книги / Техника и технологии локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

В установке применена оригинальная система для обеспечения микроорганизмов питательными добавками, не требующая дополнительных расхо­ дов химических соединений. Вода, нефтепродукты, растворы биоштаммов циркулируют в замкнутом контуре.

Извлечение, переработка и утилизация нефте­ шлама с рекультивацией загрязненных почв.

Комплексная технология предусматривает следую­ щие основные операции:

•извлечение верхнего (нефтяного), среднего (водного) и нижнего (осадочного, грунтового) слоев из шламовых амбаров;

•разделение извлеченных слоев на три фазы: водную, нефтяную и твердую;

•обработку всех трех фаз до кондиций, тре­ буемых потребителем (в случае реализации) или нормами ПДК по содержанию вредных веществ (в случае сброса в водоемы или захоронения).

Всостав комплекса включены следующие виды нестандартного оборудования:

•заборное устройство типа скиммера, дообо­ рудованное системой подогрева и дезинтеграции вязких и затвердевших нефтепродуктов;

•заборное устройство мониторно-элевационного типа для извлечения твердого осадка (загрязнен­ ного грунта, твердых продуктов и т. п.);

•реакторы-смесители турбулентного или кави­ тационного типа для обработки извлеченных из

• гравитационные отстойники для разделения на самостоятельные фазы обработанных при опреде­ ленных условиях (температуре, давлении, времени обработки, гидродинамическом режиме) и с помощью необходимых реагентов (деэмульгаторов, флокулянтов, коагулянтов) жидких и содержащих твердую фазу (пульпу) продуктов.

Устройства доочистки полученных продуктов до требуемых норм качества:

•биологические фильтры для доведения содер­ жания нефтепродуктов в сбрасываемой воде до требуемого значения, вплоть до 0,03 мг/л;

•система фильтров и сепараторов для разделения твердой фазы на органическую и неорганическую;

•промывочное устройство для очистки грунта от нефтепродуктов;

• полигон (специальная площадка) для обработки грунта биосорбентом и доведения содержания в нем нефтепродукта до требуемых норм.

Комплексная технология реализуется с помо­ щью специальной установки в блочно-модульном исполнении.

6.3.6. Утилизация буровых отходов

Важной проблемой является обезвреживание отработанных буровых растворов и буровых шла­ мов, которые накапливаются и хранятся непосред­ ственно на территории буровой. Так, например, при бурении скважин на предприятиях Среднего Приобья для сбора отходов бурения с одной кус­ товой площадки при бурении восьми скважин строится один амбар. На 1 м3 отходов приходится до 68 кг загрязняющих органических веществ, не считая нефти и нефтепродуктов.

Процентное соотношение между компонентами буровых отходов может быть самое разное в зави­ симости от геологических условий, технического состояния оборудования, культуры производства ит. д.

Так, например, по данным ОАО «Когалымнефтегаз», при бурении скважины глубиной 2600 м в амбаре содержится около 65 % воды, 30 % шлама (выбуренной породы), 5,5 % нефти, 0,5 % бенто­ нита и 0,5 % различных присадок, обеспечивающих оптимальную работу буровой установки (табл. 6.88).

При бурении скважин задача очистки шламов от экологически опасных буровых отходов является наиболее актуальной.

Схема переработки буровых отходов представ­ лена на рис. 6.50.

Процесс ликвидации амбаров с последующей утилизацией бурового шлама условно делится на следующие технологические стадии:

•сбор нефтяной пленки с поверхности амбара;

•очистка жидкой фазы от эмульгированной нефти;

•доочистка жидкой фазы (степень очистки зави­ сит от дальнейшего использования очищенной воды);

•обезвоживание и обезвреживание бурового шлама;

•утилизация бурового шлама;

•очистка нефтезагрязненного грунта.

Таким образом, весь технологический процесс ликвидации шламового амбара проводится в два этапа:

• очистка и обезвреживание содержимого амбара;

• собственно утилизация бурового шлама.

