Способ гидрообработки донного нефтешлама

(51) 09 1/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ возникновении нештатных аварийных ситуаций,связанных с разливом нефти. Технический результат при использовании предлагаемого способа заключается в упрощении и удешевлении гидрообработки нефтешлама с получением возвратного нефтепродукта с содержанием воды 1,2, дорожного материала и технической воды, очищенной до содержания растворнных нефтепродуктов менее 0,3 мг/л. Донный нефтешлам смешивают с водой в присутствии отработанного моторного масла, при этом соотношение компонентов - нефтешлам(НШ), вода (Н 2 О) и отработанное моторное масло (ОММ) в смеси выбирают в пропорции НШН 2 ММ 11,01,10,010,05.(72) Калау Тулеген Малик Нуржанова Сауле Бакировна Сыздыков Толеген Дауренгалиевич(54) СПОСОБ ГИДРООБРАБОТКИ ДОННОГО НЕФТЕШЛАМА Изобретение относится к нефтяной промышленности, а более конкретно, к очистке донного нефтешлама, нефтезагрязннного грунта и почвы в местах добычи и переработки нефти при возникновении нештатных аварийных ситуаций,связанных с разливом нефти. Проблема переработки нефтешламов и очистки замазученных грунтов является весьма актуальной. Известен способ переработки нефтешламов,например, Патент 2274502, МПК В 09 В 3/00,12.02.2004 г. В соответствии с известным способом смешивают нефтешлам с разбавителем с последующим послойным промораживанием и оттаиванием в естественных условиях и удалением выделившейся воды. При этом, нефтешлам смешивают с известковым материалом в соотношении 112, соответственно, затем в обезвоженную после промораживания и отстаивания смесь добавляют частично обезвоженную глину или буровой шлам в количестве 10,5, соответственно. В качестве известкового материала используют недопал, шлам химводоочистки или обожженную размолотую товарную известь. Недостатком известного способа является то, что он может применяться для получения изолирующего материала, применяемого при захоронении тврдых бытовых отходов и токсичных промышленных отходов. Однако полной переработки нефтяного шлама в почвенный грунт известный способ не обеспечивает. Известен способ очистки нефтешламов и грунтов(Патент РФ 2116265, С 02 11/00), согласно которому нефтяной шлам и замазученный грунт забирают из шламонакопителя, обрабатывают деэмульгатором, фильтруют от крупных частиц размером более 10 мм, обрабатывают и нагревают водным паром до температуры 40-50 С. Затем шлам отстаивают 15-20 мин, в течение этого времени шлам разделяется на четыре фазы нефтепродуктовую,водную,водно-иловую суспензию, замазученные механические примеси,при этом выведенные механические примеси отмывают углеводородным растворителем и водяным паром. Указанный способ применяется при комплексной переработке жидкого нефтешлама. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является Способ очистки нефтезагрязннных почв, грунтов и нефтешламов по Патенту РФ 2244685, МПК С 02 1/40, опубл. в БИ 2 20.01.2005 г. Данный способ выбран за прототип к предлагаемому. В соответствии с известным способом осуществляют отмывку нефтешлама в присутствии реагента. При этом, нефтешлам смешивают с реагентом, перемешивают полученную смесь и отстаивают. Перед отмывкой грунт разделяют на плавающую массу и осаждаемый грунт, а затем осуществляют отмывку каждой отдельной фракции. Отмывку плавающей массы проводят струйной обработкой на вибросите с одновременным отмыванием массы от загрязненной моющей 2 жидкости, а отмывку осаждаемого грунта проводят в три этапа на первом этапе отмывку осуществляют при осаждении в потоке моющей жидкости, на втором этапе осуществляют струйную отмывку материала на наклонном винтовом конвейере при перемешивании материала, на третьем этапе отмывку осуществляют струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением отмываемого грунта от загрязннной моющей жидкости. Известный способ технически сложно реализуем. Для его реализации необходимы дорогостоящие моющие средства, образующие неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями,например, техническое средство УБОН, УБОНД и