Утилизация отходов нефтяного производства методом сепарации
В процессе современной добычи нефти образуется значительное количество отходов, которые могут нанести вред окружающей среде. Эти отходы включают воду, песок, органические и неорганические вещества, остающиеся после первичной обработки нефти.
Рациональное управление этими отходами помогает уменьшить загрязнение земли и водных источников, а также снизить вероятность аварийных ситуаций и их последствий для природы. Более того, правильная переработка таких отходов может стать дополнительным источником прибыли благодаря повторному использованию ценных компонентов, тем самым улучшая как экологическую безопасность, так и финансовую устойчивость нефтяных предприятий.
Рациональное управление этими отходами помогает уменьшить загрязнение земли и водных источников, а также снизить вероятность аварийных ситуаций и их последствий для природы. Более того, правильная переработка таких отходов может стать дополнительным источником прибыли благодаря повторному использованию ценных компонентов, тем самым улучшая как экологическую безопасность, так и финансовую устойчивость нефтяных предприятий.
Как утилизируют нефтешламы?
Традиционно для обращения с нефтеотходами применяются такие методы как биоремедиация, химическая очистка и физические процессы седиментации. Каждый из них имеет свои преимущества и ограничения. Например, биоремедиация является относительно экологически чистым методом, но требует больше времени. Химические методы могут быть быстрыми, но их применение сопровождается риском вторичного загрязнения.
Одним из перспективных методов очистки нефтешлама является сепарация.
Сепарация — это процесс механического разделения, применяется во многих отраслях промышленности, таких как пищевая, химическая, фармацевтическая, горнодобывающая и многих других сферах.
Данный метод используется и в нефтедобывающей промышленности и позволяет эффективно отделить ценную фракцию углеводородов от примесей и воды, делает это механическим способом.
Нефтесодержащие шламы — это на редкость стабильные эмульсии и суспензии, которые трудно разделить методами гравитационного осаждения или с помощью гидроциклонов. Декантерные центрифуги значительно превосходят по эффективности отстойники, особенно когда добавляются определенные коагулянты и проводится подогрев нефтяного шлама, что позволяет успешно извлекать нефть и твердый осадок. Технология позволяет вернуть до 95% углеводородов обратно в производство.
Нефтесодержащие шламы — это на редкость стабильные эмульсии и суспензии, которые трудно разделить методами гравитационного осаждения или с помощью гидроциклонов. Декантерные центрифуги значительно превосходят по эффективности отстойники, особенно когда добавляются определенные коагулянты и проводится подогрев нефтяного шлама, что позволяет успешно извлекать нефть и твердый осадок. Технология позволяет вернуть до 95% углеводородов обратно в производство.
Сепарация нефтеотходов: как происходит процесс?
Процесс сепарации происходит в декантере. Декантер – горизонтальная центрифуга со шнековой выгрузкой непрерывного действия, предназначенная для механического центробежного разделения (сепарации) за счёт разности плотности веществ. Благодаря силе тяжести, твердые частицы, обладающие большей массой, чем жидкость, опускаются на дно сосуда, формируя осадок. К примеру, винный декантер можно считать своего рода резервуаром для осветления. В центрифуге разделение твердых и жидких компонентов осуществляется за счет воздействия центробежной силы. Внутри вращающегося барабана центрифуги под влиянием этой силы твердые частицы, которые тяжелее жидкости, смещаются к стенкам барабана, создавая там слой осадка. Так как центробежная сила в центрифуге достигает до 3500g против 1g земного притяжения, смеси, включающие твердые и жидкие вещества, разделяются гораздо быстрее и эффективнее.
Загрузка нефтеотхода в декантер
Нефтеотход подается в зону загрузки шнека декантера через центральную трубку. Там он мягко разгоняется в направлении вращения шнека и затем проходит через отверстия в корпусе шнека внутрь барабана декантера.
Барабан декантера
Барабан декантера имеет форму цилиндра, который переходит в конус, и вращается с частотой, оптимальной для выполнения поставленной задачи разделения. Внутри барабана нефтешлам под воздействием центробежных сил распределяется вдоль внутренней стенки барабана, образуя концентрическое кольцо. Твердые компоненты, присутствующие в нефтесодержащем шламе, осаждаются под действием центробежной силы на внутреннюю поверхность барабана. Длина цилиндрического участка и угол наклона конического элемента могут варьироваться в зависимости от конкретных требований процесса разделения.
