Способ сбора затвердевших нефтесодержащих сливных отходов (НСО) и устройство для осуществления способа

(51) 09 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ значительно упрощают и удешевляют сбор затвердевших НСО. Предлагаемый способ включает поэтапное извлечение затвердевших нефтесодержащих отходов с перемещением от одного участка к другому. Извлечение затвердевших отходов проводят с перемещением от одного участка к другому вдоль береговой линии амбарного озера или мест накопления отходов, причем на первом этапе пласт затвердевших отходов расчленяют(разрезают) на небольшие куски (участки) заглубленным специализированным устройством плугом, поступательно перемещаемым с помощью тягового механизма, а на втором папе расчлененные затвердевшие нефтесодержащие отходы удаляют(извлекают) путем буксировки по поверхности насыщенного водно-солевого раствора к месту погрузки. Устройство для извлечения затвердевших нефтесодержащих сливных отходов включает основание, снабженное рабочим органом в виде заостренного наконечника,держателем буксировочного троса и ручками для переноса и фиксации во время перемещения.(56) Каталог АО НИИ ГИДРОПРИБОР,Республика Казахстан, 19.06.2006(54) СПОСОБ СБОРА ЗАТВЕРДЕВШИХ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СЛИВНЫХ ОТХОДОВ(НСО) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА(57) Предлагаемый способ относится к нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности,в частности к очистке технологических амбарных озер и иных загрязненных участков от нефтесодержащих сливных отходов. Извлечение затвердевших НСО по предлагаемому способу можно осуществлять в любое время года, круглосуточно и круглогодично,что обеспечивает повышение производительности, а отсутствие необходимости строительства какихлибо капитальных сооружений, дамб, дорог,коммуникаций, а также простая конструкция специализированного устройства плуга 22031 Предлагаемый способ относится к нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности,в частности к очистке технологических амбарных озер и иных загрязненных участков от нефтесодержащих сливных отходов (НСО). При осуществлении способа проводят извлечение затвердевших нефтесодержащих отходов из амбарных озер или мест накопления отходов. Известен способ сбора и переработки нефтяного шлама, включающий изменение его агрегатного состояния из вязкопластичного в жидкое путем подогрева и последующее разделение на составляющие компоненты (2097526, МПК Е 21 В 21/06, публ. 1977.11.27). При подогреве в нефтяной шлам дополнительно вводят растворитель до содержания в полученной смеси твердых частиц не более 35 мас. при непрерывном барбатировании ее горячим азотом. Недостаток способа - вторичное загрязнение растворителем и высокая стоимость. Известные способы мало приемлемы для сбора затвердевших НСО. Для выяснения причин, которые создают трудности при сборе затвердевших НСО,можно рассмотреть ситуацию, сложившуюся на технологических амбарных озерах в Казахстане. С советских времен здесь осталось много технологических амбарных озер, в том числе и два крупнейших в Казахстане - технологический амбар ЦППН УПН и ПО и Альбсеноманский водозабор с запасами НСО, находящихся на поверхности насыщенного водно-солевого раствора, в объеме 1,0 млн. тонн и 397 тыс. тонн соответственно. Вследствие практически полного отсутствия летучих соединений в НСО затвердевшие НСО имеют температуру плавления (для разных участков) от 45 до 55-60 С. Большую часть года НСО находятся в затвердевшем состоянии и лишь в период с мая по август в дневное время йод воздействием прямых солнечных лучей расплавляются. Как правило амбарные озера содержат (представляют собой) перенасыщенный водно-солевой раствор с содержанием хлористых и иных солей от 15 000 мг/литр до 25 000 мг/литр. Избыточная часть солей выпадает в осадок в виде солевой рапы. Выше (на солевом растворе),вследствие более низкой плотности плавают НСО. В холодное время года, либо в утреннее, вечернее и ночное время летом, либо при повышении облачности летом, НСО изменяют свое агрегатное состояние - затвердевают. Исторически, более 35 лет, вышеуказанные амбары не очищались от нефтяных загрязнений вследствие несовершенства существующих технологий сбора расплавленных и затвердевших НСО с водной поверхности. Предпринимались попытки сбора амбарной нефти передвижной установкой (Каталог АО НИИ ГИДРОПРИБОР,Республика Казахстан). Разжижение сгустившейся амбарной нефти производится сверхзвуковой кольцевой паровой струей. Температура нефти в области воздействия струи резко повышается, в результате чего нефть становится жидкой и становится возможным е отсос. Работу устройства обеспечивают паровые 2 установки типа ППУА-1600/100, отсос нефти производится при помощи насоса типа НДНМ-4(ТУ-400-9-77-86). Один килограмм водяного пара сверхзвуковой струи позволяет растопить 4,4 кг амбарной нефти при температуре подачи пара 200 С и давлении 0,98 Мпа. Производительность устройства снижается при уменьшении температуры, давления пара и уменьшения толщины слоя НСО. Задачей,стоящей перед предлагаемым техническим решением, является создание способа сбора затвердевших нефтесодержащих сливных отходов (НСО) и устройства для реализации способа, расширяющих арсенал применяемых средств для этих целей. Технический результат состоит в том, что извлечение затвердевших НСО из амбарных озер или мест накопления отходов по предлагаемому способу можно осуществлять в любое время года,круглосуточно и круглогодично, что обеспечивает повышение производительности, а отсутствие необходимости строительства каких-либо капитальных сооружений,дамб,дорог,коммуникаций, а также простая конструкция специализированного устройства плуга значительно упрощают и удешевляют сбор затвердевших НСО. Технический результат достигается тем, что извлечение затвердевших нефтесодержащих отходов проводят поэтапно с перемещением от одного участка к другому вдоль береговой линии амбарного озера или мест накопления отходов. На первом этапе