другие моющие средства, содержащие неионогенные ПАВ(поверхностно-активные вещества) с добавками. Способ энергомок. В процессе очистки необходимо контролировать активность моющего раствора и при необходимости корректировать его концентрацию до требуемых значений. Также в зависимости от степени загрязнения грунта регулируется напорный режим в струйных моющих установках. Вс это делает известный способ труднореализуемым,нетиражируемым. Технический результат при использовании предлагаемого способа заключается в упрощении и удешевлении гидрообработки нефтешлама с получением возвратного нефтепродукта с содержанием воды 1,2, дорожного материала и технической воды, очищенной до содержания растворнных нефтепродуктов менее 0,3 мг/л. С помощью предлагаемого способа достигается степень отмывки нефтешлама от нефти до 95(содержание остаточной нефти не превышает 510). Также решена проблема утилизации отработанного моторного масла. Указанный технический результат достигается тем, что в способе гидрообработки донного нефтешлама, включающем отмывку его в присутствии реагента, при этом, донный нефтешлам смешивают с реагентом, перемешивают полученную смесь и отстаивают е, донный нефтешлам смешивают с водой в присутствии отработанного моторного масла,при этом соотношение компонентов - нефтешлам (НШ), вода (Н 2 О) и отработанное моторное масло (ОММ) в смеси выбирают в пропорции НШН 2 ОММ 11,01,10,010,05. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем,что донный нефтешлам смешивают с водой в присутствии отработанного моторного масла, при этом соотношение компонентов - нефтешлам(НШ), вода (Н 2 О) и отработанное моторное масло (ОММ) в смеси выбирают в пропорции НШН 2 ОММ 11,01,10,010,05. Таким образом,заявляемый способ соответствует критерию изобретения новизна. Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия. В соответствии с предлагаемым способом донный нефтешлам смешивают с водой в присутствии отработанного моторного масла,перемешивают полученную смесь и отстаивают, при этом соотношение компонентов - нефтешлам(НШ), вода (Н 2 О) и отработанное моторное масло (ОММ) в смеси выбирают в пропорции НШН 2 ООММ 11,01,10,010,05. Известно, что наиболее действенным способом повышения эффективности процессов разделения твердой и жидкой фаз является применение деэмульгаторов. Деэмульгаторы должны обладать более высокой по сравнению природными эмульгаторами поверхностной активностью и хорошим пептизирующим(смачивающим) действием по отношению к углеводородным компонентам нефтешлама для перевода их из состава оболочек дисперсной среды. Так, в соответствии с предлагаемым способом для увеличения скорости разделения фаз в качестве деэмульгатора предлагается использовать отработанное моторное масло. При этом эффективность деэмульгатора определяли как отношение выделившегося количества воды за определенный промежуток времени к исходному объму нефтешлама. В процессе отмывки нефтешлама водой в присутствии отработанного моторного масла достигается эффективное разделение в течение 20 минут и, в отличие от процесса отмывки нефтешлама техническими моющими средствами Наименование показателя Плотность, г/см 3 Вязкость кинематическая, при 80 С, сСт Содержание,масс.- парафинов Температура застывания, С Температура вспышки (в откр.тигле) С Фракционный состав нач.кип. С выкипаетоб.при Т С 10 20 30 40 50 Видно, что в процессе отмывки донного нефтешлама получается возвратный нефтепродукт с содержанием воды 1,2. Фракционный состав полученного продукта практически содержит те же компоненты, что и исходная нефть.