов) на одну марку по сравнению с известной сырьевой смеси, соответственно, фракции 5-10 мм с 425 кг/м3 до 427 кг/м3 (марка 500), фракции 10-20 мм — с 387 кг/м3 до 390 кг/м3 (марка 400).
Изменение насыпной плотности аглопорита, получаемых из предлагаемых шихт показаны в таблице 8.
Повышенная насыпная плотность аглопорита, получаемого из первого состава шихты, объясняется тем, что при агломерационном обжиге шихты вследствие улетучивания органической составляющей задолго до ее горения, нефтяной шлам слабо участвует в процессе порообразования аглопорита. Поэтому в порообразовании аглопорита участвуют только те поры, которые образованы парами испаряющегося нефтешлама.
Таким образом, следует заключить, что использования нефтяных отходов в технологии получения пористых заполнителей легких бетонов позволяет получить пористый заполнитель с низкой насыпной плотностью и высокими прочностными свойствами.Наоборот, при введении в состав шихты нефтешлама в высушенном виде, зернистая его частицы не успевая испариться по мере приближения фронта горения, сгорая и образовывая множества пор во время расплавообразования шихты, эффективно снижает насыпную плотность аглопорита.
Глина Орангайского месторождения относится к глинистому высокопластичному сырью (число пластичности свыше 25) со средневзвешенным содержанием кремнезема 55,72 %, суммы оксидов алюминия и титана — 13,6 %, суммы оксидов железа — 5,29 %, оксида кальция 2,94 %, гумуса — 1,54 %. По огнеупорности глина классифицируется как легкоплавкая (1200 0С). В качестве объекта экспериментов была использована шихта следующего состава, мас. %:
Отходы переработки нефте-битуминозной породы — 40-50 Глина – 23-30 Уголь – 9-10 Нефтешлам – 16-20 (в пересчете на сухой шлам)
1-эксперимент. Нефтяной шлам в шихту вводился путем нагревания нефтяного шлама со смесью отходов переработки нефтебитуминозной породы и глины при температуре 150 0С в течение 3 часов.
2-эксперимент. Нефтяной шлам сначала высушивался при температуре 40 0С при одновременной вентиляции сушильного пространства печи сухим воздухом в течение 1,5-2 часов, затем смешивался с шихтой в количестве 20 % от массы шихты.
В табл. 7 приведены основные физико-технические характеристики полученного аглопорита и известного из прототипа [5].
Но при агломерационном обжиге такой шихты, получаемый аглопорит будет иметь, по сравнению со второй сырьевой смесью изготовления аглопорита, высокую насыпную плотность, а именно, фракции 5-10 мм — 330 кг/м3, фракции 10-20 мм — 250 кг/м3.При первой сырьевой смеси введения в шихту нефтешлама достигается лучшее, почти идеальное смешение нефтешлама с сырьевыми материалами.
При второй и третьи сырьевой смеси введения нефтяного шлама, он в шихте будет находится в виде мелких кусочков нефтешлама.
Агломерационный обжиг такой шихты позволяет снизить насыпную плотность аглопорита (главный показатель качества пористых заполнителей легких бетонов) на одну марку по сравнению с известной сырьевой смеси, соответственно, фракции 5-10 мм с 425 кг/м3 до 427 кг/м3 (марка 500), фракции 10-20 мм — с 387 кг/м3 до 390 кг/м3 (марка 400).
Изменение насыпной плотности аглопорита, получаемых из предлагаемых шихт показаны в таблице 8.
Повышенная насыпная плотность аглопорита, получаемого из первого состава шихты, объясняется тем, что при агломерационном обжиге шихты вследствие улетучивания органической составляющей задолго до ее горения, нефтяной шлам слабо участвует в процессе порообразования аглопорита. Поэтому в порообразовании аглопорита участвуют только те поры, которые образованы парами испаряющегося нефтешлама.
Таким образом, следует заключить, что использования нефтяных отходов в технологии получения пористых заполнителей легких бетонов позволяет получить пористый заполнитель с низкой насыпной плотностью и высокими прочностными свойствами.Наоборот, при введении в состав шихты нефтешлама в высушенном виде, зернистая его частицы не успевая испариться по мере приближения фронта горения, сгорая и образовывая множества пор во время расплавообразования шихты, эффективно снижает насыпную плотность аглопорита.
Экологичные мобильные системы переработки масел и нефтепродуктов
Наша компания, являясь эксклюзивным представителем производителя в России, странах СНГ и Балтии, представляет инновационную системную экологическую технологию для переработки отработанных масел и любых других видов нефтепродуктов (в том числе мазута и тяжелой нефти).
Созданная на ее базе мобильная промышленная установка повторной переработки в контейнерном исполнении (производство — Германия) представляет собой совершенно новый процесс переработки.
Обработка сырья осуществляется при нормальном атмосферном давлении, которое приводит к экологически чистой и экономически эффективной переработке и, таким образом, к значительной экономии износа всех компонентов системы.
Это дает возможность достичь значительно более высокой эффективности по сравнению с обычными установками переработки, что приводит к возврату инвестиций менее чем через три года, а часто даже менее чем за один год, в зависимости от вида перерабатываемого сырья.
Новшество производителя состоит в разработке собственной мобильной системы модульной конструкции сконтролируемой температурой непрерывного трех стадийного производства пользующихся спросом нефтепродуктов из перерабатываемых материалов при нормальном давлении .
Чрезвычайно важно также, что карбонизация (образование коксообразных остатков при высоких температурах) не препятствует процессу переработки, а контролируется и управляется двухшнековым реактором, благодаря специально разработанной технологии. Коксообразный остаток может быть использован в дальнейшем как вторичное сырье.
В трех шаговом процессе переработки молекулярные цепи расщепляются при температурах до 550°С таким образом, что все сорта масла и нефтепродукты, такие как мазут, дизельное топливо «евро» класса, базовые масла, парафины и т.д.
могут быть произведены этой установкой. С помощью этого метода переработки пользователь установки получает значительное конкурентное экономическое преимущество в производстве экологически чистого продукта с уникальными свойствами.
Основной оригинальной особенностью системы является разработка и внедрение процедурного удаления загрязняющих веществ на соответствующих стадиях.
Благодаря модульной конструкции, внедренным инновациям и оптимизации процесса, наиболее важные параметры, такие как: вязкость, температура воспламенения, цвет, запах, имеющие решающее значение для качества нефтепродуктов, можно контролировать и устанавливать самостоятельно.
Процесс отличается уникальными возможностями, перечисленными ниже:
Созданная на ее базе мобильная промышленная установка повторной переработки в контейнерном исполнении (производство — Германия) представляет собой совершенно новый процесс переработки.
Обработка сырья осуществляется при нормальном атмосферном давлении, которое приводит к экологически чистой и экономически эффективной переработке и, таким образом, к значительной экономии износа всех компонентов системы.
Это дает возможность достичь значительно более высокой эффективности по сравнению с обычными установками переработки, что приводит к возврату инвестиций менее чем через три года, а часто даже менее чем за один год, в зависимости от вида перерабатываемого сырья.
Новшество производителя состоит в разработке собственной мобильной системы модульной конструкции сконтролируемой температурой непрерывного трех стадийного производства пользующихся спросом нефтепродуктов из перерабатываемых материалов при нормальном давлении .
Чрезвычайно важно также, что карбонизация (образование коксообразных остатков при высоких температурах) не препятствует процессу переработки, а контролируется и управляется двухшнековым реактором, благодаря специально разработанной технологии. Коксообразный остаток может быть использован в дальнейшем как вторичное сырье.
В трех шаговом процессе переработки молекулярные цепи расщепляются при температурах до 550°С таким образом, что все сорта масла и нефтепродукты, такие как мазут, дизельное топливо «евро» класса, базовые масла, парафины и т.д.
могут быть произведены этой установкой. С помощью этого метода переработки пользователь установки получает значительное конкурентное экономическое преимущество в производстве экологически чистого продукта с уникальными свойствами.
Основной оригинальной особенностью системы является разработка и внедрение процедурного удаления загрязняющих веществ на соответствующих стадиях.
Благодаря модульной конструкции, внедренным инновациям и оптимизации процесса, наиболее важные параметры, такие как: вязкость, температура воспламенения, цвет, запах, имеющие решающее значение для качества нефтепродуктов, можно контролировать и устанавливать самостоятельно.
Процесс отличается уникальными возможностями, перечисленными ниже:
Модульная контейнерная система процесса еще не представлена на рынке. Использование существующих промышленных установок окупается только для крупных объемов — более 30000 тонн в год.
В противоположность этому, высокая рентабельность может быть достигнута при использовании контейнерной системы с пропускной способностью 5000 тонн в год; С помощью инновационной технологической процедуры компоненты восьми фракций базовых нефтепродуктов, от нагретых масел до парафиновых продуктов, производятся при режимах обработки и нагрева.