Первый этап проводится с учетом особенностей состава отходов, содержащихся в шламовом амбаре.

В последние годы внедряются различные тех­ нологические решения, направленные на утилиза­ цию отходов бурения. Унифицированного способа переработки нефтешламов нет. Среди существую­ щих методов — центрифугирование, экстракция, гравитационное уплотнение, вакуумфильтрация, фильтрпрессование, замораживание. Центрифугиро­ ванием можно достичь эффекта извлечения нефте­ продуктов на 85 %, механических примесей — на 95 %. При реагентной обработке нефтешламов изменяются их свойства: повышается водоотдача, облегчается выделение нефтепродуктов.

О чистка амбаров с высоким содержанием нефти на поверхности. Вначале производится предварительный сбор пленки с поверхности амбарной жидкости установками типа УСН-2,

УСН-300, СМ-5, техническая характеристика которых представлена в табл. 6.89.

Добавляются растворы органических флокулянтов ФТ-410, ПТ-506, неорганических флокули­ рующих сорбентов СФ-А1 с последующим пере­

эмульсии, повторный сбор нефтепродуктов с по­ верхности амбара. Оставшаяся вода с небольшим содержанием нефтепродуктов прокачивается через установку НЗУ-100 — горизонтальный отстойник для задерживания основной массы нефтепродуктов и взвешенных веществ и камера из двухступенча­ тых безнапорных фильтров с загрузкой сорбентом. Сорбент обеспечивает быструю коагуляцию нефтя­ ной микроэмульсии в достаточно крупные фраг­ менты. Вода после очистки может быть использована в технических целях либо сбрасывается в водные объекты. После удаления сточных вод шлам готовят для очистки от нефтяных УВ.

Очистка амбаров с большим содержанием эмульгированных и отсутствием пленочных нефтя­ ных УВ. Жидкая фаза амбарных отходов с высоким содержанием эмульгированных нефтепродуктов (более 0,5 г/л) пропускается через установку типа УСФ-0,5 (табл. 6.90). Технология основана на исполь­ зовании процессов седиментации и флотации из водных растворов органических реагентов. В каче­ стве деэмульгатора и флокулянта используются реагенты ПТ-506 и ФСт-407. При обработке эмуль­

сии не требуется ее подогрев или изменение pH раствора. Установка включает в себя насос, смеси­ тель, бак-отстойник, флотатор, диспергирующее

идозирующее устройства, емкости для реагентов. Отделенные нефтяные УВ собираются в емкость

имогут применяться в качестве топлива. Водная фаза доочищается в установке типа НЗУ-100 и может использоваться в технических целях либо сбрасы­ ваться в водоем. Оставшийся шлам готовят для очистки от УВ.

Таблица 6.88

Обезвреживание бурового шлама отмывкой горячей водой, паром, водным раствором ПАВ.

Эффективность отмывки горячей водой — 25 %, водным раствором ПАВ концентрацией 0,5; 1,0 и 2,0 % — соответственно 55, 60 и 73 %. Буровой шлам обезвреживается на центрифуге. Образовав­ шаяся водная фаза, содержащая УВ, очищается на установках типа НЗУ-100.

В АНК «Башнефть» на нефтешламовых амба­ рах «Самсык» в нефтегазодобывающем управлении (НГДУ) «Октябрьскнефть» применялась технология, заключающаяся в растворении, нагреве с обработ­ кой химическими реагентами для отделения отстоем воды и механических примесей.

В НГДУ «Туймазынефть» в 1995 г. внедрена и успешно используется установка фирмы «Татойлгаз», основанная на технологии фирмы «Майкен» (Германия). Технология заключается в нагреве нефтешлама, обработке деэмульгаторами, разруше­ нии эмульсии в декантаторе с предварительным отделением воды и механических примесей. Дове­ дение до требуемого качества товарной нефти осуществляется на второй стадии — в испарителе и трехфазном сепараторе.