(ТМС) смесь разделяется на две фазы с чткой границей раздела поверхности. Отработанное масло оказывает высокое деэмульгирующее действие на нефтешлам с разделением на водную и органическую части. После фильтрации получаем технологический раствор, используемый в дальнейшем для повторных отмывок (2-3 цикла). Нефтефаза подвергается дополнительной промывке до полного удаления воды и мехпримесей. Нарушение устойчивости нефте-гидродисперсий в присутствии флокулянтов может идти по различным механизмам. В нашем случае применения отработанного масла имеет место образование полимерных мостиков между углеводородными частицами шлама и масла и образование более плотных флокул. Процесс очисти нефтешлама проводили в несколько стадий. На первой стадии происходила отмывка нефтепродукта от мехпримесей шлама за счт интенсивного смешивания с водой и отработанным маслом нефтешлама. При этом разница в плотностях мехпримесей и нефтепродукта увеличивается,а вязкость нефтепродукта уменьшается. На второй - разделение фаз во времени (отстаивание) и декантация водной фазы. И на третьей - промывка нижней иловой части для интенсификации процесса выделения остаточного количества нефтепродуктов и исключения образования застойных зон в нефтешламе(недоразрушенных эмульсий, то есть до полного разрушения эмульсий типа вода - в - нефти). В таблице 1 приведены физико-химические свойства исходного нефтешлама и восстановленной нефти. Таблица 1. Нефтешлам исходный 0,9922 65,7 Нефть из нефтешлама 0,881 56,6 Утилизация отмытого продукта проводилась по двум вариантам 1 - использовалась после дополнительной термической обработки в качестве добавки в асфальтобетон 2 - подвергалась дополнительной обработке смешению с лгкой фракцией с передачей на установку замедленного коксования. Пример реализации способа. Осуществили гидрообработку нефтешлама с амбара - шламонакопителя 22/1 ТОО ПНХЗ(Павлодарского нефтехимзавода). При этом, на 100 кг нефтешлама использовалось 110 л воды и 5 кг отработанного моторного синтетического масла. Смешивание осуществляли при 2025 С, время перемешивания 2030 мин (в зависимости от вязкости шлама). Время разделения - 1520 мин. Промывной раствор использовали до трх промывок. В таблице 2 приведены результаты гидрообработки проб нефтешламов с амбарашламонакопителя 22/1 ТОО ПНХЗ. Таблица 2. Содержание определяемых компонентов,нефтепродукты вода мехпримеси 34,65 1,2 64,15 32,26 В таблице 2 для сравнения приведены пробы нефтешламов, отмытых техническими моющими средствами (ТМС) и ТМС с поверхностноактивными веществами (ТМСПАВ). Установлено,что при использовании отработанного моторного масла нефтяная фаза после деэмульсации характеризовалась низким остаточным содержанием воды 1,2 значительно уменьшилось количество недоразрушенных эмульсий и, как следствие, сформировалась более чткая граница раздела фаз. Степень деэмульсации достигла 95,3 при расходе отработанного масла 50 кг на 1 тонну нефтешлама. Таким образом, в процессе отмывки исходного нефтешлама водой в присутствии отработанного масла получен возвратный нефтепродукт с содержанием воды 1,2, дорожный материал и техническая вода, очищенная до содержания в ней растворнных нефтепродуктов менее 0,3 мгл-1. Способ не сложен в реализации, неэнергомок. Попутно решн актуальный вопрос утилизации отработанного моторного масла, скапливающегося в больших количествах. Технология гидропереработки нефтешлама доведена до промышленного применения. Она включает следующие переделы подготовка нефтешлама гидропереработка нефтешлама водой в присутствии деэмульгатора- отработанного моторного масла отстой и разделение фаз с получением нефтяной массы и оборотного технологического раствора и утилизация отходов. Установлены основные технологические параметры переработки нефтешламов 1. Отношение НШвода 11,01,1 2. Расход деэмульгатора(отработанного моторного масла вот массы НШ) - 15. 3. Температура процесса - 2025 С. 4. Время смешения фаз - 1520 мин. 5. Время расслаивания фаз - 20 мин. 6. Продолжительность обработки - 1 час. 7. Продолжительность отстоя - 1 час. 8.среды - 6,2. 9. Степень извлечения нефтепродуктов (степень очистки воды ) - 97,0. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ гидрообработки донного нефтешлама,включающий отмывку его в присутствии реагента,при этом донный нефтешлам смешивают с реагентом, перемешивают полученную смесь и отстаивают, отличающийся тем, что донный нефтешлам смешивают с водой в присутствии отработанного моторного масла, при этом соотношение компонентов - нефтешлам (НШ),вода (Н 2 О) и отработанное моторное масло