Исследование и совершенствование технологии утилизации нефтешламов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Маликова, Мария Юрьевна

• Маликова, Мария Юрьевна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Маликова, Мария Юрьевна

Всего страниц

ВВЕДЕНИЕ.

1 КРАТКИЙ ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПОДГОТОВКЕ АМБАРНЫХ НЕФТЕЙ И УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМОВ.

1.1 Технологии подготовки амбарных нефтей.

1.1.1 Химреагентные методы разрушения амбарных нефтей.

1.1.2 Применение растворителей.

1.1.3 Механические методы.

1.1.4 Электрофизические методы.

1.1.5 Применение высоких температур.

1.1.6 Промывка водой (обращение фаз).

1.1.7 Комбинированные методы.

1.2 Технологии утилизации промышленных отходов, содержащих нефть и нефтепродукты.

1.2.1 Термические методы обезвреживания нефтяных шламов.

1.2.2 Механическое разделение нефтешлама (физический метод).

1.2.3 Экстракционные методы.

1.2.4 Химический метод утилизация нефтешламов.

1.2.5 Биологический метод очистки нефтезагрязненных отходов.

1.2.6 Методы комплексной переработки нефтешламов.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ.

2 РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ И ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ РАБОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ АМБАРНЫХ НЕФТЕЙ.

2.1 Анализ причин образования амбарных нефтей, их физико-химические свойства.

2.2 Результаты лабораторных исследований подготовки амбарных нефтей с повышенным содержанием парафина на примере ОАО «НК «Роснефть» - Ставропольнефтегаз».

2.2.1. Термохимический метод.

2.2.2. Механический метод (центрифугирование).

2.2.3. Промывка водой (обращение фаз).

2.2.4. Применение растворителей.

2.3. Опытно-промышленное внедрение технологического процесса подготовки амбарных нефтей.

2.3.1. Технологический процесс подготовки амбарной нефти с полей испарений обводненностью до 20 %.

2.3.2. Технологический процесс подготовки амбарной нефти с полей испарений обводненностью более 20 %.

2.4 Оценка экономической эффективности подготовки амбарных нефтей.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА УТИЛИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ,

СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ.

3.1 Химический состав и технические требования к производству химического реагента.

3.2 Технологический процесс утилизации химическим реагентом R промышленных отходов, содержащих нефть и нефтепродукты.

4 ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМА ХИМИЧЕСКИМ РЕАГЕНТОМ R.

4.1 Принципиальная технологическая схема утилизации промышленных отходов, содержащих нефть и нефтепродукты, химическим реагентом R.

4.2 Класс опасности конечного продукта обезвреживания отходов, содержащих нефть и нефтепродукты, с помощью химического реагента R.

4.3 Использование в народном хозяйстве конечного продукта утилизации нефтешламов химическим реагентом R.

4.3.1 Использование конечного продукта утилизации в дорожном строительстве.

4.3.2 Использование конечного продукта утилизации при рекультивации нарушенных земель на примере ОАО «НК «Роснефть» - Туапсинский НПЗ».

4.4 Оценка экологической эффективности технологического процесса утилизации нефтешламов химическим реагентом R.

4.4.1 Краткая аннотация мероприятия.

4.4.2 База сравнения и метод расчета эффективности.

4.4.3 Исходные данные и расчет годового экономического эффекта.

4.4.4 Стоимостная оценка используемого при утилизации нефтешлама химического реагента R.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и совершенствование технологии утилизации нефтешламов»

Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая отрасли промышленности в процессе своего производства способствуют образованию и накоплению стойких водонефтяных эмульсий и промышленных отходов, которые содержат нефть и различного вида нефтепродукты.

В настоящее время на промышленных предприятиях нефтедобычи и нефтепереработки РФ накоплено десятки миллионов тонн нефтесодержащих отходов, находящихся, как правило, в открытых земляных амбарах, сооруженных еще в конце 40-х годов двадцатого века. Подобные хранилища в виду своей ветхости превратились из средств предотвращения нефтезагрязнений в постоянно действующие источники негативного воздействия на окружающую среду — испарение легких фракций углеводородов в атмосферу, фильтрация органических соединений в почву и грунтовые воды. В настоящее время в РФ за размещение промышленных отходов введены экологические платежи, размеры которых для III класса опасности отходов составляют 497 руб./т при наличии у предприятия лицензии на право обращения с опасными отходами. В случае отсутствия данной лицензии размер экологических платежей возрастает в 5 раз с умножением этой суммы на территориальный коэффициент (для Краснодарского края он равен 1,9).