Компанией ACS 530 (США) разработана мобиль­ ная система обработки и очистки гряземаслонефтя­ ных отходов MTU 530. Установка смонтирована на базе автомобильной платформы, способна раз­ делять нефтешламы на различные фазы — нефть, воду, твердые вещества — за счет центрифугиро­ вания нагретого нефтешлама. Вода пригодна для последующей биологической очистки. Отделенная нефть может быть использована в технических целях, обезвоженный осадок — для производства строительных материалов. Производительность установки — 10 м3/ч по исходному нефтешламу (при концентрации нефти до 65 %).

Физико-химическая нейтрализация содержи­ мого шламовых амбаров методом отверждения.

Технология предусматривает разделение шлама на жидкую и твердую фазы с последующей утилиза­ цией жидкой части и обезвреживанием осадка, которое может быть достигнуто отверждением.

Технология отверждения представляет собой разновидность сорбционного метода с применением консолидирующих агентов. В результате обработки нефтешламов отверждающими составами образу­ ется механически прочная структура, не позволяю­ щая мигрировать загрязнениям; ее можно захоро­ нить без нанесения ущерба окружающей среде. Ввод в шлам активирующих добавок позволяет получать отвержденную массу, выдерживающую нагрузку, создаваемую транспортной техникой.

В качестве отверждающих составов рекоменду­ ется использовать как минеральные вяжущие, так и полимерные материалы.

Из минеральных вяжущих составов высокий обезвреживающий эффект обеспечивают портланд­ цемент, фосфогипсполугидрат и магнезиальный це­ мент. Преимуществом таких составов является то, что они превращают отходы бурения в консолиди­ рованную массу с высокими прочностными свой­ ствами, что важно при засыпке амбаров с отвержден­ ной массой и последующей их рекультивации.

Эффективность работ по обезвреживанию мето­

содержащих компоненты удобрений. В этом случае консолидированной массе придаются свойства удобрений, и она может с успехом утилизироваться, т. е. использоваться как удобряющая добавка для внесения в почву при рекультивации амбара и территории буровой.

Разработаны б ы с т р о т в е р д е ю щ и е д в у х ­ к о м п о н е н т н ы е с о с т а в ы на основе силиката натрия (жидкое стекло) и материала «Роса». При обработке шлама такими составами процесс твер­ дения протекает в две стадии: на первой стадии происходит резкое загущение массы, на второй — подсыхание массы и дальнейший набор прочности. Результаты оценки быстротвердеющих составов свидетельствуют об их практической ценности и целесообразности широкого внедрения в промы­ словую практику.

По эффективности отверждающих составов портландцементу (большой расход при обезвре­ живании буровых шламов) не уступает фосфогипсполугидраг. Он не только обладает хорошими вяжущими свойствами, но и содержит активные биогенные элементы, действующие как удобряющая добавка. Кроме того, фосфогипс, являясь носите­ лем кальция, проявляет мелиорирующий эффект. При попадании в почву массы, обработанной фосфогипсполугидратом, улучшается структура и повы­ шается агрохимическая ценность почвы.

В качестве отверждающего состава использу­ ется и м а г н е з и а л ь н ы й ц е м е н т , который относится к активным минеральным вяжущим. Процесс его твердения протекает в присутствии интенсификатора твердения, в качестве которого используется насыщенный раствор карналита или бишофита.

К о р г а н о м и н е р а л ь н ы м о т в е р ж д а ю ­ щ и м к о м п о з и ц и я м относятся такие составы, как карбамидная смола и двойной суперфосфат, карбамидная смола и фосфогипсдигидрат, портланд­ цемент и лигнин. В первых двух композициях двойной суперфосфат и фосфогипсдигидрат выпол­ няют функции отвердителя карбамидной смолы,

в составе с портландцементом, представляет отход производства и поэтому требует утилизации. Использование в качестве компонента термообра­ ботанного торфа позволяет сократить стоимость отверждающей композиции.