Шнек декантера
Шнек декантера вращается медленнее, чем барабан, и продвигает осевший твердый материал к коническому участку барабана. Эта разница скоростей определяет продолжительность нахождения осадка внутри барабана. Время пребывания твердого материала в барабане играет ключевую роль в достижении уровня обезвоживания. Уровень обезвоживания можно оптимизировать для каждого конкретного случая, регулируя разницу в скоростях вращения шнека. Конструкция шнека зависит от специфики применения и задач разделения.
Выгрузка твердой фазы
Конвейер транспортирует твердый осадок к коническому концу барабана, откуда он покидает барабан через выпускные отверстия.
Выгрузка жидких фаз — воды и нефти
Тяжелая жидкая фаза — нефть — выходит из барабана через наружный обод ступицы широкой стороны. Уровень разгрузки определяется четырьмя сменными трубками уровня.
Вода выходит из барабана через отсечный диск.
Выгрузка нефтяной фазы осуществляется через напорный диск (Paring Disc), при помощи которого можно регулировать границы раздела фаз в процессе работы центрифуги.
Выгрузка водной фазы из барабана безнапорная и осуществляется через быстро регулируемые трубки.
Выгрузка нефтяной фазы осуществляется через напорный диск (Paring Disc), при помощи которого можно регулировать границы раздела фаз в процессе работы центрифуги.
Выгрузка водной фазы из барабана безнапорная и осуществляется через быстро регулируемые трубки.
Устройство для разделения нефтеотходов можно тонко настраивать
Декантер можно отрегулировать с учетом конкретных производственных требований, варьируя следующие параметры:
-
Скорость вращения барабана
Изменяя частоту вращения барабана, можно при необходимости отрегулировать центробежную силу. Чем выше скорость, тем лучше разделение смеси. -
Уровень жидкости
Уровень жидкости (глубину отстойника) можно регулировать для достижения оптимального баланса между чистотой жидкости и сухостью твердых частиц, выбирая различные пластичные перегородки.
В общем случае жидкость на выходе становится более чистой, а твердая масса — более влажной, если уменьшается расположения жидкости, и наоборот. -
Дифференциал скоростей
Сухость твердой фазы можно повысить, используя более малый дифференциал скоростей, но при этом жидкость на выходе становится менее прозрачной и наоборот. -
Скорость подачи
Чем ниже скорость подачи, тем лучше разделение смеси.
Где утилизируют нефтяные отходы методом сепарации и как правильно выбрать технологию?
На практике внедрение технологий сепарации продемонстрировало значительные успехи в таких компаниях как Shell и BP. Эти компании внедряли усовершенствованные системы сепарации на своих объектах добычи в Северном море и Мексиканском заливе. Результаты показали существенное снижение объема выбросов вредных веществ и оптимизацию процессов повторного использования углеводородных компонентов.
При выборе оборудования для сепарации важен опыт реальной работы с определенного рода нефтешламами, поскольку состав пульпы из руд, нефтяных шламов и прочих перерабатываемых материалов варьируется настолько широко, что использование разных центрифуг при одинаковых исходных условиях может привести к совершенно разным результатам в иных обстоятельствах. Именно поэтому в некоторых случаях требуется проведение опытно-промышленных испытаний.
При выборе оборудования для сепарации важен опыт реальной работы с определенного рода нефтешламами, поскольку состав пульпы из руд, нефтяных шламов и прочих перерабатываемых материалов варьируется настолько широко, что использование разных центрифуг при одинаковых исходных условиях может привести к совершенно разным результатам в иных обстоятельствах. Именно поэтому в некоторых случаях требуется проведение опытно-промышленных испытаний.
Для проведения опытно-промышленных испытаний с нефтешламами вашего предприятия — оставьте заявку
▁▁
Нажимая на кнопку «Оставить заявку», вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с условиями политики конфиденциальности.
Процесс разделения нефтяных шламов существенно зависит от их первоначального состава, условий хранения и используемых реагентов. Поэтому для выбора оптимальной схемы разделения нефтеотходов необходимо обращаться только к опытным компаниям-утилизаторам. Факторы вроде добавления флокулянтов, содержания глины и прочие аспекты усложняют выбор технологии разделения. Поэтому положительные отзывы о центрифугах, поставленных в Татарстане, не гарантируют того, что они окажутся столь же эффективными на аналогичном сырье в Сибири или на Дальнем Востоке. Необходимо проконсультироваться со специалистами.
Заключение: будущее утилизации нефтеотходов
Технологии утилизации нефтяных отходов будут развиваться и дальше, и сепарация нефтеотходов обещает стать ключевой технологией в арсенале средств устойчивого развития нефтяной промышленности, обеспечивая баланс между производственной эффективностью и ответственностью перед окружающей средой.