3. Механические методы

Механические процессы очистки нефтешламов заключаются в перемешивании и физическом разделении. В связи с возрастающей проблемой охраны окружающей среды и дефицитом энергоемкого сырья наиболее перспективным направлением переработки и утилизации амбарных нефтешламов является извлечение из них нефти, воды и твердых остатков. Полученную воду используют в системе повышения пластового давления, а твердые остатки – в химической или дорожно-строительной промышленности в качестве сырья. В настоящее время наметилась четкая тенденция по раздельной переработке и утилизации эмульсионных и донных нефтешламов. Нефтешламы проходят соответствующую обработку, а затем утилизируются. Эмульсионные нефтешламы предварительно деэмульгируются на различных аппаратах.

Процесс извлечения полезных компонентов затрудняется, если в составе нефтешламов преобладают плотные и нелетучие асфальтены. При обычной технологии очистки с помощью механических средств углеводороды извлекаются не полностью, остаются значительные количества эмульгированной нефти, содержащей воду и твердые частицы.

Несмотря на большое разнообразие технологических приемов (сепарация, центрифугирование и др.) механического разделения фаз обратных эмульсий, широкое практическое их применение экономически необоснованно по следующим соображениям:

1. Технология разделения фаз жидковязких нефтешламов сложна и экономически не выгодна, поскольку затраты не регенерацию нефтепродуктов не идут в сравнение с планируемым эффектом использования жидких горючих (бензина, масла и т.д.).

2. Использование во многих технологических установках водяного пара или горячей воды для дополнительной очистки нефтепродуктов предполагают обязательную последующую очистку и обезвреживание сточных вод от деэмульгаторов и флокулянтов.

3. Разделение жидковязких нефтешламов с выделением легких углеводородных фракций нефти связано с пожароопасностью и, следовательно требует разработки дополнительных мер по безопасности производства.

4. При самой тщательной очистке твердого остатка нефтешламов в нем остается до 10-15% органики и полное обезвреживание его достигается лишь термической обработкой.

Операции по переработке жидковязких нефтешламов с предварительным механическим разделением фаз целесообразны лишь при высоком содержании в шламах органики. В этом случае операция жидковязкого разделения нефтешламов выгодна, поскольку нефтешламы подобного типа можно отнести к разряду вторичных минеральных ресурсов.

2.4 Химические методы

Химические методы обезвреживания жидких и твердых нефтесодержащих отходов, заключаются в добавлении к нейтрализуемой массе химических реагентов. Растворители должны полно и достаточно просто регенерироваться с небольшими энергозатратами. В качестве растворителей используют фреоны, спирты, водные растворы ПАВ, играющие роль деэмульгаторов. Экстракционные методы выделения ароматических углеводородов основаны на избирательной растворимости их в полярных растворителях. Поскольку практически все жидкие углеводороды легче воды, расслоение нефтеэмульсий сопровождается образованием на их поверхности слоя, состоящего практически из одних нефтепродуктов (обводненность менее 5%), и позволяет легко с технологической точки зрения собрать их для дальнейшей утилизации. В качестве ПАВ коллоидного типа могут выступать полиэлектролиты, среди которых в первую очередь следует отнести соли высокомолекулярных сульфокислот. В зависимости от типа химической реакции реагента с загрязнением происходит осаждение, окисление-восстановление, замещение, комплексообразование.

В России было предложено в качестве растворителя использовать побочные продукты хлорорганических производств, например 1,2-дихлорпропана или 1,2,3-трихлорпропана либо хлорорганических веществ. Растворитель испаряют из полученных нефтепродуктов в виде азеотропной смеси с водой и используют многократно. Остатки растворителя из очищенного шлама удаляют водяным паром или дымовым газом. Дымовой газ очищают от растворителя, пропуская через загрязненный нефтепродуктами грунт.

В 2005 году был предложен способ переработки нефтешлама согласно которого, подготовленный в зоне транспортировки нефтешлам подогревают до температуры 22-47 °С перегретым паром, подаваемым под давлением от 0,3 до 0,5 МПа со скоростью расхода от 80 до 300 кг/ч при рабочей температуре пара от 105 до 170 °С. Механические примеси дробят и отделяют от них нефтешлам на фильтре грубой очистки. Производят подачу нефтешлама в технологическую(кие) емкость(и) со скоростью 8-32 м³/ч. Из подогретого и отстоянного нефтешлама производят отбор подтоварной воды, содержащей 17-40 мг/л нефтепродуктов и 0,1-0,05 об.% механических примесей. Подогретый нефтешлам направляют в смеситель, где с помощью дозатора насыщают его реагентами в количестве 2,5-3,75 кг/м³ нефтешлама. Из смесителя подготовленный нефтешлам сливают в технологическую емкость, производят его подогрев, барботаж, обессоливание, удаление механических примесей. Накопленную воду направляют в подогретую емкость для очистки от механических примесей, накапливают нефтешлам с содержанием 5-10 % воды, 250 мг/л хлорных солей и 0,1 % механических примесей. Производят нейтрализацию отходов нефтешлама в виде влажного загрязненного слоя кека в сыпучее инертное вещество, из донного ила и нефтезагрязненного грунта получают мазут (M100) и очищенный грунт с остаточным содержанием мазута (M100) не более 1 %. Технический эффект - очистка земной и водной поверхности с получением товарной нефти и технологически пригодной воды.