Кроме того, синтетические масла также могут быть переработаны и преобразованы в новые товарные продукты; Указанный метод не требует дорогостоящих компонентов оборудования, как требуется для существующего метода вакуумной технологии, например пропана. Экономия в энергии и общих издержках производства значительно больше по сравнению со всеми существующими обычными системами;
Традиционные системы рафинирования достигают гораздо более низкой эффективности при одинаковом перерабатываемом продукте. Новый метод позволяет достичь эффективности до 93% переработки сырья, что приводит к значительно меньшим остаточным отходам (твердые вещества и вода).
Этот метод решает проблему загрязнения и коксования оборудования и во взаимодействии с новыми инженерными компонентами процесса, превращает все коксообразные материалы в перерабатываемые ресурсы. Существующие системы для переработки отходов нефтепродуктов эксплуатируются максимум 250 дней в году. Оставшееся время теряется на очистку и техническое обслуживание, что, в основном, вызвано коксованием, которое происходит постоянно.
С помощью нового метода процесс коксования учитывается, так как разработанный двухшнековый реактор самоочищается. Особое внимание уделено экономической жизнеспособности установки.
Тем самым, заложен резерв мощности, который позволяет иметь максимальную годовую длительность в часах эксплуатации. Это гарантирует время непрерывной работы примерно 330 дней в год , что приводит к значительной экономии средств и, таким образом, к получению значительно более высокой прибыли в созданных продуктах.
Мобильные контейнерные нефтеперерабатывающие установки имеют положительное влияние на общий баланс СО2 системы. Благодаря инновационной технологии нефтепереработки с рекуперацией тепла и оптимизацией процесса, система не производит практически никаких выбросов.
В противоположность этому, высокая рентабельность может быть достигнута при использовании контейнерной системы с пропускной способностью 5000 тонн в год; С помощью инновационной технологической процедуры компоненты восьми фракций базовых нефтепродуктов, от нагретых масел до парафиновых продуктов, производятся при режимах обработки и нагрева.
Кроме того, синтетические масла также могут быть переработаны и преобразованы в новые товарные продукты; Указанный метод не требует дорогостоящих компонентов оборудования, как требуется для существующего метода вакуумной технологии, например пропана. Экономия в энергии и общих издержках производства значительно больше по сравнению со всеми существующими обычными системами;
Традиционные системы рафинирования достигают гораздо более низкой эффективности при одинаковом перерабатываемом продукте. Новый метод позволяет достичь эффективности до 93% переработки сырья, что приводит к значительно меньшим остаточным отходам (твердые вещества и вода).
Этот метод решает проблему загрязнения и коксования оборудования и во взаимодействии с новыми инженерными компонентами процесса, превращает все коксообразные материалы в перерабатываемые ресурсы. Существующие системы для переработки отходов нефтепродуктов эксплуатируются максимум 250 дней в году. Оставшееся время теряется на очистку и техническое обслуживание, что, в основном, вызвано коксованием, которое происходит постоянно.
С помощью нового метода процесс коксования учитывается, так как разработанный двухшнековый реактор самоочищается. Особое внимание уделено экономической жизнеспособности установки.
Тем самым, заложен резерв мощности, который позволяет иметь максимальную годовую длительность в часах эксплуатации. Это гарантирует время непрерывной работы примерно 330 дней в год , что приводит к значительной экономии средств и, таким образом, к получению значительно более высокой прибыли в созданных продуктах.
Мобильные контейнерные нефтеперерабатывающие установки имеют положительное влияние на общий баланс СО2 системы. Благодаря инновационной технологии нефтепереработки с рекуперацией тепла и оптимизацией процесса, система не производит практически никаких выбросов.
Образование отходов нефтепереработки, а так же их утилизация
Утилизация нефтесодержащих отходов – это сложный процесс термической и химической обработки продуктов деятельности нефтеперерабатывающих предприятий.
Работа предприятий нефтеперерабатывающей промышленности всегда оставляет отходы нефтепереработки, такие как:
адсорбенты регенерация которых невозможна; зола; твердые продукты, полученные после термической обработки вод; осадки; смолы; частицы пыли, уловленные при очистке продукта.
Переработка и вторичное использование. Самый простой способ утилизации подобных отходов, это сжигание их в печах разных типов, если это допустимо.
Также подобные отходы нефтепереработки можно использовать как: наполнитель в производстве стройматериала; удобрение; сырья для добывания определенных компонентов. Все остальные шлаки, не горючие материалы, твердые отходы, которые невозможно использовать отправляют в специальные хранилища, отвалы. Туда же попадают и не горючие материалы.
Работа предприятий нефтеперерабатывающей промышленности всегда оставляет отходы нефтепереработки, такие как:
адсорбенты регенерация которых невозможна; зола; твердые продукты, полученные после термической обработки вод; осадки; смолы; частицы пыли, уловленные при очистке продукта.
Переработка и вторичное использование. Самый простой способ утилизации подобных отходов, это сжигание их в печах разных типов, если это допустимо.
Также подобные отходы нефтепереработки можно использовать как: наполнитель в производстве стройматериала; удобрение; сырья для добывания определенных компонентов. Все остальные шлаки, не горючие материалы, твердые отходы, которые невозможно использовать отправляют в специальные хранилища, отвалы. Туда же попадают и не горючие материалы.
Одни из основных твердофазных видов отходов, при нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности являются кислые гудроны, появляющихся в процессе сернокислотной обработки ряда нефтепродукта:
парафин; масла; керосина-газойлевые фракции и прочее.
А также при производстве присадок к синтетическим моющим средствам, флотореагенты.
Кислые гудроны имеют смоли — образную вязкую массу, разной степени инертности, как правило, жидкого вида, имеющие в своем составе серную кислоту в преобладающем проценте, а также воду.
В этом продукте органические вещества могут достигать 93% от всей массы. Ежегодное скопление кислых гудронов весьма значительно, так как их использование не превышает 25%, остальные же просто накопляются в промышленных сбросах.
парафин; масла; керосина-газойлевые фракции и прочее.
А также при производстве присадок к синтетическим моющим средствам, флотореагенты.
Кислые гудроны имеют смоли — образную вязкую массу, разной степени инертности, как правило, жидкого вида, имеющие в своем составе серную кислоту в преобладающем проценте, а также воду.
В этом продукте органические вещества могут достигать 93% от всей массы. Ежегодное скопление кислых гудронов весьма значительно, так как их использование не превышает 25%, остальные же просто накопляются в промышленных сбросах.
Источники нефтесодержащих отходов
Одним из главных загрязнителей окружающей среды в стране являются отходы промышленных предприятий таких направлений, как:
машиностроение; металлургия; химическое производство; электрохимическое; легкая промышленность (использование нефтепродуктов в виде смазочных материалов для оборудования); нефтеперерабатывающие заводы.
Но утилизация нефтесодержащих отходов должна охватывать и другие источники поступления этих вредных веществ в почву, и поверхностные воды земли. Так как они могут попасть в землю в случае:
аварий транспортировочных средств сырой нефти; очистке емкостей; в виде осадков при испарениях топлива; смазывающие и охлаждающие жидкости со стружкой металла.
машиностроение; металлургия; химическое производство; электрохимическое; легкая промышленность (использование нефтепродуктов в виде смазочных материалов для оборудования); нефтеперерабатывающие заводы.
Но утилизация нефтесодержащих отходов должна охватывать и другие источники поступления этих вредных веществ в почву, и поверхностные воды земли. Так как они могут попасть в землю в случае:
аварий транспортировочных средств сырой нефти; очистке емкостей; в виде осадков при испарениях топлива; смазывающие и охлаждающие жидкости со стружкой металла.
Более 60% от общей массы всех нефтепродуктов, загрязняющих природную среду, составляют потери связанные с сбросами промышленных механизмов; заменой моторного масла транспортных средств и его слива, непосредственно в землю; угаром масла; сбросом очистных сооружений смазывающих средств, в поверхностные воды или городские канализации, так как большинство из них не работают в замкнутом цикле; из-за плохой организации выполнения работ ежегодно происходят утечки нефтепродуктов во многих предприятиях; использования бензина или керосина в качестве моющего средства; смывание дождевыми водами с дорог, дворов, территорий предприятий, пролитых умышленно или попавших с выхлопными газами остатков масло продуктов.
С таким количеством источников загрязнения, почва и реки просто не могут справиться, объем отходов превышает возможности природного, самостоятельного очищения с помощью биохимических методов. Поэтому принудительная утилизация нефтесодержащих отходов просто необходима, для нормальной работы экосистемы.
С таким количеством источников загрязнения, почва и реки просто не могут справиться, объем отходов превышает возможности природного, самостоятельного очищения с помощью биохимических методов. Поэтому принудительная утилизация нефтесодержащих отходов просто необходима, для нормальной работы экосистемы.
Классификация нефтесодержащих отходов
Существует четыре основных группы нефтяных отходов.
Первая группа.
К данной группе можно отнести жидкие отходы, а также осадки, собравшиеся на фильтрах очистных сооружений, при сбросе воды. Это шламы из нефтеперерабатывающих предприятий, собирают такие осадки в шламонакопителях.
Вторая группа.