В зарубежной практике бурения для отвер­ ждения шлама предлагается использовать с м е с ь п о р т л а н д ц е м е н т а и б е з в о д н о г о г и п с а с добавками порошкообразного материала некото­ рых солей. Фирма «Chemix crossford pollution

services» (Великобритания) рекомендует обрабатывать содержимое амбаров растворимыми силикатами в присутствии коагулянтов. Получаемый при этом безвредный камнеподобный материал может быть

цементом, гипсом, жидким стеклом и другими вяжущими), значительно ускоряющими сроки отвер­ ждения отходов. После отверждения содержимое амбаров, как правило, засыпают грунтом.

Расходы вяжущего и сроки твердения шлама сокращаются в случае применения в качестве активирующей добавки полимерных материалов. При этом формируется эластичная консолидиро­ ванная масса, загрязняющие свойства которой зна­ чительно ниже загрязняющих свойств исходного шлама, а нефть и нефтепродукты не мигрируют за пределы отвержденной массы. Вместе с тем водо­ устойчивость такой полимерглинистой композиции гораздо ниже, чем композиции на основе только минерального вяжущего. Недостатками также являются дефицитность полиизоцианатов и их высокая стоимость, что значительно сдерживает реализацию такого отверждающего материала.

Отверждение отходов бурения производится добавками тампонажного цемента, мочевиноформальдегидных смол и полимерного реагента, представляющего собой раствор полиуретановых предполимеров с концевыми изоциануратными группами. При этом добавки барита и мине­ ральных солей ускоряют отверждение раствора

иувеличивают прочность образцов, а полимерные

иорганические реагенты (КМЦ, УЩР, КССБ) замедляют отверждение и снижают прочность отвержденного материала. Недостатки применения цемента и мочевино-формальдегидных смол — значительный расход вяжущих и длительный срок отверждения. Более предпочтительным является реагент из класса полиуретановых смол. При его взаимодействии с водой образуется резиноподобная пластичная смесь, которая со временем приобре­ тает прочность цементного камня. Скорость схва­ тывания такой смеси зависит от концентрации реагента и температуры среды отверждения. В ка­ честве вяжущего исследовали также карбамидную смолу марки КФЖ (ГОСТ 14231-78) с добавкой

двойного суперфосфата (ГОСТ 16306-80) в каче­ стве отвердителя. Наибольшая прочность отвер­ жденного материала отмечена через 21 сут при содержании карбамидной композиции (отношение смола отвердитель составляет 1 1) в количестве 5-6 %.

Отверждение отработанных буровых растворов с помощью портландцемента и форполимера (отхода цементной промышленности) проводили во ВНИИКРНефти. Отличительной особенностью форполимера является его селективная способ­ ность к отверждению в водной среде. При взаимо­ действии с буровым раствором образуется резино­ подобное пластичное тело. Образцы не обладают достаточной устойчивостью по отношению к воз­ действию пластовых вод. Расход цемента составил не менее 4/5 от массы бурового раствора. Экстра­ гирование отвержденных образцов показало более чем 100-кратное снижение ХПК экстракционного остатка по сравнению с фильтратом исходного раствора, причем этот показатель снижался в соот­ ветствии с возрастом образцов и увеличением в их составе доли портландцемента.

Гидрофобизация частиц бурового шлама направ­ лена на уменьшение диффузии органических веществ с поверхности шлама. В качестве гидрофобизующего вещества была испытана натриевая соль сополимера малеинового ангидрида со стиро­ лом в присутствии электролитов. После обработки шлама диффузия органики с его поверхности не превышает 2-3 мг на 1 л воды, что в 25 раз ниже установленных токсичных доз. Поэтому если для рыбохозяйственных водоемов ПДК ^обезврежен­ ного бурового шлама равна 0,4 г/л, то после гидрофобизации она достигает 35-40 г/л, т. е. токсич­ ность бурового шлама уменьшается в 80-100 раз.