Водонефтяные эмульсии образуются в основном в резервуарах-отстойниках при подготовке сырой нефти в виде промежуточного слоя и в нижних частях товарных резервуаров. Рост промежуточных слоев и постепенное накопление подтоварных остатков приводит к нарушению технологического процесса подготовки нефти до товарных кондиций. С целью предотвращения технологических срывов периодически производится сброс этих остатков в водоочистные и шламонакопительные сооружения, при этом содержание нефти может достигать до 80 %.

Современные методы выделения нефти из указанных промышленных отходов недостаточно технологичны, энергоемки и, как правило, требуют значительных капитальных вложений, поэтому совершенствование данных технологических процессов для нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих регионов России является весьма актуальной.

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Маликова, Мария Юрьевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработан и внедрен в производство технологический процесс подготовки амбарных нефтей до товарных кондиций (верхний слой технологических амбаров и резервуаров) с повышенным содержанием парафина на основе использования углеводородных растворителей (широкие фракции легких углеводородов, стабильный бензин), которые получаются в процессе основной технологии подготовки сырой нефти.

2. Разработанная технология не нарушает параметры основного технологического процесса подготовки сырой нефти, не требует масштабного технического переоснащения и рекомендуется ее использование для аналогичных амбарных нефтей нефтедобывающих предприятий (разработано дополнение к основному технологическому регламенту подготовки сырой нефти).

3. Разработан состав химического реагента R и проведены комплексные лабораторные исследования по его использованию при утилизации промышленных отходов (нефтешламов), содержащих нефть и нефтепродукты (составлены технические условия на его промышленное производство ТУ 2611-005-00198292-00).

4. Разработан и запатентован (патент РФ № 2187466) способ утилизации отходов, содержащих нефть и нефтепродукты с использование химического реагента R. Получено заключение специализирующихся предприятий (ОАО Фирма «Кубаньдорблагоустройство») на использование конечного продукта утилизации нефтешлама реагентом R в дорожном строительстве.

5. Составлен регламент и в промышленном масштабе осуществлено внедрение разработанного способа утилизации на нефтеперерабатывающих и нефтедобывающих предприятиях РФ.

6. Решение перечисленных задач способствовали значительному улучшению состояния экосистемы района деятельности предприятий и снижению отрицательного воздействия на окружающую среду, при этом учтенный экономический эффект составил порядка 5 млн. рублей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Маликова, Мария Юрьевна, 2004 год

1. Тронов В.П., Волков Ю.Н., Михайловский М.К. и др. Подготовка ловушечных нефтей на нефтепромыслах объединения «Татнефть». ТатНИПИнефть, вып. XXXV, 1997.

2. Поздньппев Г.Н., Макаров Р.И., Сидурин Ю.В. Особенности подготовки тяжелых высоковязких нефтей. ВНИИОЭНГ, серия «Нефтепромысловое дело», М., 1983.

3. Кошелев В.Н., Климова Л.З., Старикова В.В., Низова С.А. Новые деэмульгаторы для процессов подготовки нефти. Химия и технология топлив и масел, № 2, 2000.

4. Тронов В.П. Экспериментальные исследования и разработатка технологии обезвоживания природных битумов месторождения Татарии. сер. Нефтепромысловое дело, М., 1992.

5. Тарасов М.Ю., Козлова Э.Л. Исследование условий подготовки высоковязкой нефти Ван-Еганского месторождения. Труды СибНИИНП, Тюмень, вып. 17,1980.

6. Белова В.И., Шалайкин А.Ф., Кломбодский М.И. Эффективность метода подготовки высоковязкой водонефтяной эмульсии рециркуляцией части легкой нефти. ВНИИОЭНГ, сер. Нефтепромысловое дело, № 10,1985.

7. Михайловский М.К., Юсупов А.Н., Агеев В.Г. Технология подготовки ловушечной нефти на промыслах объединения «Удмуртнефть». ВНИИОЭНГ, РИТС Нефтепромысловое дело, № 11,1982.

8. Мажуров Р.И., Каштанов А.А., Ручкина P.M. Подготовка ловушечных нефтей. РИТС Нефтепромысловое дело, выпуск 4 (93), М., 1985.