К ней относят осадки, образовавшиеся во время очистки воды в сточных водоемах, применяя химические вещества, такие как:
Утилизация нефтесодержащих отходов в этом процессе делает их гелеподобными, что затрудняет работу, по отделению нефтепродуктов от воды.
Первая группа.
К данной группе можно отнести жидкие отходы, а также осадки, собравшиеся на фильтрах очистных сооружений, при сбросе воды. Это шламы из нефтеперерабатывающих предприятий, собирают такие осадки в шламонакопителях.
Вторая группа.
К ней относят осадки, образовавшиеся во время очистки воды в сточных водоемах, применяя химические вещества, такие как:
Утилизация нефтесодержащих отходов в этом процессе делает их гелеподобными, что затрудняет работу, по отделению нефтепродуктов от воды.
Третья группа.
Здесь содержаться, лишь мало горючие компоненты, физико-химические свойства этих веществ практически не позволяют производить отделение воды от загрязняющих ее элементов.
Четвертая группа.
К данной группе в основном относят все виды специфических нефтепродуктов, требующих индивидуальных методов утилизации.
Здесь содержаться, лишь мало горючие компоненты, физико-химические свойства этих веществ практически не позволяют производить отделение воды от загрязняющих ее элементов.
Четвертая группа.
К данной группе в основном относят все виды специфических нефтепродуктов, требующих индивидуальных методов утилизации.
Утилизация всех видов отходов, содержащих нефтепродукты
Для уменьшения объема отходного материала, его подвергают механическому обезвоживанию. Для большего эффекта, предварительно испаряют как можно больше воды, применяя методы фильтрации через центрифугу и отстаивания.
Применяя этот способ к первой группе, всего за один час можно избавиться от 35% осадка.
Также существуют ленточные фильтрующие прессы, их применяют для очистки шламов. Или же применяют метод перемешивания шламов с золой, Полиэлектролитами и прочими реагентами, для изменения их физико-химических свойств, облегчающих процесс фильтрации.
Отходы и осадки второй и третьей группы содержат большее количество воды. Поэтому утилизация нефтесодержащих отходов этой группы требует применения коагулянтов, таких как известь, в соотношение 10г. на 1 л. и хлорида железа, в пропорциях 1г. на 1л. После этой процедуры, проводят очистку на вакуумном фильтре. Производительность таких методов дает результат в 40 кг/кв.м. в час. При этом испарения воды достигают 70-75%. Способ переработки отработанных нефтепродуктов и установка для его осуществления.
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу переработки отработанных нефтепродуктов и установке для его осуществления.
Применяя этот способ к первой группе, всего за один час можно избавиться от 35% осадка.
Также существуют ленточные фильтрующие прессы, их применяют для очистки шламов. Или же применяют метод перемешивания шламов с золой, Полиэлектролитами и прочими реагентами, для изменения их физико-химических свойств, облегчающих процесс фильтрации.
Отходы и осадки второй и третьей группы содержат большее количество воды. Поэтому утилизация нефтесодержащих отходов этой группы требует применения коагулянтов, таких как известь, в соотношение 10г. на 1 л. и хлорида железа, в пропорциях 1г. на 1л. После этой процедуры, проводят очистку на вакуумном фильтре. Производительность таких методов дает результат в 40 кг/кв.м. в час. При этом испарения воды достигают 70-75%. Способ переработки отработанных нефтепродуктов и установка для его осуществления.
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу переработки отработанных нефтепродуктов и установке для его осуществления.
Используемые в промышленности нефтепродукты, например смазочные масла, гидравлические жидкости, представляют собой композиции на основе нефтяных фракций и/или синтетических продуктов, содержащие различные добавки.
По мере использования этих нефтепродуктов они загрязняются, так как содержащиеся в них добавки разлагаются и образуют механические примеси, часть добавок полимеризуется, кроме того, в этих продуктах накапливается грязь и тяжелые металлы из металлических частей двигателя и из моторного топлива, а также значительное количество воды.
Таким образом, отработанные нефтепродукты становятся экологически вредными и требуют соответствующей переработки. Известен, например, способ переработки отработанных моторных масел, включающий обезвоживание масел и отгонку легких топливных фракции путем однократного испарения под вакуумом, разбавление масла узкой бензиновой фракцией 65-120oC, обработку смеси концентрированной щелочью, выделение топливных фракций и получение узких масляных фракций перегонкой под вакуумом. (Патент США N 3625881, C 10 G 27/100, 1971 г.). Недостатком способа является то, что получаемые компоненты масел имеют низкую термическую стабильность. Кроме того, этот способ не позволяет перерабатывать широкий ассортимент отработанных нефтепродуктов, которые в настоящее время сжигаются, накапливаются в отстойниках, загрязняя окружающую среду.
По мере использования этих нефтепродуктов они загрязняются, так как содержащиеся в них добавки разлагаются и образуют механические примеси, часть добавок полимеризуется, кроме того, в этих продуктах накапливается грязь и тяжелые металлы из металлических частей двигателя и из моторного топлива, а также значительное количество воды.
Таким образом, отработанные нефтепродукты становятся экологически вредными и требуют соответствующей переработки. Известен, например, способ переработки отработанных моторных масел, включающий обезвоживание масел и отгонку легких топливных фракции путем однократного испарения под вакуумом, разбавление масла узкой бензиновой фракцией 65-120oC, обработку смеси концентрированной щелочью, выделение топливных фракций и получение узких масляных фракций перегонкой под вакуумом. (Патент США N 3625881, C 10 G 27/100, 1971 г.). Недостатком способа является то, что получаемые компоненты масел имеют низкую термическую стабильность. Кроме того, этот способ не позволяет перерабатывать широкий ассортимент отработанных нефтепродуктов, которые в настоящее время сжигаются, накапливаются в отстойниках, загрязняя окружающую среду.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ переработки отработанных масел и установка для его осуществления. Способ предназначен для переработки любых смазочных масел: моторных масел, эмульсионных и гидравлических жидкостей.
Известный способ включает термический крекинг отработанных масел при 380-420oC в крекинг-котле с отделением парообразных продуктов крекинга от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, выделение воды из этих фракций, обработку обезвоженной высококипящей фракции термического крекинга антиоксидантов, в качестве которого используют диметилформамид, с последующей фильтрацией полученного продукта.
Причем воду из легкокипящей фракции термического крекинга удаляют отстоем, а из высококипящей фракции термического крекинга — отстоем с последующим центрифугированием. В результате осуществления этого способа из отработанных масел получают компонент дизельного топлива или печного топлива.
Способ также предусматривает возможность получения кокса путем дополнительной обработки тяжелой фракции термического крекинга. Для осуществления этого способа известна установка, которая включает узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла, дефлегматора, конденсатора, центрифуги, узел фильтрации и узел дистилляции. При необходимости получения кокса из тяжелой фракции термического крекинга установка может включать узел коксования.
Недостатком известного технического решения является большое количество отходов в виде загрязненной воды, не находящей применения, а также резкое снижение производительности установки при переработке сырья с большим содержанием воды, так как при этом уменьшается скорость разогрева котла термического крекинга и возрастает опасность выноса сырья из крекинг-котла в конденсатор.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа переработки отработанных нефтепродуктов с большим содержанием воды при одновременном повышении производительности способа и снижении отходов, загрязняющих окружающую среду, а также создание установки для осуществления этого способа.
Для решения поставленной задачи предлагается способ переработки отработанных нефтепродуктов, заключающийся в том, что исходное сырье подвергают обезвоживанию и отбензиниванию, из полученной водно-бензиновой смеси отстоем отделяют воду, которую затем подвергают очистке, обезвоженное и отбензиненное сырье подвергают термическому крекингу в крекинг-котле, который после заполнения его сырьем продувают азотом, продукты термического крекинга разделяют на парообразные продукты и тяжелую фракцию, парообразные продукты конденсируют, конденсат разделяют на легко- и высококипящую фракции, выделяют из них воду, которую затем подвергают очистке, а фракции обрабатывают антиоксидантом с последующей фильтрацией высококипящей фракции термического крекинга.
Причем очистку воды осуществляют путем последовательной отпарки и адсорбционной доочистки. Выделение воды из легкокипящей фракции термического крекинга осуществляют отстоем, а из высококипящей фракции термического крекинга — отстоем с последующим центрифугированием. Воду, выделенную из высококипящей фракции термического крекинга, подают на смешение с исходным сырьем, а воду, выделенную из легкокипящей фракции термического крекинга — на смешение с исходным сырьем или на стадию очистки.
Предлагается также установка для осуществления способа переработки отработанных нефтепродуктов (смю чертеж), включающая узел обезвоживания и отбензинивания исходного сырья, состоящий из установленного на линии подачи сырья (А) теплообменника (1), соединенного последовательно с выпарным аппаратом с падающей пленкой (2), сепаратором (3), конденсатором (4), фазарозделителем (5); узел очистки воды, состоящий из отпарной колонны (6) и фильтра (7); узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла (8), дефлегматора (9), конденсатора (10), центрифуги (11); узел фильтрации (Б) и узел дистилляция (В).