Гипроморнефтегазом проведены исследования по окислению и гидрофобизации шлама. Окислителем служил пероксид водорода, оптимальная концен­ трация которого составила 15-20% . Время реак­ ции не превышало 2 ч, а окисляемость органики в шламе достигала 65 %. Добавка 0,05-0,2 % пер­ манганата калия в качестве катализатора процесса повышала эффективность обезвреживания шлама до 95-98 %.

Кислотная обработка загущенных влажных отхо­ дов происходит в результате добавления кислоты к влажному гидроксидному осадку. Образуется реак­ ционная смесь, жидкая фаза которой представляет

собой раствор регенерированного коагулянта, а твер­ дая фаза — нерастворимые в кислоте органические и минеральные вещества. Кроме того, при взаимо­ действии солей кальция с серной кислотой образу­ ется гипс. После разделения фаз раствор регене­ рированного коагулянта используется для очистки исходной воды, а вторичный кислый шлам под­ вергается нейтрализации и обезвоживанию. Объем вторичного шлама обычно составляет 8-20 % исходного осадка.

Обезвреживание буровых отходов методом химической коагуляции. Применение метода показало его эффективность и позволило устано­ вить активность реагентов-коагулянтов в среде буровых сточных вод. Лучшие результаты показали сернокислый алюминий и композиция серно­ кислого алюминия с хлорным железом. Другие реагенты оказались менее активными. Способ реагентной коагуляции нашел большое распро­ странение для очистки буровых сточных вод при морском бурении. Так, Гипроморнефтегаз разра­ ботал технологию коагуляции буровых сточных вод повышенной минерализации с помощью натриевых и литиевых солей сополимера малеино­ вого ангидрида со стиролом. Аналогичные работы проводились Дальневосточной морской нефтегазо­ разведочной экспедицией глубокого бурения. Коагу­ лянтом в данном случае служил широко распро­ страненный сульфат алюминия 10% концентра­ ции. Полученные результаты характеризуются как довольно эффективные.

В ТатНИПИНефти разработана система очистки, предусматривающая шламонакопитель, нефтело­ вушку и каскад котлованов-отстойников. Буровые сточные воды, освободившись от выбуренного шлама и по возможности от нефти, поступают в первый котлован, подвергаются обработке коагу­ лянтами (солями алюминия или железа) в сочетании с флокулянтом (полиакриламидом). Здесь проис­ ходит хлопьеобразование, и осветленная вода перетекает в последующий котлован для отстоя и дальнейшего использования для технологиче­ ских нужд: для обмыва площадок, оборудования, охлаждения штоков, приготовления растворов и для борьбы с поглощениями бурового раствора

впроцессе бурения.

ВСША буровые сточные воды также нейтрали­ зуют химическими реагентами.

Вобъединении «Укрнефть» применяется уста­ новка типа УОВ для очистки буровых сточных вод

методом химической коагуляции и покаскадного отстаивания.

Установка УОВ имеет следующие технические характеристики:

и химических реагентов возвращается в циркуляци­ онную систему. Порошкообразный шлам, содержа­ щий 1 % загрязняющих компонентов, направляется в выкидную линию для сброса в отходы. Весь процесс переработки и очистки шлама автомати­ зирован. Рабочий цикл переработки и очистки 2 т шлама длится 30 мин. Общая масса регенерирующей установки составляет 29 т при габаритных разме­ рах блока переработки 5 х 2,85 х 3,15 м и компью­ терного блока управления 6,6 х 2,76 х 3,35 м.

В БашНИПИНефти сконструирована и испытана передвижная установка по термической обработке шлама. Она состоит из циклонной топки, мельницы для измельчения шлама, устройства его подачи в приемную емкость, системы водяного охлажде­ ния, насоса и вентилятора. Измельченный шлам из приемной емкости шестеренчатым насосом пода­ ется в циклонную топку. Поддув топки осущест­ вляется с помощью вентилятора. Насос необходим для приведения в действие системы водяного охла­ ждения. Производительность установки составляет 500 кг/ч. Циклонная топка обеспечивает полное выжигание УВ, шлам не содержит органических соединений.