9. Oil and Gas. I. 1982, vol 80, №11.

10. Храмов P.А., Дытюк Л.Т., Сытник В.Д. Устройство ввода промежуточного слоя из аппаратов и их использование в системе сбора и подготовки нефти. Транспорт и подготовка нефти, № 2,1999.

11. Реконструкция Туапсинского НПЗ. Технико-экономическое обоснование. Проект007/3.

12. Техника и технология добычи нефти на современном этапе. Альметьевск, 1998.

13. Oil and Gas. I. 1982, vol 80, № 18.

14. Агафонов A.C., Арутюнов А.И., Вахитов Г.Г. Изучение процесса коалесценции в трубном электродегидраторе. ВНИИОЭНГ, РИТС Нефтепромысловое дело, № 4,1977.

15. Минхайров Ф.Л. Разрушение стойких эмульсий. ВНИИОЭНГ, РИТС Нефтепромысловое дело, № 3,1978.

16. Агафонов А.С., Арутюнов А.И., Вахитов Г.Г. Использование магистрального электродегидратора при подготовке нефти. ВНИИОЭНГ, РИТС Нефтепромысловое дело, № 6, 1978.

17. Агафонов А.Е., Арутюнов А.И. Изучение процесса коалесценции в трубном электродегидраторе. ВНИИОЭНГ, РИТС Нефтепромысловое дело, № 4, 1977.

18. Митрофанов А.З., Гипиятулин И.И. Обезвоживание стойких эмульсий методом обращения фаз. ВНИИОЭНГ, РИТС Нефтепромысловое дело, № 7,1981.

19. Мамлеев Р.А., Бахтияров А.С., Юмашев С.М. Исследование эффективности разрушения стойкого промежуточного слоя эмульсии в гидродинамическом смесителе. -ВНИИОЭНГ, РИТС Нефтепромысловое дело, № 9, 1980.

20. Глезин И. JL, Петров В. И., Тимофеев Т. А. Пиролиз твердых отходов нефтеперерабатывающей промышленности. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1981.

21. Мансуров 3. А., Онгарбаев Е. К., Тулеутаев Б. К. Загрязнение грунтов нефтью и буровыми шламами // Химия и технология топлив и масел. 2001. - № 6. С. 41-42.

22. Волков А.Н., Абрамов А.К. Водомазутные эмульсии эффективное топливо для отопительных котельных. «Водоснабжение и сантехника», № 10,1983, - С.20-21.

23. Геллер З.И. Мазут как топливо. М., «Недра», 1968, С.495.

24. Иванов В.И., Контарович Б.В. Топливые эмульсии и суспензии.

25. Баширов В.В., Брель Д.М., Фердман В.Н. Сжигание нефтешламов. М., 1994 (обзор информации ВНИИОЭНГ. НТЭК «Защита от коррозии и охрана окружающей среды», вып. 11-12, С.4-9).

26. Барсукова Н.В., Королев П.А., Крадзе С.Н. Очистка сточных вод и почвы от нефтепродуктов в условиях нефтебазового хозяйства. М., «Химия и технология топлив и масел», Издательство «Нефть и газ» вып. 4, С.41-43.

27. Евилевич А.З., Евилевич М.А Утилизация осадков сточных вод. М., Стройиздат, 1988, -С. 195-222.

28. Мазлова Е.А., Мещеряков С.В. Экологические характеристики нефтяных шламов // Химия и технология топлив и масел. 1999. Вып. 1. - С. 40-42.

29. Патент РФ 2174957. Установка для очистки нефтешламов/ Зоркин В. А. и др. Б. И., 2001, №29.

30. Патент РФ 2165445 Способ извлечения нефти из нефтесодержащих шламов

31. Проблемы утилизации нефтешламов и способы их переработки. Мазлова Е. А., Мещеряков С. В. М., Издательский дом «Ноосфера», 2001, 56 е., С. 30.

32. Минаков В. В., Кривенко С. М. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений. // Нефтегазовые технологии. 2002. № 3. С. 4-7.

33. Калюжный В.Г., Жукова Н.Н. Основные приемы очистки грунтов от нефтепродуктов. Ростов-на-Дону, 1998, С.4-6.

34. Патент № 2132367. 6С 11Д 1/66. Водорастворимое моющее средство для очистки поверхности от органических загрязнений.