Отличие заявляемого технического решения состоит в осуществлении дополнительных стадий: обезвоживание и отбензинивание исходного сырья, очистка воды, выделенной из исходного сырья, легко- и высококипящей фракций термического крекинга, обработка антиоксидантом легкокипящей фракции термического крекинга, продувка крекинг-котла азотом после заполнения его исходным сырьем.
Для осуществления этих стадий установка дополнительно включает узел обезвоживания и отбензинивания и узел очистки воды (см. чертеж). Указанные отличия позволяют повысить производительность установки, перерабатывать отработанные нефтепродукты с большим содержанием воды, исключить отходы в виде загрязненной воды, которая при использовании известного технического решения накапливается и не находит применения, что приводит к загрязнению окружающей среды.
Предлагаемый способ является безотходным, так как выделенная и очищенная вода может быть использована в промышленном производстве. Заявленная совокупность приемов позволяет создать высокопроизводительные установки переработки отработанных нефтепродуктов автономно от нефтеперерабатывающих заводов, На этих установках можно перерабатывать широкий ассортимент нефтепродуктов, которые в настоящее время сжигаются или накапливаются в отстойниках, загрязняя окружающую среду.
Переработка этих продуктов позволит улучшить экологию и, кроме того, получить дополнительно такие продукты, как компоненты смазочных масел, дизельных топлив, асфальта, печное и котельное топливо. Существо предлагаемого технического решения иллюстрируется приведенным ниже примером. Пример. Усредненную смесь отработанных моторных и индустриальных масел, имеющую следующие характеристики: Плотность, г/см3 — 0,92 воды, мас.% — 10. Вязкость кинематическая при 50oC, мм2/с — 60. Коксуемость, мас.% — 2 бензина, мас.% — 7. подают из емкостного парка через теплообменник, где смесь нагревают до 60oC, в одну из емкостей, затем насосом в выпарной аппарат и далее смесь самотеком снова возвращается в емкость. Температура в выпарном аппарате 120oC и остаточное давление 0,2-0,5 ата. Обезвоженное и отбензиненное отработанное масло в количестве 1,15 т/час нагретое до 110oC поступает в емкость готового сырья для подачи в крекинг-котел. Концентрация воды и бензиновой фракции в отработанном масле — 1 и 3 мас.% соответственно. Пары воды и бензиновой фракции (60-80oC), выделяющиеся в выпарном аппарате в количестве 0,15 т/час, поступают в сепаратор, где происходит их отделение от примесей масел (капельный унос).
Смесь паров воды и бензина поступает в конденсатор, где конденсируется и далее через холодильник поступает в фазоразделитель. В фазоразделителе за счет разности плотностей происходит разделение воды и бензиновой фракции на два слоя. Воду выводят из нижней части фазоразделителя и подают на очистку от нефтепродуктов в отпарную колонну. Загрязненную воду перед подачей в колонну нагревают до 95oC. В отпарной колонне при 100oC происходит отделение от нее органических загрязнений. Для увеличения поверхности контакта пузырьков газа и дистиллята в колонне необходима насадка из гофрированной нержавеющей стали, аналогичная насадке фирмы Зульцер. Отобранную из отпарной колонны очищенную воду направляют на окончательную доочистку до содержания органических соединений не более 0,05 мг/л на угольные фильтры. За сутки получают 2,48 тонны воды и 0,84 тонны компонента бензина.
Обезвоженное и отбензиненное сырье (отработанное масло) поступает в крекинг-котел и заполняет его до определенного уровня, перед нагревом в котел подают азот для вытеснения из него воздуха. Эта операция проводится следующим образом: котел заполняют азотом до давления 1,35 ата, затем происходит сброс его и эта операция «промывки» котла крекинга повторяется 4 раза до достижения содержания кислорода 7 мас.%. Только после вышеуказанной операции начинают разогрев котла. При меньшем содержании воды в сырье (менее 1 мас.%) скорость разогрева увеличивается. При достижении температуры крекинг-котла 380-410oC происходит процесс термического разложения, в первую очередь разлагаются тяжелые углеводороды с получением легких нефтепродуктов (бензиновая фракция и печное топливо). Кроме того, имеющиеся в сырье фракции, выкипающие до 360oC, испаряются и тоже поступают в конденсатор-разделитель, где легкие углеводороды отделяются от тяжелых, то есть печное топливо отделяется от бензиновой фракции.
В конденсаторе происходит разделение вышеуказанных нефтяных фракций. Отбор фракций печного топлива должен производиться из определенного места конденсатора с помощью специального устройства. Температура в месте отбора продукта 160-180oC, такая температура обеспечивает температуру вспышки отобранного продукта (Н.К. — 160-180oC и К.К. — не выше 360oC) в закрытом тигле не менее 45oC. Далее продукт поступает в конусную емкость на стадии стабилизации, где происходит обработка его антиоксидантом, а именно диэтилгидроксиламином или диметилформамидом. В рассматриваемом примере полученный продукт — фракцию печного топлива — обрабатывают таким количеством диэтилгидроксиламина, чтобы концентрация его в смеси была на уровне 0,05 мас. %.
Одновременно в этой емкости происходит отделение фракции печного топлива от воды путем отстоя. Время отстоя 4 часа. Отделение печного топлива от следов воды и механических примесей происходит на центрифуге. Отделенную воду после отстойников и центрифуги подают на смешение с исходным сырьем.
Печное топливо после центрифуги поступает на блок адсорбционной очистки, где происходит удаление смолистых веществ для осветления полученного продукта, при этом происходит уменьшение зольности продукта. Выход целевого продукта составляет 66-75 мас. %, 18,2 — 20,7 т/сутки. Физико-химические показатели готового продукта представлены ниже:
Плотность при 20oC, г/см3 — 0,84.
Кинематическая вязкость при 20oC, мм2/с — 4,4 Фракционный состав:
-10% перегоняется при, oC — 160.
-90% перегоняется при, oC — 340 Коксуемость 10%-ного остатка, мас.% — 0,088 Зольность, мас.% — 0,014.
Мехпримеси, мас.% — Отс.
Температура вспышки (з.т.), oC — 45 Испытание на медной пластинке — Выдерж. серы, мас.% — 0,016 После стадии стабилизации продукт может отвечать по своим параметрам качества вышеуказанным показателям.
В этом случае он поступает в емкостной парк готовой продукции, минуя стадии центрифугирования и адсорбционной очистки. Бензиновую фракцию из конденсатора подают в сепаратор, где отстоем отделяют воду. Загрязненную воду, содержащую более 4 мас.
% бензиновой фракции, подают на смешение с исходным сырьем. Если вода содержит менее 4 мас. % бензиновой фракции, ее подают на стадию очистки.
Бензиновая фракция после сепаратора поступает на адсорбционную очистку для удаления запаха и очистки от смолистых соединений. Для стабилизации в бензиновую фракцию вводят антиоксидант — диэтилгидроксиламин в количестве 0,002 мас.%.
Выход готового продукта 8,0-10,2 мас.% или 2,2-2,8 т/сут. Качество продукта представлено ниже: Фракционный состав — oC Н.К. — 35 10% — 63 20% — 75 30% — 85 40% — 93 50% — 103 60% — 117 70% — 131 80% — 146 90% — 175 95% — 206 К.К.
— 225 Углеводородный состав: Парафинонафтеновые, мас.% — 34,6 Ароматические углеводороды, мас.% — 51,2 Олефины, мас.% — 14,2 серы, мас.% — 0,007. Плотность при 20oC, г/см3 — 0,7210.
Тяжелую фракцию термического крекинга выводят в емкость-отстойник, где она охлаждается до 150oC и одновременно происходит осаждение разложившихся присадок. Далее на магнитных фильтрах происходит отделение мелкодисперсных металлических частиц. Эта стадия процесса обеспечивает такие показатели качества продукта, как зольность и содержание механических примесей. Осадок поступает в крекинг-котел. После такой очистки продукт может быть использован как компонент котельного топлива М-40 или M-100
Выход этого продукта составляет 15 мас.% или 4,14 т/сут. Тяжелый продукт термического крекинга можно выводить, минуя магнитные фильтры, в отстойную емкость, далее машиной ее отправляют на асфальтовый завод. В этом случае остаточный компонент термического крекинга используют в качестве компонента асфальта. Благодаря содержащимся в нем поверхностно-активным веществам продукт обладает хорошей совместимостью с другими компонентами асфальта.
В то же время тяжелый компонент после магнитных фильтров может быть использован в качестве составляющей для изготовления антикоррозионной смазки (за счет поверхностно-активных веществ, содержащихся в продукте) для смазывания днищ автомобилей. Процесс термического крекинга по утилизации отработанных масел является периодическим вследствие образования на дне котла плотного слоя продуктов разложения присадок, в результате чего ухудшается теплопередача через стенки котла.
Сигналом к остановке подачи сырья в котел является повышение температуры донной плиты котла примерно до 520-560oC. Подачу сырья в крекинг-котел прекращают и температуру в котле повышают до 650oC. В результате чего происходит пиролиз продуктов, оставшихся в котле. Образующийся кокс выгружают и процесс термического крекинга начинают снова.