Обезвреживание бурового ш лама микробио­ логическим способом. Предварительно обезвре­ женный внесением биопрепарата буровой шлам может использоваться в производстве строитель­ ных материалов — кирпича, керамзита, мелкораз­ мерных строительных изделий и т. п.

Возможная номенклатура продуктов утилизации:

1.Мелкоразмерные стройматериалы:

•шлакоблоки по ГОСТ 6133-84;

•плитка тротуарная по ГОСТ 17608-91;

•бордюрный камень по ГОСТ 6665-91.

2.Связующие смеси по ГОСТ 23558-94.

3.Гранулированный заполнитель.

Подземное захоронение ж идких отходов бурения. Отработанный буровой раствор и буро­ вые сточные воды собирают в амбары. Стоки попадают сначала в первую секцию — шламовый амбар, где оседает значительная часть механиче­ ских примесей, а затем жидкая часть отходов перетекает во вторую секцию — накопительный амбар. Отходы из накопительного амбара закачи­ ваются в поглощающие пласты по насосно­ компрессорным трубам. Оставшиеся в котловане твердые отходы (буровой шлам, выпавшие в оса­ док взвеси) засыпаются минеральным грунтом при

рекультивации площади. Для нагнетания отходов используют поршневой насос с индивидуальным приводом.

Технология реинджекшн — это закачивание буровых отходов в затрубное пространство или

вспециально пробуренную скважину, закачивание

вскважину после завершения буровых работ. Основ­ ные условия для применения реинджекшн — гео­ логическая возможность для закачивания (наличие принимающего пласта, водоупорных пластов над

ипод принимающим пластом, чтобы предотвратить загрязнение грунтовых вод).

Компания «Сахалин Энерджи» установила обо­ рудование для обратной закачки бурового шлама

ираствора в пласты. При бурении верхних интер­ валов скважин сбрасывался только буровой рас­ твор на водной основе. Такой практике следуют нефтедобывающие компании на Аляске и в Нор­ вегии. Все отходы бурения и нефтедобычи на Кенайском газовом месторождении (Аляска) ком­ пания «Маратон» закачивает под землю. В 1995 г. была построена станция, на которой кроме отхо­ дов, поступающих с работающих месторождений, закачивались отходы со старых шламонакопителей. В день на станции можно закачать до 3000 м3 жидких отходов. Для пластовой воды бурится специальная скважина, в которую закачивается до 200 м3 в день. Кроме того, пластовая вода закачи­ вается еще и в эксплуатационные скважины для повышения интенсивности газодобычи. Следует отметить, что бурение поглощающих скважин запрещается в зонах санитарной охраны источников хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Использование компонентов буровых шламов для улучш ения свойств почв. При этом форми­ руется агрономически ценная структура почвы, увеличивается влагоемкость, буферность.

Отработанные буровые растворы и буровые шламы содержат тонкодисперсные частицы выбу­ ренных пород и технологически обусловленные глинистые компоненты. Кроме того, в них содер­ жатся биофильные элементы: кальций, калий, фос­ фор, микроэлементы, которые в целом улучшают агрохимические свойства почвы и повышают ее плодородие.

Технология утилизации буровых растворов осно­ вана на перемешивании отходов бурения с задан­ ным количеством реагента с использованием мобильной установки нейтрализации фильтратов

отстойников сточных вод, полигонов бытовых и промышленных отходов. Установка представляет собой автономный передвижной агрегат, смонти­ рованный на стандартном самоходном шасси или прицепе, оснащенный полным комплексом обору­ дования для откачки буровых растворов, их сме­ шивания с препаратом и перекачки в отстойниксепаратор. Технически чистая вода сливается на рельеф местности, а осадок смешивается с буро­ выми шламами для дальнейшей переработки в мелио­ рант. Расход препарата не превышает 30 кг/м3 рас­ твора, производительность установки (по буровому раствору) — 5 м3/ч.

