Технология ТХК

Технология ТХК и оборудование ЗАО «ИНСТЭБ» для ликвидации прудов-накопителей кислых гудронов

В списке нефтеотходов кислые гудроны по объему занимают второе место и относятся

к наиболее трудно утилизируемым отходам. Кислые гудроны представляют собой густую, вязкую массу с резким кисловатым запахом, обусловленным наличием в их составе сернистых соединений, отличающихся высокой коррозионной агрессивностью по отношению к металлам. В зависимости от условий очистки, используемых нефтепродуктов, кислые гудроны могут содержать от 10 до 30% серной кислоты, сульфокислоты и другие серосодержащие соединения, а также заметное количество масел, смол и воды. Они способны к окислению и затвердеванию на воздухе, поэтому их свойства существенно меняются в процессе хранения.

Сернокислотная очистка нефтепродуктов применяется более 150 лет. Накопившиеся отходы - результат использования устаревших технологий в нефтяной и нефтехимической промышленности, требуют экологически обоснованной их утилизации.

Трудность утилизации кислых гудронов заключается в их переменном составе и свойств во времени, постоянном процессе новообразования сернокислотной эмульсии,что требует индивидуального подхода и селективной выемки их из прудов-накопителей с переотладкой процесса нейтрализации и утилизации.

Существующие технологии утилизации кислых гудронов не находят заметного применения ввиду их сложности, высокой стоимости и низкой производительности.

Технология термохимического капсулирования (ТХК) кислых гудронов


Основные работы по ликвидации прудов (озер, лагун) кислых гудронов в настоящее время проводятся в Евросоюзе и России. В странах Евросоюза охрана природы и защита здоровья людей являются приоритетными, базируются на комплексном подходе к переработке кислых гудронов во вторичное сырьё и направлены на получение из кислого гудрона твердого (кусковое или гранулированное) замещающего топлива. В России основные разработки направлены на использование продуктов утилизации гудронов в качестве строительно-дорожных материалов. Современная концепция переработки кислых гудронов и рекультивации прудов-накопителей представлена на рисунке (1).

Как следует из концепции для каждого мероприятия требуется индивидуальное инженерное решение с учетом геотехнических условий и физико-химических свойств гудронов, что обуславливает специальные требования к изготовлению оборудования. Это кислотостойкое, антикоррозийное и взрывозащитное, закрытое исполнение, максимальная автоматизация оборудования; диспетчеризация, мониторинг технологических процессов и периметра прудов-накопителей с помощью газовых детекторов.

Технология утилизации базируется на приёмах термохимического капсулирования (ТХК). ТХК является одним из аналогов широко используемой в настоящее время для переработки токсичных отходов в Европейских странах технологии экобетонирования.

Сущность термохимического способа обезвреживания аналогична утилизации нефтешламов с помощью препарата «Эконафт».

Универсальность такой технологии заключается в возможности регулирования технологических свойств продукта утилизации за счет подбора ингредиентов препарата «Эконафт»®.

Получаемый продукт утилизации кислых гудронов можно использовать для изготовления:

-гранулированного замещающего топлива,

-добавки к технологическим смесям при цементировании скважин, обустройства кустовых площадок буровых, нейтрализации нефтяных сорбентов,

-минеральной добавки в асфальтобетон, конструктивных элементов автодорог, гидропрерывающих слоев земляного полотна автодорог, самостоятельных материалов при отсыпке земляных насыпей, битумных мастик для поямочного ремонта асфальтных покрытий, устройства площадок для стоянок техники и др.

Оборудование для переработки кислых гудронов

Опыт многолетней работы по капсулированию нефтеотходов в промышленных условиях, позволил разработать и серийно выпускать, автоматизированные мобильные комплексы по утилизации кислых гудронов ПТК-ИНСТЭБ-ЭКО-5 и ЭКО-10 производительностью 20-45тыс.т/год по кислому гудрону или до 40-90тыс. т/год по готовому продукту утилизации при круглосуточной работе.

В основе комплекса заложены, специально разработанные, реакторы-смесители производительностью до 20т продукта утилизации (ПУН) в час с автоматизированной дозированной подачей препарата «Эконафт»® и нефтеотходов. На рис. 2 изображена принципиальная аппаратурно-технологическая схема описываемого комплекса, состоящего из блоков.

Рис. 2. Принципиальная технологическая схема

1.      Блок приготовления препарата «Эконафт»®, включающий растариватель «биг-бэгов» или полиэтиленовых мешков или бункер или силос объемом 30-60 и более тонн для хранения компонентов «Эконафт»®, транспортеры, дозирующие устройства;
2.      Блок системы забора кислого гудрона, его обезвоживания, очистки и подачи в реактор;
3.      Блок обезвреживания и капсулирования, включающий реактор-смеситель, дозаторы, транспортер;
4.      Блок очистки нефтезагрязненных кислых вод. Это оборудование ЗАО «ИНСТЭБ», располагается в контейнере.

Обеспечивается очистка вод до норм сброса в рыбохозяйственный водоем (содержание нефтепродуктов 0,05 мг/л).

Управление комплексом осуществляется с одного пункта управления и автоматизации. Оборудование
выпускается из специальных нержавеющих сталей в кислостойком, антикоррозийном, закрытом и взрывозащищенном исполнении с максимальной автоматизацией управления технологическим процессом.

Все оборудование ЗАО «ИНСТЭБ» сертифицировано по международной системе IQNet и по ISO 9001:2008 и имеет техническую документацию.

На рисунке 3 приведена одна из технологических схем ликвидации пруда-накопителя кислых гудронов и последующим использованием ПУН для его рекультивации. В институте разработаны технологические схемы применительно к различным условиям размещения прудов-накопителей и свойств кислых гудронов. Выбор вариантов экскавации кислых гудронов из прудов-накопителей и их переработки, состав комплексов решается дифференцировано исходя из требований заказчика.

Технология ТХК привлекательна скоростью прохождения реакций и технологичность.

Достоинства технологии:

    *      быстрота термохимической реакции (время протекания 15-20 минут);
- низкая стоимость оборудования и эксплуатационных расходов;

    *      нейтрализует тяжелые металлы;
- пригодность оборудования для стационарной и в мобильной (санно-вертолетном) эксплуатации;
- возможность работы при отрицательных температурах воздуха.

Получаемый продукт утилизации (ПУН) гидрофобен, химически инертен, морозостоек, сыпуч и может быть использован, без нарушения экологических норм в дорожном и промышленном строительстве, сельском хозяйстве, мелиорации и др.

В гранулированном виде может использоваться в качестве замещающего топлива.

Примерный вариант утилизации кислых гудронов