Цикл процесса термического крекинга продолжается 20-25 суток, при этом количество образующегося кокса составляет примерно 1 мас.% от массы сырья или 5,5 тонн за 20 суток работы установки от одного котла. Выход газа от сырья составляет 2 мас.% или 0,023 т/час. Кокс используют в производстве асфальта.
Газ, образующийся в результате процесса термического крекинга, охлаждают в конденсаторе и затем сжигают.
1. Способ переработки отработанных нефтепродуктов, включающий термический крекинг исходного сырь в крекинг-котле с отделением парообразных продуктов от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции,
выделение из них воды, обработку обезвоженной высококипящей фракции термического крекинга антиоксидантом с последующей фильтрацией, отличающийся тем, что исходное сырье предварительно подвергают обезвоживанию и отбензиниванию, из водно-бензиновой смеси отстоем отделяют воду, которую подвергают очистке, обезвоженную легкокипящую фракцию термического крекинга обрабатывают антиоксидантом, воду, выделенную из легко- и высококипящей фракций термического крекинга, подвергают очистке и перед осуществлением термического крекинга обезвоженного и отбензиненного сырья крекинг-котел после заполнения его сырьем продувают азотом.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку выделенной воды осуществляют путем последовательной отпарки и адсорбционной доочистки.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что выделение воды из легкокипящей фракции термического крекинга осуществляют отстоем, а из высококипящей фракции термического крекинга — отстоем с последующим центрифугированием.
4. Способ по пп.1 — 3, отличающийся тем, что воду выделенную из высококипящей фракции термического крекинга, подают на смешение с исходным сырьем, а воду, выделенную из легкокипящей фракции термического крекинга, — на смешение с исходным сырьем или на стадию очистки.
5. Установка для осуществления способа переработки отработанных нефтепродуктов, включающая узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла, дефлегматора, конденсатора, центрифуги, узел фильтрации и узел дистилляции, отличающаяся тем, что дополнительно включает узел обезвоживания и отбензинивания исходного сырья, состоящий из установленного на линии подачи исходного сырья теплообменника, соединенного последовательно с выпарным аппаратом с падающей пленкой, сепаратором, конденсатором, фазоразделителем, и узел очистки воды, состоящий из отпарной колонны и фильтра.
Известный способ включает термический крекинг отработанных масел при 380-420oC в крекинг-котле с отделением парообразных продуктов крекинга от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, выделение воды из этих фракций, обработку обезвоженной высококипящей фракции термического крекинга антиоксидантов, в качестве которого используют диметилформамид, с последующей фильтрацией полученного продукта.
Причем воду из легкокипящей фракции термического крекинга удаляют отстоем, а из высококипящей фракции термического крекинга — отстоем с последующим центрифугированием. В результате осуществления этого способа из отработанных масел получают компонент дизельного топлива или печного топлива.
Способ также предусматривает возможность получения кокса путем дополнительной обработки тяжелой фракции термического крекинга. Для осуществления этого способа известна установка, которая включает узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла, дефлегматора, конденсатора, центрифуги, узел фильтрации и узел дистилляции. При необходимости получения кокса из тяжелой фракции термического крекинга установка может включать узел коксования.
Недостатком известного технического решения является большое количество отходов в виде загрязненной воды, не находящей применения, а также резкое снижение производительности установки при переработке сырья с большим содержанием воды, так как при этом уменьшается скорость разогрева котла термического крекинга и возрастает опасность выноса сырья из крекинг-котла в конденсатор.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа переработки отработанных нефтепродуктов с большим содержанием воды при одновременном повышении производительности способа и снижении отходов, загрязняющих окружающую среду, а также создание установки для осуществления этого способа.
Для решения поставленной задачи предлагается способ переработки отработанных нефтепродуктов, заключающийся в том, что исходное сырье подвергают обезвоживанию и отбензиниванию, из полученной водно-бензиновой смеси отстоем отделяют воду, которую затем подвергают очистке, обезвоженное и отбензиненное сырье подвергают термическому крекингу в крекинг-котле, который после заполнения его сырьем продувают азотом, продукты термического крекинга разделяют на парообразные продукты и тяжелую фракцию, парообразные продукты конденсируют, конденсат разделяют на легко- и высококипящую фракции, выделяют из них воду, которую затем подвергают очистке, а фракции обрабатывают антиоксидантом с последующей фильтрацией высококипящей фракции термического крекинга.
Причем очистку воды осуществляют путем последовательной отпарки и адсорбционной доочистки. Выделение воды из легкокипящей фракции термического крекинга осуществляют отстоем, а из высококипящей фракции термического крекинга — отстоем с последующим центрифугированием. Воду, выделенную из высококипящей фракции термического крекинга, подают на смешение с исходным сырьем, а воду, выделенную из легкокипящей фракции термического крекинга — на смешение с исходным сырьем или на стадию очистки.
Предлагается также установка для осуществления способа переработки отработанных нефтепродуктов (смю чертеж), включающая узел обезвоживания и отбензинивания исходного сырья, состоящий из установленного на линии подачи сырья (А) теплообменника (1), соединенного последовательно с выпарным аппаратом с падающей пленкой (2), сепаратором (3), конденсатором (4), фазарозделителем (5); узел очистки воды, состоящий из отпарной колонны (6) и фильтра (7); узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла (8), дефлегматора (9), конденсатора (10), центрифуги (11); узел фильтрации (Б) и узел дистилляция (В).
Отличие заявляемого технического решения состоит в осуществлении дополнительных стадий: обезвоживание и отбензинивание исходного сырья, очистка воды, выделенной из исходного сырья, легко- и высококипящей фракций термического крекинга, обработка антиоксидантом легкокипящей фракции термического крекинга, продувка крекинг-котла азотом после заполнения его исходным сырьем.
Для осуществления этих стадий установка дополнительно включает узел обезвоживания и отбензинивания и узел очистки воды (см. чертеж). Указанные отличия позволяют повысить производительность установки, перерабатывать отработанные нефтепродукты с большим содержанием воды, исключить отходы в виде загрязненной воды, которая при использовании известного технического решения накапливается и не находит применения, что приводит к загрязнению окружающей среды.
Предлагаемый способ является безотходным, так как выделенная и очищенная вода может быть использована в промышленном производстве. Заявленная совокупность приемов позволяет создать высокопроизводительные установки переработки отработанных нефтепродуктов автономно от нефтеперерабатывающих заводов, На этих установках можно перерабатывать широкий ассортимент нефтепродуктов, которые в настоящее время сжигаются или накапливаются в отстойниках, загрязняя окружающую среду.
Переработка этих продуктов позволит улучшить экологию и, кроме того, получить дополнительно такие продукты, как компоненты смазочных масел, дизельных топлив, асфальта, печное и котельное топливо. Существо предлагаемого технического решения иллюстрируется приведенным ниже примером. Пример. Усредненную смесь отработанных моторных и индустриальных масел, имеющую следующие характеристики: Плотность, г/см3 — 0,92 воды, мас.% — 10. Вязкость кинематическая при 50oC, мм2/с — 60. Коксуемость, мас.% — 2 бензина, мас.% — 7. подают из емкостного парка через теплообменник, где смесь нагревают до 60oC, в одну из емкостей, затем насосом в выпарной аппарат и далее смесь самотеком снова возвращается в емкость. Температура в выпарном аппарате 120oC и остаточное давление 0,2-0,5 ата. Обезвоженное и отбензиненное отработанное масло в количестве 1,15 т/час нагретое до 110oC поступает в емкость готового сырья для подачи в крекинг-котел. Концентрация воды и бензиновой фракции в отработанном масле — 1 и 3 мас.% соответственно. Пары воды и бензиновой фракции (60-80oC), выделяющиеся в выпарном аппарате в количестве 0,15 т/час, поступают в сепаратор, где происходит их отделение от примесей масел (капельный унос).
Смесь паров воды и бензина поступает в конденсатор, где конденсируется и далее через холодильник поступает в фазоразделитель. В фазоразделителе за счет разности плотностей происходит разделение воды и бензиновой фракции на два слоя. Воду выводят из нижней части фазоразделителя и подают на очистку от нефтепродуктов в отпарную колонну. Загрязненную воду перед подачей в колонну нагревают до 95oC. В отпарной колонне при 100oC происходит отделение от нее органических загрязнений. Для увеличения поверхности контакта пузырьков газа и дистиллята в колонне необходима насадка из гофрированной нержавеющей стали, аналогичная насадке фирмы Зульцер. Отобранную из отпарной колонны очищенную воду направляют на окончательную доочистку до содержания органических соединений не более 0,05 мг/л на угольные фильтры. За сутки получают 2,48 тонны воды и 0,84 тонны компонента бензина.