Получение мелиорантов из обезвоженных осад­ ков буровых растворов и буровых шламов основано на их интенсивном смешении (при обеспечении постоянной аэрации) с реагентом. Скорость процесса составляет 15-20 м3/ч, расход реагента — 0,1- 0,2 % от массы обрабатываемого шлама или осадка.

Получаемые мелиоранты препятствуют обесструктуриванию почв, положительно влияют на активность микрофлоры, увеличивают содержание в почве органического вещества, ферментативную активность, буферность и емкость поглощения почвы, повышают продуктивность и устойчивость растений к неблагоприятным условиям.

Переработка буровых растворов с использо­ ванием метода распылительной суш ки. Уста­ новка состоит из передвижной сушильной камеры распылительного типа, смонтированной на санях, и оборудования для очистки раствора, которым комплектуется буровая установка. Установка предназначается для обезвреживания шлама, реге­ нерации избыточных объемов бурового раствора, добавочных жидкостей. Буровой раствор, посту­ пающий из скважины, последовательно очищается на вибросите и батарее гидроциклонных песко- и илоотделителей.

Шлам поступает в ороситель, где отмывается от глины и химических реагентов в горячей воде и осаждается под действием гравитационных сил на конусообразное дно, откуда шнеком подается в бункер для сбора и хранения. Нагрев и поступ­ ление воды в ороситель осуществляются за счет нагнетания вентилятором отработанного тепло­ носителя и пара, постоянно удаляемых из распы­ лительной сушильной камеры. В процессе горения топлива образуются сернистые соединения, загряз­ няющие атмосферу. Поступая с отработанным

теплоносителем в ороситель, они взаимодействуют

сподогретой жидкостью и образуют водные серни­ стые соединения, что предотвращает загрязнение атмосферы.

Широкие температурные интервалы сушки позволяют получать гранулированные препараты

сзаданными свойствами. Многолетние исследова­ ния на экспериментальной установке показали, что распылительная сушка при 2700 °С в области

250 °С, а в области конуса — около 80 °С) практи­ чески не оказывает отрицательного влияния на бен­ тонитовую глину и химические реагенты, пригод­ ные к повторному применению для приготовления буровых растворов.

Сушка модельных растворов с добавлением нефти и дизельного топлива в количестве до 15 % показала их полную пожаро- и взрывобезопасность. В результате распылительной сушки получали гранулы размером не более 0,5 мм.

В качестве распылительной сушки предлагали

стаивания. Данный принцип использован в уста­ новке УОБС-1М. Она предназначена для разделе­ ния буровых сточных вод на осветленную воду и загущенный осадок.

Техническая характеристика установки:

Осветленную воду можно использовать для водо­ снабжения буровой. Установка прошла промысловые

испытания, однако широкого использования в про­ мышленности не нашла.

6.3,7. Утилизация нефтешламов

Общие сведения

Нефтешламы по составу чрезвычайно разнооб­ разны и представляют собой сложные системы, состоящие из нефтепродуктов, воды и минераль­ ной части (песок, глина, ил и т. д.), соотношение

нефтяные остатки, содержащие в среднем (по массе) 10-56 % нефтепродуктов, 30-85 % воды, 1,3-46 % твердых примесей.

Накопление нефтешламов, как правило, осуще­ ствляется на специально отведенных для этого площадках или в бункерах без какой-либо сорти­ ровки или классификации. В шламонакопителях происходят естественные процессы — накопление атмосферных осадков, развитие микроорганизмов,

с наличием большого количества солей и нефте­ продуктов при общем недостатке кислорода про­ цесс самовосстановления протекает десятки лет. Состав нефтешлама, хранящегося в шламонакопи­ телях в течение нескольких лет, отличается от состава свежего нефтешлама.

Зачастую предприятия вынуждены накапливать

ихранить на своей территории нефтешламы из-за недостаточного количества полигонов промышлен­ ных отходов, их принимающих, или из-за отсут­ ствия установок по переработке нефтесодержащих отходов. Скапливание нефтесодержащих отходов на производственных территориях может при­ вести к интенсивному загрязнению почвы, воздуха

игрунтовых вод.