пласт затвердевших нефтесодержащих отходов расчленяют (разрезают) на небольшие куски (участки) специализированным устройством плугом, который снабжен заглубляемым в пласт рабочим органом, поступательно перемещаемым с помощью тягового механизма, а на втором этапе расчлененные затвердевшие нефтяные отходы удаляют (извлекают) путем буксировки по поверхности насыщенного водно-солевого раствора к месту погрузки. Предлагаемый способ и устройство для осуществления способа иллюстрируются прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 изображена схема сбора затвердевших НСО с участка амбарного озера, на фиг.2 представлено специализированное устройство - плуг для осуществления способа (вид сбоку), а на фиг. 3 - специализированное устройство- плуг для осуществления способа (вид сверху). Для осуществления способа сбора затвердевших НСО предлагается расчленять (резать) пласт затвердевших нефтесодержащих отходов на небольшие участки специализированным устройством - плугом и затем удалить их путем буксировки по поверхности насыщенного водносолевого раствора к месту погрузки. Извлечение затвердевших нефтесодержащих отходов проводят поэтапно с перемещением от одного участка к другому вдоль береговой линии амбарного озера или мест накоплении отходов. Площадь, которую необходимо очистить от затвердевших НСО,разбивают на участки. Длину и ширину участка 22031 определяют исходя из опыта полученного при сборе НСО на соседних участках с учетом удобства выполнения последующих работ. На первом этапе пласт затвердевших нефтесодержащих отходов расчленяют (разрезают) на небольшие куски(участки) специализированным устройством плугом, которое снабжено заглубляемым в пласт рабочим органом, поступательно перемещаемым с помощью тягового механизма. На втором этапе расчлененные затвердевшие нефтяные отходы удаляют (извлекают) путем буксировки по поверхности насыщенного водно-солевого раствора к месту погрузки. Очистка участка производится до тех пор, пока с поверхности не будет удалены все затвердевшие НСО. Специализированное устройство - плуг для осуществления предлагаемого способа представляет собой основание 1, например, металлическую трубу(или соединение труб) с предпочтительной длиной в пределах 3 м и диаметром 100 мм. Основание 1 на одном конце снабжено рабочим органом 2 заостренным наконечником с высотой до 1 м,направленным от основания 1 вертикально вниз. На другом конце основания 1 находится держатель 5 буксировочного троса 6. Основание 1 устройства плуга снабжено ручками 3 и 4, закрепленными к основанию 1, для переноса и фиксации положения его рабочего органа 2 во время перемещения. В затвердевший пласт НСО в точке начала расчленения (резания) вбивают заостренный наконечник рабочего органа 2, разматывают трос 6,который крепят к тяговому механизму 7, например,к автомашине или лебедке. Рабочий орган 2 устройства, посредством лебедки или буксируемый автомашиной, разрезает пласт затвердевших нефтесодержащих сливных отходов НСО на отдельные куски (участки). Полученные, путем разрезания, небольшие участки затвердевших нефтесодержащих сливных отходов посредством троса, закрепленного к лебедке или к автомашине,буксируют по поверхности насыщенного водно солевого раствора к месту погрузки их, например,экскаватором 8 в автотранспорт 9, например,автосамосвалы с последующим вывозом к месту переработки. По мере погрузки НСО в автосамосвалы 9, подтягивают тросом следующий отрезанный участок затвердевших нефтесодержащих сливных отходов. Достоинства предлагаемого способа заключаются в том, что- буксировка небольших отрезанных участков пласта НСО к месту погрузки не требует перемещения автотехники к пласту нефтяных отходов, которое обычно обеспечивается с помощью постоянной отсыпки дамб инертным материалом- погрузочная и автомобильная техника находятся на очищаемом укрепленном участке береговой линии амбарного озера- способ позволяет использовать на одном и том же укрепленном участке несколько экскаваторов,что приводит к увеличению сбора НСО в несколько раз- в несколько раз сокращается время и затраты на сбор НСО- опытные работы показали, что скорость резки пласта затвердевших нефтесодержащих сливных отходов НСО составляет не менее 100 м за 5 минут при толщине слоя НСО более 0.5 м, что позволяет обеспечить непрерывность работы автотехники по сбору НСО- использование самоходной погрузочной и автомобильной техники обеспечивает автономность процесса, нет необходимости в обеспечении энергоснабжения,строительстве каких-либо сооружений на берегу амбарных озер- за счет отсутствия интенсивного движения спецтехники по временным сооружениям, дамбам при сборе НСО обеспечивает безопасность работ- пласт НСО может резаться круглогодично,даже летом в утренние и в вечерние часы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ сбора затвердевших нефтесодержащих сливных отходов,включающий поэтапное извлечение затвердевших нефтесодержащих отходов с перемещением от одного участка к другому,отличающийся тем, что извлечение затвердевших нефтесодержащих отходов проводят с перемещением от одного участка к другому вдоль береговой линии амбарного озера или мест накопления отходов,причем на первом этапе пласт затвердевших нефтесодержащих отходов расчленяют (разрезают) на небольшие куски (участки) заглубленным специализированным устройством плугом,поступательно перемещаемым с помощью тягового механизма, а на втором этапе расчлененные затвердевшие нефтесодержащие отходы удаляют(извлекают) путем буксировки по поверхности насыщенного водно-солевого раствора к месту погрузки. 2. Устройство для извлечения затвердевших нефтесодержащих сливных отходов отличающееся тем, что оно включает основание, снабженное на одном конце рабочим органом в виде заостренного наконечника, на другом конце - держателем буксировочного троса, причем основание снабжено ручками для переноса и фиксации во время перемещения. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что основание выполнено в виде трубы или соединения труб.