Обезвоженное и отбензиненное сырье (отработанное масло) поступает в крекинг-котел и заполняет его до определенного уровня, перед нагревом в котел подают азот для вытеснения из него воздуха. Эта операция проводится следующим образом: котел заполняют азотом до давления 1,35 ата, затем происходит сброс его и эта операция «промывки» котла крекинга повторяется 4 раза до достижения содержания кислорода 7 мас.%. Только после вышеуказанной операции начинают разогрев котла. При меньшем содержании воды в сырье (менее 1 мас.%) скорость разогрева увеличивается. При достижении температуры крекинг-котла 380-410oC происходит процесс термического разложения, в первую очередь разлагаются тяжелые углеводороды с получением легких нефтепродуктов (бензиновая фракция и печное топливо). Кроме того, имеющиеся в сырье фракции, выкипающие до 360oC, испаряются и тоже поступают в конденсатор-разделитель, где легкие углеводороды отделяются от тяжелых, то есть печное топливо отделяется от бензиновой фракции.
В конденсаторе происходит разделение вышеуказанных нефтяных фракций. Отбор фракций печного топлива должен производиться из определенного места конденсатора с помощью специального устройства. Температура в месте отбора продукта 160-180oC, такая температура обеспечивает температуру вспышки отобранного продукта (Н.К. — 160-180oC и К.К. — не выше 360oC) в закрытом тигле не менее 45oC. Далее продукт поступает в конусную емкость на стадии стабилизации, где происходит обработка его антиоксидантом, а именно диэтилгидроксиламином или диметилформамидом. В рассматриваемом примере полученный продукт — фракцию печного топлива — обрабатывают таким количеством диэтилгидроксиламина, чтобы концентрация его в смеси была на уровне 0,05 мас. %.
Одновременно в этой емкости происходит отделение фракции печного топлива от воды путем отстоя. Время отстоя 4 часа. Отделение печного топлива от следов воды и механических примесей происходит на центрифуге. Отделенную воду после отстойников и центрифуги подают на смешение с исходным сырьем.
Печное топливо после центрифуги поступает на блок адсорбционной очистки, где происходит удаление смолистых веществ для осветления полученного продукта, при этом происходит уменьшение зольности продукта. Выход целевого продукта составляет 66-75 мас. %, 18,2 — 20,7 т/сутки. Физико-химические показатели готового продукта представлены ниже:
Плотность при 20oC, г/см3 — 0,84.
Кинематическая вязкость при 20oC, мм2/с — 4,4 Фракционный состав:
-10% перегоняется при, oC — 160.
-90% перегоняется при, oC — 340 Коксуемость 10%-ного остатка, мас.% — 0,088 Зольность, мас.% — 0,014.
Мехпримеси, мас.% — Отс.
Температура вспышки (з.т.), oC — 45 Испытание на медной пластинке — Выдерж. серы, мас.% — 0,016 После стадии стабилизации продукт может отвечать по своим параметрам качества вышеуказанным показателям.
В этом случае он поступает в емкостной парк готовой продукции, минуя стадии центрифугирования и адсорбционной очистки. Бензиновую фракцию из конденсатора подают в сепаратор, где отстоем отделяют воду. Загрязненную воду, содержащую более 4 мас.
% бензиновой фракции, подают на смешение с исходным сырьем. Если вода содержит менее 4 мас. % бензиновой фракции, ее подают на стадию очистки.
Бензиновая фракция после сепаратора поступает на адсорбционную очистку для удаления запаха и очистки от смолистых соединений. Для стабилизации в бензиновую фракцию вводят антиоксидант — диэтилгидроксиламин в количестве 0,002 мас.%.
Выход готового продукта 8,0-10,2 мас.% или 2,2-2,8 т/сут. Качество продукта представлено ниже: Фракционный состав — oC Н.К. — 35 10% — 63 20% — 75 30% — 85 40% — 93 50% — 103 60% — 117 70% — 131 80% — 146 90% — 175 95% — 206 К.К.
— 225 Углеводородный состав: Парафинонафтеновые, мас.% — 34,6 Ароматические углеводороды, мас.% — 51,2 Олефины, мас.% — 14,2 серы, мас.% — 0,007. Плотность при 20oC, г/см3 — 0,7210.
Тяжелую фракцию термического крекинга выводят в емкость-отстойник, где она охлаждается до 150oC и одновременно происходит осаждение разложившихся присадок. Далее на магнитных фильтрах происходит отделение мелкодисперсных металлических частиц. Эта стадия процесса обеспечивает такие показатели качества продукта, как зольность и содержание механических примесей. Осадок поступает в крекинг-котел. После такой очистки продукт может быть использован как компонент котельного топлива М-40 или M-100
Выход этого продукта составляет 15 мас.% или 4,14 т/сут. Тяжелый продукт термического крекинга можно выводить, минуя магнитные фильтры, в отстойную емкость, далее машиной ее отправляют на асфальтовый завод. В этом случае остаточный компонент термического крекинга используют в качестве компонента асфальта. Благодаря содержащимся в нем поверхностно-активным веществам продукт обладает хорошей совместимостью с другими компонентами асфальта.
В то же время тяжелый компонент после магнитных фильтров может быть использован в качестве составляющей для изготовления антикоррозионной смазки (за счет поверхностно-активных веществ, содержащихся в продукте) для смазывания днищ автомобилей. Процесс термического крекинга по утилизации отработанных масел является периодическим вследствие образования на дне котла плотного слоя продуктов разложения присадок, в результате чего ухудшается теплопередача через стенки котла.
Сигналом к остановке подачи сырья в котел является повышение температуры донной плиты котла примерно до 520-560oC. Подачу сырья в крекинг-котел прекращают и температуру в котле повышают до 650oC. В результате чего происходит пиролиз продуктов, оставшихся в котле. Образующийся кокс выгружают и процесс термического крекинга начинают снова.
Цикл процесса термического крекинга продолжается 20-25 суток, при этом количество образующегося кокса составляет примерно 1 мас.% от массы сырья или 5,5 тонн за 20 суток работы установки от одного котла. Выход газа от сырья составляет 2 мас.% или 0,023 т/час. Кокс используют в производстве асфальта.
Газ, образующийся в результате процесса термического крекинга, охлаждают в конденсаторе и затем сжигают.
1. Способ переработки отработанных нефтепродуктов, включающий термический крекинг исходного сырь в крекинг-котле с отделением парообразных продуктов от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции,
выделение из них воды, обработку обезвоженной высококипящей фракции термического крекинга антиоксидантом с последующей фильтрацией, отличающийся тем, что исходное сырье предварительно подвергают обезвоживанию и отбензиниванию, из водно-бензиновой смеси отстоем отделяют воду, которую подвергают очистке, обезвоженную легкокипящую фракцию термического крекинга обрабатывают антиоксидантом, воду, выделенную из легко- и высококипящей фракций термического крекинга, подвергают очистке и перед осуществлением термического крекинга обезвоженного и отбензиненного сырья крекинг-котел после заполнения его сырьем продувают азотом.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку выделенной воды осуществляют путем последовательной отпарки и адсорбционной доочистки.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что выделение воды из легкокипящей фракции термического крекинга осуществляют отстоем, а из высококипящей фракции термического крекинга — отстоем с последующим центрифугированием.
4. Способ по пп.1 — 3, отличающийся тем, что воду выделенную из высококипящей фракции термического крекинга, подают на смешение с исходным сырьем, а воду, выделенную из легкокипящей фракции термического крекинга, — на смешение с исходным сырьем или на стадию очистки.
5. Установка для осуществления способа переработки отработанных нефтепродуктов, включающая узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла, дефлегматора, конденсатора, центрифуги, узел фильтрации и узел дистилляции, отличающаяся тем, что дополнительно включает узел обезвоживания и отбензинивания исходного сырья, состоящий из установленного на линии подачи исходного сырья теплообменника, соединенного последовательно с выпарным аппаратом с падающей пленкой, сепаратором, конденсатором, фазоразделителем, и узел очистки воды, состоящий из отпарной колонны и фильтра.
Способ переработки отработанных нефтепродуктов
Изобретение относится к способу переработки отработанных нефтепродуктов.
Способ включает процесс предварительного обезвоживания и отбензинивания сырья, термический крекинг исходного сырья в крекинг-реакторе с отделением парообразных продуктов от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, после чего легкокипящие фракции конденсируют, а из полученной водно-бензиновой смеси путем отстоя отделяют воду, которую в дальнейшем очищают. При этом нагрев исходного сырья для обезвоживания и отбензинивания осуществляют посредством рекуперации тепла, образующегося при конденсации парообразных продуктов термического крекинга.
Способ позволяет перерабатывать отработанные нефтепродукты с большим содержанием воды при одновременном повышении производительности, снижении энергозатрат на обезвоживание и отбензинивание сырья и получать целевой продукт с высоким выходом. 1 ил.
Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки, к способу переработки отработанных нефтепродуктов и установке для его осуществления.
В процессе эксплуатации масел в них накапливаются продукты окисления, загрязнения, а так же значительное количество воды.
Способ включает процесс предварительного обезвоживания и отбензинивания сырья, термический крекинг исходного сырья в крекинг-реакторе с отделением парообразных продуктов от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, после чего легкокипящие фракции конденсируют, а из полученной водно-бензиновой смеси путем отстоя отделяют воду, которую в дальнейшем очищают. При этом нагрев исходного сырья для обезвоживания и отбензинивания осуществляют посредством рекуперации тепла, образующегося при конденсации парообразных продуктов термического крекинга.