При всем многообразии в общем виде все нефтешламы могут быть разделены на три основ­ ные группы в соответствии с условиями их обра­ зования:

•грунтовые, которые образуются в результате проливов нефтепродуктов на почву;

•придонные, образующиеся при оседании нефтеразливов на дне водоемов;

•резервуарного типа, которые образуются при хранении и перевозке нефтепродуктов в емкостях разной конструкции.

Поскольку любой шлам образуется в результате взаимодействия с конкретной по своим условиям

окружающей средой и в течение определенного промежутка времени, одинаковых по составу и физико-химическим характеристикам шламов

вприроде не бывает.

Внефтешламах резервуарного типа соотноше­ ние нефтепродуктов, воды и механических приме­ сей (частиц песка, глины, ржавчины и т. д.) колеб­ лется в очень широких пределах: 5-90 % состав­

ляют У В, 1-52 % — вода, 0,8-65 % — твердые примеси. Как следствие столь значительного из­ менения состава нефтешламов, диапазон измене­ ния их физико-химических характеристик тоже очень широк. Плотность нефтешламов колеблется в пределах 830-1700 кг/м3, температура застыва­ ния — от -3 до +80 °С, температура вспышки — от 35 до 120 °С.

При длительном хранении резервуарные нефте­ шламы со временем разделяются на несколько слоев с характерными для каждого из них свойствами.

В е р х н и й слой представляет собой обвод­ ненный нефтепродукт с содержанием тонкодис­ персных механических примесей до 5 % и отно­ сится к классу эмульсий вода-в-масле. В состав этого слоя входят 70-80 % масел, 6-25 % асфаль­ тенов, 7-20 % смол, 1-4 % парафинов. Содержание воды не превышает 5-8 %. Довольно часто орга­ ническая часть свежеобразованного верхнего слоя нефтешлама по составу и свойствам близка к хра­ нящемуся в резервуарах исходному нефтепродукту. Такая ситуация обычно наблюдается в расходных резервуарах автозаправочных станций.

С р е д н и й , сравнительно небольшой по объему слой представляет собой эмульсию типа масло-в­ воде. Этот слой содержит 70-80% воды и 1,5- 15 % механических примесей.

Следующий слой целиком состоит из отстояв­ шейся минерализованной воды плотностью 1,01- 1,19 г/см3

П р и д о н н ы й слой (донный ил) обычно пред­ ставляет собой твердую фазу, включающую до 45 % органики, 52-88 % твердых механических примесей, в том числе оксиды железа. Поскольку донный ил является гидратированной массой, содержание воды в нем может достигать 25 %.

На нефтеперерабатывающих предприятиях нефте­ шламы образуются в процессе переработки нефти

иочистки сточных вод и представляют собой смесь осадков и эмульсий, задержанных на очистных сооружениях (песколовках, нефтеловушках, прудах дополнительного отстаивания и буферных прудах), пены, собираемой при флотационной очистке сточных вод, и осадков систем оборотного водо­ снабжения.

Нефтешламы накапливаются и хранятся в сталь­ ных резервуарах (ловушечные), в земляных или железобетонных амбарах-шламонакопителях с гидро­ изоляцией или без нее (амбарные).

Ло в у ш е ч н ы е нефтешламы менее устойчивы, т. к. хранятся в закрытых резервуарах-накопителях

ине подвержены длительному и жесткому старе­ нию, как а м б а р н ы е . При длительном хранении ловушечные (резервуарные) и амбарные нефте­ шламы со временем разделяются на несколько слоев с характерными для каждого из них свойствами.

Состав разных типов нефтешламов резервуар­ ного и амбарного происхождения (см. табл. 6.91) показывают, что в процессе зачистки и переработки шламов могут быть применены различные техно­ логические приемы в зависимости от их физико­ механических характеристик.

Таблица 6.91