35. Патент РФ 2120456. Состав для обезвреживания нефтесодержащих шламов/ Мазлова Е. А. И др. Б.И., 1998, №29.

36. Патент РФ 2184095. Смесь для обезвреживания и литификации бытовых и промышленных отходов, донных осадков, шламов и нефтезагрязненных грунтов./ Кнатько В. М. И др.-Б. И.,2002,№ 18.

37. Патент № 2126763. 6С 02F 11/00, В 09 В 3/00. Способ обезвреживания нефтесодержащих отходов.

38. Патент № 2174965. 7С 02 F 11/14, В 09 В 3/00. Способ обезвреживания углеводородных отходов.

39. Патент № 2154617. С 02 F 11/14. Способ обезвреживания нефтемаслосодержащегоотхода.

40. Патент № 2145580. 7С 02 F 11/14, В 01 F 7/08. Установка для обезвреживания и утилизации бурового шлама.

41. Ручкинова О.И. и др. Утилизация асфальто-смолопарафиновых отложений при производстве гидроизоляционного покрытия // Нефтяное хозяйство. 2003. Вып. 3 С. 103-105.

42. Ручкинова О.И. и др. Экологически безопасная утилизация твердых нефтеотходов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2003. Вып. 4. - С. 29-32.

43. Мазлова Е.А. Разработка технологии отверждения шламовых отходов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2003. Вып. 1. - С. 15-18.

44. Узбеков Ф.М. и др. Детоксикация отработанных буровых растворов и буровых шламов и нх утилизация в качестве милиоратов при рекультивации нарушенных почв // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2003. Вып. 5. - С. 15-18.

45. Грушко A.M. Вредные вещества, органические содержания в промышленных сточных водах. Справочник А. Химия. 1982.

46. Очистка нефтешлама на территории ОАО «УНПЗ» (Башкортостан) биологическим способом. Барахнина В. Б., Ягофарова Г. Г. 5-я конференция по интоксикации нефтехимических процессов «Нефтехимия-99», Нижнекамск, 1999; Тезисы докладов. Т. 1. С. 207-208.

47. Мингуев А.А. Биологическая очистка от загрязнений нефтью и нефтепродуктами. Сб. Проблемы, способы и средства защиты окружающей среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами. ВИМИ, М., 1994.

48. Плужников О.Б. Восстановление загрязненного нефтью грунта. М., 1995, Обзор информации ВНИИОЭНГ НТЖ «Защита от коррозии и охрана окружающей среды», вып. 5, С.27.

49. Павлов П.В. Проектные решения по рекультивации нефтезагрязнений // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2003. Вып. 4. - С. 20-23.

50. Онегова Т.С. и др. Биологическая очистка водной поверхности и грунтов от нефтяных загрязнений // Интервал. 2003. Вып. 3. - С. 32-34.

51. Аверьянов В.Ю. Комплексная переработка застарелых нефтешламов // Нефтяное хозяйство. 2003. Вып. 8. - С. 52.

52. Джавадов Н.Ф. и др. Методы и техника очистки и утилизации отходов бурения // АНХ. 2003.-Вып. 5. С.53-58.

53. Головко С.Н., Шамрай Ю.В., Гусев В.И. Эффективность применения растворителей асфальтосмолопарафиновых отложений в добыче нефти. ВНИИОЭНГ, сер. Нефтепромысловое дело, вып. 17,1984.

54. Головко С.Н., Каширский М.И., Шамрай Ю.В. Применение растворителей для борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями. Тезисы докладов V научно-технической конференции. Уфа, УНИ, 1980.

55. Ширдтанов Н.Н., Хошанов Т.Н., Аллахвердиев Р.З. Удоление смолопарафиновых отложений с помощью растворителей. ВНИИОЭНГ, РИТС Нефтепромысловое дело, № 7, 1978.

56. А.С. № 633 887. 1978, Реагент для удаления асфальтеносмолистопарафиновыхотложений.

57. Технологический регламент на утилизацию отходов, содержащих нефть и нефтепродукты, с использованием химического реагента R. Краснодар, 2003.

58. Егорова Н.С. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. М., 1983.

59. Временные методические указания по нормированию образования и размещения промышленных отходов, экологической оценке производственных процессов и сертификации промышленных отходов, Краснодар, 1996.