Способ позволяет перерабатывать отработанные нефтепродукты с большим содержанием воды при одновременном повышении производительности, снижении энергозатрат на обезвоживание и отбензинивание сырья и получать целевой продукт с высоким выходом. 1 ил.
Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки, к способу переработки отработанных нефтепродуктов и установке для его осуществления.
В процессе эксплуатации масел в них накапливаются продукты окисления, загрязнения, а так же значительное количество воды.
Отработанные нефтепродукты становятся экологически вредными и требуют регенерации или утилизации.
Известен, например, способ переработки отработанных моторных масел, включающий обезвоживание масел и отгонку легких топливных фракции путем однократного испарения под вакуумом, разбавление масла узкой бензиновой фракцией 65-120°C, обработку смеси концентрированной щелочью, выделение топливных фракций и получение узких масляных фракций перегонкой под вакуумом (Патент США №3625881, C10G 27/100, 1971 г.).
Недостатком способа является то, что получаемые компоненты масел имеют низкую термическую стабильность.
Кроме того, этот способ не позволяет перерабатывать широкий ассортимент отработанных нефтепродуктов, которые в настоящее время сжигаются, накапливаются в отстойниках, загрязняя окружающую среду.
Наиболее близким является способ, включающий термический крекинг отработанных масел при 380-420°C в крекинг-котле с отделением парообразных продуктов крекинга от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, выделение воды из этих фракций, обработку обезвоженной высококипящей фракции термического крекинга антиоксидантом, в качестве которого используют диметилформамид, с последующей фильтрацией полученного продукта.
Известен, например, способ переработки отработанных моторных масел, включающий обезвоживание масел и отгонку легких топливных фракции путем однократного испарения под вакуумом, разбавление масла узкой бензиновой фракцией 65-120°C, обработку смеси концентрированной щелочью, выделение топливных фракций и получение узких масляных фракций перегонкой под вакуумом (Патент США №3625881, C10G 27/100, 1971 г.).
Недостатком способа является то, что получаемые компоненты масел имеют низкую термическую стабильность.
Кроме того, этот способ не позволяет перерабатывать широкий ассортимент отработанных нефтепродуктов, которые в настоящее время сжигаются, накапливаются в отстойниках, загрязняя окружающую среду.
Наиболее близким является способ, включающий термический крекинг отработанных масел при 380-420°C в крекинг-котле с отделением парообразных продуктов крекинга от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, выделение воды из этих фракций, обработку обезвоженной высококипящей фракции термического крекинга антиоксидантом, в качестве которого используют диметилформамид, с последующей фильтрацией полученного продукта.
Причем воду из легкокипящей фракции термического крекинга удаляют отстоем, а из высококипящей фракции термического крекинга — отстоем с последующим центрифугированием. В результате осуществления этого способа из отработанных масел получают компонент дизельного топлива или печного топлива.
Способ также предусматривает возможность получения кокса путем дополнительной обработки тяжелой фракции термического крекинга (патент №2161176, C10L 1/04, C10G 9/00, 27.12.2000). Для осуществления этого способа известна установка, которая включает узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла, дефлегматора, конденсатора, центрифуги, узел фильтрации и узел дистилляции. При необходимости получения кокса из тяжелой фракции термического крекинга установка может включать узел коксования.
Недостатком известного технического решения является сложность аппаратного исполнения, а также большая энергоемкость заявленного процесса, т.к. при нагреве для обезвоживания и отбензинивания используется дополнительный теплоноситель.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа переработки отработанных нефтепродуктов с большим содержанием воды при одновременном повышении производительности способа и снижении энергозатрат на обезвоживание и отбензинивание сырья.
Данная задача решается за счет способа переработки отработанных нефтепродуктов, включающего процесс предварительного обезвоживания и отбензинивания сырья, термический крекинг исходного сырья в крекинг-реакторе с отделением парообразных продуктов от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, после чего легкокипящие фракции конденсируют, а из полученной водно-бензиновой смеси путем отстоя отделяют воду,
которую в дальнейшем очищают, отличающийся тем, что нагрев исходного сырья для обезвоживания и отбензинивания осуществляют посредством рекуперации тепла, образующегося при конденсации парообразных продуктов термического крекинга.
Техническим результатом является отгон легкокипящих фракций из исходного сырья и из продуктов крекинг процесса за счет выделяющегося при конденсации высококипящих продуктов крекинг процесса тепла, тем самым снижают затраты энергии и выбросы вредных веществ в окружающую среду при переработке отработанных нефтепродуктов.
Предлагаемый способ переработки заключается в следующем. Исходное сырье из емкости подается через кожухотрубчатый теплообменник, где за счет рекуперации нагревается до температуры 120-150°C. Роль теплового агента здесь играет парогазовая смесь, которая поступает из крекинг-реактора и конденсируется в этом же теплообменнике во встречном потоке. Далее нагретое масло попадает в испарительную колонну, где происходит отделение масла от воды и легкокипящих фракций (бензин), из полученной водно-бензиновой смеси отстоем отделяют воду, которую затем подвергают очистке. Обезвоженное и отбензиненное сырье подвергают термическому крекингу в крекинг-реакторе, парообразные продукты термического крекинга конденсируются при прохождении через теплообменник (температура на выходе 150-180°C), конденсат — высококипящую фракцию охлаждают при помощи воздушного охладителя и отправляют на стабилизацию. Выделение воды из легкокипящей фракции термического крекинга осуществляют отстоем.
Установка для осуществления способа переработки отработанных нефтепродуктов, представленная на чертеже, включает:
реактор крекинга 1; теплообменник-рекуператор (конденсатор) 2; скруббер 3; два испарителя 4; три промежуточные емкости 5; два воздушных теплообменника 6; сепаратор (вода — бензин) 7; насосы 8. а — нагретое сырье; b — обезвоженное отработанное масло; с — парогазовая смесь углеводородов после крекинга; d — с конденсированная (частично) смесь углеводородов; е — дизельные фракции (на стабилизацию); f — легкие фракции углеводородов с водяным паром; g — смесь бензина и воды; h — неконденсируемый газ; i — бензин — вода. Узел обезвоживания и отбензинивания исходного сырья, стоящий из установленного на линии подачи сырья (а) теплообменника (2), соединенного последовательно с испарительной колонной (4), скруббером (3), узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла (1), теплообменника (2), испарителя (4), скруббера (3). Отличие заявляемого технического решения состоит в осуществлении дополнительных стадий: обезвоживание и отбензинивание исходного сырья, за счет рекуперации тепла конденсации парогазовой смеси, выделенной из исходного сырья после крекинга, при прохождении сырья через кожухотрубчатый теплообменник, а также подогрев и разделение в одну стадию на выходе из теплообменника продуктов термического крекинга: высококипяшая фракция — сконденсированная часть, и несконденсированная часть — легкокипящая фракция.
Указанные отличия позволяют перерабатывать отработанные нефтепродукты с большим содержанием воды. Также преимуществом данной технологии является простота аппаратного исполнения, возможность автоматизации данной линии. Бензиновые фракции после дополнительной очистки используются для сжигания в горелке котла реактора. Заявленная совокупность приемов позволяет создать высокопроизводительные установки переработки отработанных нефтепродуктов автономно от нефтеперерабатывающих заводов. На этих установках можно перерабатывать широкий ассортимент нефтепродуктов, которые в настоящее время сжигаются или накапливаются в отстойниках, загрязняя окружающую среду.
Исходное сырье из емкости подается через кожухотрубчатый теплообменник, где за счет рекуперации нагревается до температуры 120-150°C, попадает в испарительную колонну, где происходит отделение масла от воды и легкокипящих фракций, из полученной водно-бензиновой смеси отстоем отделяют воду, которую затем подвергают очистке.
Обезвоженное и отбензиненное отработанное масло, нагретое до 110°C, поступает в емкость готового сырья для подачи в крекинг-реактор, где подвергается термическому крекингу при температуре 380-420°C. Происходит деструкция молекул высококипящих углеводородов с образованием более легких углеводородов, входящих в состав печного топлива и бензина и их испарение.
Пары углеводородов и газы попадают в теплообменник, где охлаждаются до температуры 150-180°C и конденсируются.
Сконденсированная смесь — это высококипящие фракции, представляющие печное топливо.
Несконденсированные пары (легкокипящие фракции) поступают в скруббер, где охлаждаются, конденсируются и в дальнейшем используются для сжигания. Печное топливо откачивается и поступает в отделение стабилизации, где при небольшом количестве стабилизирующего вещества отстаивается в течение некоторого времени. Последующая очистка печного топлива от шлама осуществляется на центрифуге и на адсорбционном фильтре, где происходит удаление смолистых веществ для осветления продукта, при этом происходит уменьшение зольности. Очищенное печное топливо является основным продуктом.
