Основное содержание работы

1. Материалы и методы исследования

Объектами исследования служили выбранные отходы производства и потребления:

– нефтешлам от зачистки резервуаров;

– отработанная адсорбентом резиновая крошка;

– обтирочная ветошь, загрязненная маслами более 15 %;

– отходы лакокрасочных материалов;

– древесные отходы.

Нефтешлам. Значительную часть нефтесодержащих отходов составляют нефтешламы, проблемы образования, утилизации и переработки которых возникают в процессе добычи нефти, сбора и подготовки скважинной продукции, транспортировке товарной нефти по магистральным трубопроводам, и ее переработке на нефтеперерабатывающих предприятиях [2].

Количество нефтешламов постоянно растет: на 1 тыс. т сырой нефти образуется 1-5 т нефтешламов [3], ежегодно в России образуется около 7-ми млн.т нефтесодержащих отходов – веществ 2-го и 3-го класса опасности. Всего их накоплено порядка 100 млн.т.

Нефтяные шламы нефтегазодобывающих предприятий и магистрального транспорта формируется в результате сброса в специальные амбары стойких эмульсий, отходов, образующихся в процессе подготовки нефти, продуктов зачистки резервуаров и трубопроводов

Резиновая крошка

Древесные отходы

Ветошь

Отходы лакокрасочных материалов

Технология получения предлагаемых брикетов проста и не требует специального оборудования.

Сначала разогреть нефтешлам в экструдере, затем добавить измельченные отходы – резиновую крошку, древесные отходы, ОЛКМ, ветошь и перемешать при комнатной температуре до получения однородной массы. Полученную смесь прессуют при давлении 5-10 кГс/см² в брикеты цилиндрической формы длиной 22 – 25,5 мм, наружным диаметром 22 – 22,5 мм и внутренним диаметром 22 мм. Отформованные брикеты выдерживают при комнатной температуре 24 часа.

У полученных брикетов определяли плотность, прочность при сжатии путем раздавливания на прессе и водопоглощение как относительное увеличение массы за 24 часа выдержки в воде.

Конкретные составы полученных брикетов и их свойства приведены в таблицах.

Разработка рецептуры приготовления топливных брикетов

Опыт 1. Количество связующего материала (нефтешлам) – 20 %

Компонент	Количество, %
	1	2	3	4	5	6	7	8
Нефтешлам	20	20	20	20	20	20	20	20
Резиновая крошка	20	10	20	20	20	20	30	10
Древесные отходы	20	30	10	20	20	30	10	20
Ветошь	20	20	30	10	30	10	20	20
ОЛКМ	20	20	20	30	10	20	20	30
Итого, %	100	100	100	100	100	100	100	100

Основные свойства полученных брикетов:

Номер брикета	Свойства
	Плотность, г/см3	Плотность при сжатии, кг/см3	Водопоглощение, %
1	0,44	0,9	34
2	0,54	1,2	26
3	0,34	Образец разрушается	Образец разрушается
4	0,41	Образец разрушается	Образец разрушается
5	0,43	Образец разрушается	Образец разрушается
6	0,53	1,3	31
7	0,56	2,0	33
8	0,48	Образец разрушается	Образец разрушается

Вывод: Введение в композицию связующего материала в количестве 20 % не обеспечивает хорошие эксплуатационные свойства. Брикет недостаточно плотный, легко разрушается.

Средняя плотность брикета составляет 0,46 г/см³;

Средняя плотность при сжатии составляет 0,67 кг/см³;

Среднее водопоглощение составляет 31 %.

Опыт 2. Количество связующего материала (нефтешлам) – 30 %

Компонент	Количество, %
	1	2	3	4	5	6	7	8
Нефтешлам	30	30	30	30	30	30	30	30
Резиновая крошка	20	20	20	10	10	10	10	40
Древесные отходы	20	20	10	20	10	10	40	10
Ветошь	20	10	20	20	10	40	10	10
ОЛКМ	10	20	20	20	40	10	10	10
Итого, %	100	100	100	100	100	100	100	100

Основные свойства полученных брикетов:

Номер брикета	Свойства
	Плотность, г/см3	Плотность при сжатии, кгс/см3	Водопоглощение, %
1	0,59	3,4	15
2	0,67	3,2	12
3	0,78	2,9	20
4	0,64	3,1	26
5	0,65	2,4	Образец разрушается
6	0,58	1,9	Образец разрушается
7	0,77	3,2	14
8	0,63	3,6	13

Вывод: Введение в композицию связующего материала в количестве 30 % обеспечивает следующие эксплуатационные свойства:

Средняя плотность брикета составляет 0,66 г/см³;

Средняя плотность при сжатии составляет 2,5 кг/см³;

Среднее водопоглощение составляет 17,4 %.

Опыт 3. Количество связующего материала (нефтешлам) – 40 %

Компонент	Количество, %
	1	2	3	4	5
Нефтешлам	40	40	40	40	40
Резиновая крошка	20	20	10	10	20
Древесные отходы	20	10	10	20	10
Ветошь	10	10	20	20	20
ОЛКМ	10	20	20	10	10
Итого, %	100	100	100	100	100

Основные свойства полученных брикетов:

Номер брикета	Свойства
	Плотность, г/см3	Плотность при сжатии, кгс/см3	Водопоглощение, %
1	0,78	4,5	10
2	0,87	5,2	5
3	0,69	5,4	6
4	0,56	5,7	8
5	0,67	4,7	7

Вывод: Введение в композицию связующего материала в количестве 40 % обеспечивает следующие эксплуатационные свойства:

Средняя плотность брикета составляет 0,71 г/см³;

Средняя плотность при сжатии составляет 5,1 кг/см³;

Среднее водопоглощение составляет 7,2 %.

Опыт 4. Количество связующего материала (нефтешлам) – 50 %

Компонент	Количество, %
	1	2	3	4
Нефтешлам	30	30	30	30
Резиновая крошка	20	20	20	10
Древесные отходы	20	20	10	20
Ветошь	20	10	20	20
ОЛКМ	10	20	20	20
Итого, %	100	100	100	100

Основные свойства полученных брикетов:

Номер брикета	Свойства
	Плотность, г/см3	Плотность при сжатии, кгс/см3	Водопоглощение, %
1	0,85	6,2	6
2	0,77	5,7	4
3	0,69	6,2	5
4	0,90	6,7	4

Вывод: Введение в композицию связующего материала в количестве 50 % обеспечивает следующие эксплуатационные свойства:

Средняя плотность брикета составляет 0,8 г/см³;

Средняя плотность при сжатии составляет 6,2 кг/см³;

Среднее водопоглощение составляет 4,7 %.

Из таблицы видно, что топливные брикеты по изобретению обладают разной водостойкостью и прочностью. При варьировании компонентов и связующего были получены различные топливные брикеты, различающиеся по своим свойствам. При выходе за границы заявляемых пределов содержания компонентов не удается получить водостойкие и прочные топливные брикеты.

Таким образом, состав брикетированного топлива по изобретению по сравнению с известными составами обладает повышенными водостойкостью и прочностью, что значительно улучшает транспортно-эксплуатационные свойства топлива, позволяет хранить и перевозить его на открытых площадках, избежать его разрушения при погрузочно-разгрузочных операциях.