Отходом данного производства является небольшое количество кокса (0,5-5%) и зависит от количества качества исходного сырья.
Процесс термического крекинга необходимо останавливать для выгрузки кокса из котла. Большое накопление кокса на дне котла будет приводить к ухудшению теплоотдачи через стенки котла. Образующийся кокс выгружается через люк и процесс возобновляется.
При коксовании происходит связывание содержащихся в отработанных нефтепродуктах вредных веществ в нетоксичную форму, пригодных для захоронения. Есть целый спектр отработанных нефтепродуктов, которые невозможно регенерировать и утилизировать сжиганием из-за большой обводненности и загрязненности (прокатные масла), традиционные способы — отстой, фильтрация и центробежная сепарация будут достаточно затратны. Данная технология термического крекинга позволит получать из широкого спектра отработанных нефтепродуктов полноценное печное топливо. Технология характеризуется высоким выходом целевого продукта до 80% от количества перерабатываемого сырья.
Данная технология малоотходна и экологически безопасна.
Способ переработки отработанных нефтепродуктов, включающий процесс предварительного обезвоживания и отбензинивания сырья, термический крекинг исходного сырья в крекинг-реакторе с отделением парообразных продуктов от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, после чего легкокипящие фракции конденсируют, а из полученной водно-бензиновой смеси путем отстоя отделяют воду.
Которую в дальнейшем очищают, отличающийся тем, что нагрев исходного сырья для обезвоживания и отбензинивания осуществляют посредством рекуперации тепла, образующегося при конденсации парообразных продуктов термического крекинга.
Способ также предусматривает возможность получения кокса путем дополнительной обработки тяжелой фракции термического крекинга (патент №2161176, C10L 1/04, C10G 9/00, 27.12.2000). Для осуществления этого способа известна установка, которая включает узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла, дефлегматора, конденсатора, центрифуги, узел фильтрации и узел дистилляции. При необходимости получения кокса из тяжелой фракции термического крекинга установка может включать узел коксования.
Недостатком известного технического решения является сложность аппаратного исполнения, а также большая энергоемкость заявленного процесса, т.к. при нагреве для обезвоживания и отбензинивания используется дополнительный теплоноситель.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа переработки отработанных нефтепродуктов с большим содержанием воды при одновременном повышении производительности способа и снижении энергозатрат на обезвоживание и отбензинивание сырья.
Данная задача решается за счет способа переработки отработанных нефтепродуктов, включающего процесс предварительного обезвоживания и отбензинивания сырья, термический крекинг исходного сырья в крекинг-реакторе с отделением парообразных продуктов от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, после чего легкокипящие фракции конденсируют, а из полученной водно-бензиновой смеси путем отстоя отделяют воду,
которую в дальнейшем очищают, отличающийся тем, что нагрев исходного сырья для обезвоживания и отбензинивания осуществляют посредством рекуперации тепла, образующегося при конденсации парообразных продуктов термического крекинга.
Техническим результатом является отгон легкокипящих фракций из исходного сырья и из продуктов крекинг процесса за счет выделяющегося при конденсации высококипящих продуктов крекинг процесса тепла, тем самым снижают затраты энергии и выбросы вредных веществ в окружающую среду при переработке отработанных нефтепродуктов.
Предлагаемый способ переработки заключается в следующем. Исходное сырье из емкости подается через кожухотрубчатый теплообменник, где за счет рекуперации нагревается до температуры 120-150°C. Роль теплового агента здесь играет парогазовая смесь, которая поступает из крекинг-реактора и конденсируется в этом же теплообменнике во встречном потоке. Далее нагретое масло попадает в испарительную колонну, где происходит отделение масла от воды и легкокипящих фракций (бензин), из полученной водно-бензиновой смеси отстоем отделяют воду, которую затем подвергают очистке. Обезвоженное и отбензиненное сырье подвергают термическому крекингу в крекинг-реакторе, парообразные продукты термического крекинга конденсируются при прохождении через теплообменник (температура на выходе 150-180°C), конденсат — высококипящую фракцию охлаждают при помощи воздушного охладителя и отправляют на стабилизацию. Выделение воды из легкокипящей фракции термического крекинга осуществляют отстоем.
Установка для осуществления способа переработки отработанных нефтепродуктов, представленная на чертеже, включает:
реактор крекинга 1; теплообменник-рекуператор (конденсатор) 2; скруббер 3; два испарителя 4; три промежуточные емкости 5; два воздушных теплообменника 6; сепаратор (вода — бензин) 7; насосы 8. а — нагретое сырье; b — обезвоженное отработанное масло; с — парогазовая смесь углеводородов после крекинга; d — с конденсированная (частично) смесь углеводородов; е — дизельные фракции (на стабилизацию); f — легкие фракции углеводородов с водяным паром; g — смесь бензина и воды; h — неконденсируемый газ; i — бензин — вода. Узел обезвоживания и отбензинивания исходного сырья, стоящий из установленного на линии подачи сырья (а) теплообменника (2), соединенного последовательно с испарительной колонной (4), скруббером (3), узел термического крекинга, состоящий из крекинг-котла (1), теплообменника (2), испарителя (4), скруббера (3). Отличие заявляемого технического решения состоит в осуществлении дополнительных стадий: обезвоживание и отбензинивание исходного сырья, за счет рекуперации тепла конденсации парогазовой смеси, выделенной из исходного сырья после крекинга, при прохождении сырья через кожухотрубчатый теплообменник, а также подогрев и разделение в одну стадию на выходе из теплообменника продуктов термического крекинга: высококипяшая фракция — сконденсированная часть, и несконденсированная часть — легкокипящая фракция.
Указанные отличия позволяют перерабатывать отработанные нефтепродукты с большим содержанием воды. Также преимуществом данной технологии является простота аппаратного исполнения, возможность автоматизации данной линии. Бензиновые фракции после дополнительной очистки используются для сжигания в горелке котла реактора. Заявленная совокупность приемов позволяет создать высокопроизводительные установки переработки отработанных нефтепродуктов автономно от нефтеперерабатывающих заводов. На этих установках можно перерабатывать широкий ассортимент нефтепродуктов, которые в настоящее время сжигаются или накапливаются в отстойниках, загрязняя окружающую среду.
Исходное сырье из емкости подается через кожухотрубчатый теплообменник, где за счет рекуперации нагревается до температуры 120-150°C, попадает в испарительную колонну, где происходит отделение масла от воды и легкокипящих фракций, из полученной водно-бензиновой смеси отстоем отделяют воду, которую затем подвергают очистке.
Обезвоженное и отбензиненное отработанное масло, нагретое до 110°C, поступает в емкость готового сырья для подачи в крекинг-реактор, где подвергается термическому крекингу при температуре 380-420°C. Происходит деструкция молекул высококипящих углеводородов с образованием более легких углеводородов, входящих в состав печного топлива и бензина и их испарение.
Пары углеводородов и газы попадают в теплообменник, где охлаждаются до температуры 150-180°C и конденсируются.
Сконденсированная смесь — это высококипящие фракции, представляющие печное топливо.
Несконденсированные пары (легкокипящие фракции) поступают в скруббер, где охлаждаются, конденсируются и в дальнейшем используются для сжигания. Печное топливо откачивается и поступает в отделение стабилизации, где при небольшом количестве стабилизирующего вещества отстаивается в течение некоторого времени. Последующая очистка печного топлива от шлама осуществляется на центрифуге и на адсорбционном фильтре, где происходит удаление смолистых веществ для осветления продукта, при этом происходит уменьшение зольности. Очищенное печное топливо является основным продуктом.
Отходом данного производства является небольшое количество кокса (0,5-5%) и зависит от количества качества исходного сырья.
Процесс термического крекинга необходимо останавливать для выгрузки кокса из котла. Большое накопление кокса на дне котла будет приводить к ухудшению теплоотдачи через стенки котла. Образующийся кокс выгружается через люк и процесс возобновляется.
При коксовании происходит связывание содержащихся в отработанных нефтепродуктах вредных веществ в нетоксичную форму, пригодных для захоронения. Есть целый спектр отработанных нефтепродуктов, которые невозможно регенерировать и утилизировать сжиганием из-за большой обводненности и загрязненности (прокатные масла), традиционные способы — отстой, фильтрация и центробежная сепарация будут достаточно затратны. Данная технология термического крекинга позволит получать из широкого спектра отработанных нефтепродуктов полноценное печное топливо. Технология характеризуется высоким выходом целевого продукта до 80% от количества перерабатываемого сырья.
Данная технология малоотходна и экологически безопасна.
Способ переработки отработанных нефтепродуктов, включающий процесс предварительного обезвоживания и отбензинивания сырья, термический крекинг исходного сырья в крекинг-реакторе с отделением парообразных продуктов от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, после чего легкокипящие фракции конденсируют, а из полученной водно-бензиновой смеси путем отстоя отделяют воду.
Которую в дальнейшем очищают, отличающийся тем, что нагрев исходного сырья для обезвоживания и отбензинивания осуществляют посредством рекуперации тепла, образующегося при конденсации парообразных продуктов термического крекинга.