Наследие черного золота из прошлого
А. В. ЛАПТЕВ
Вопросы охраны окружающей среды становятся все более и более актуальными последнее время. Каждый год автомобильная промышленность выпускает на рынок более эффективные модели двигателей со сниженным потреблением топлива, тысячи солнечных батарей и фотоэлектрических систем монтируются на крышах зданий, и сепарация отходов становится такой же неотъемлемой частью нашей жизни, как «чистка зубов». Поэтому наших заказчиков все чаще интересует оптимальный способ одновременно внести свой вклад в дело защиты окружающей среды и заработать при этом деньги. Волшебные слова – «переработка нефтешламов».
Рис. 1. Трикантер (Tricanter®) Flottweg
С помощью комплексной сепарационной установки компании Flottweg на базе уникального трехфазного декантера – Трикантера (Tricanter®) Flottweg можно извлечь из нефтешлама нефтепродукт достаточно высокой степени чистоты, а затем повторно применить его в технологическом цикле предприятия или продать на рынке как продукцию товарного качества. Это прибыльный бизнес для региональных компаний, специализирующихся на утилизации отходов, а также значительный вклад в борьбу с загрязнением окружающей среды.
Рис. 2. Распределение потоков жидкостей и осадка в Трикантере (Tricanter®) Flottweg
Рис. 2. Устройства загрузки и разгрузки с рычагом управления для регулируемого импеллера Трикантера (Tricanter®) Flottweg
Запасы нефти бывшего Советского Союза
На начало 50-х годов прошлого века весь Советский Союз накопил колоссальные запасы нефти в виде нефтяных резервуаров и амбаров. Главный геолог Англо-Иранской нефтяной компании г-н Лис (G.M. Lees) оценил общие запасы нефти Советского Союза в начале 1950 года в 14 миллиардов тонн, а известный американский нефтяной эксперт доктор Эглофф (Dr. Egloff) даже увеличил эту цифру примерно до 20 миллиардов тонн. Эти запасы все еще существуют, особенно в нефтяных регионах Кавказа, Центральной Азии, Западной Сибири, Башкортостана, Татарстана и Оренбургской области. Кроме того, эти запасы не только не перерабатываются, но зачастую еще и пополняются, поскольку в большинстве нефтедобывающих регионов России главным способом «утилизации» нефтяных отходов является не их комплексная переработка, а захоронение в специальных «нефтяных прудах». Так что деньги, если и не лежат на улице, то уж точно остаются невостребованными в нефтяных амбарах и резервуарах.
Рис. 4. Нефтешламовый амбар
Весь накопленный в таких амбарах нефтешлам является продуктом, из которого может быть извлечена нефть. Кроме того, имеются дополнительные ресурсы, связанные с ловушечным нефтепродуктом на нефтеперерабатывающих заводах или с крупными нефтяными разливами, образовавшимися в результате разрывов нефтепроводов. Все эти содержащие нефть смеси могут и должны быть переработаны для извлечения нефтепродукта и его повторного использования. Нефтепродукт в шламе – это ценный ресурс. «Помимо охраны окружающей среды значимой целью сепарации нефтешлама является получение прибыли за счет повторного использования или реализации восстановленного нефтепродукта», – говорит Александр Лаптев, инженер по продажам компании ООО «Флоттвег Москау» в России.
Переработка нефтяных амбаров
Нефтешлам состоит из нефтепродукта, воды и твердой фазы в различных пропорциях, и его сепарация проходит в несколько этапов. Компания Flottweg предлагает своим заказчикам комплексное решение задачи. Оно включает:
- понтон с полупогружным насосом и установленной на нем системой перемешивании;
- парогенератор;
- две реакционных емкости;
- шкаф управления и контейнер с электрооборудованием;
- контейнер для Трикантера (Tricanter®) Flottweg;
- контейнер для периферийного оборудования подготовки и подачи продукта;
- контейнер реагентного хозяйства, включающий автоматическую станцию приготовления раствора флокулянта.
Рис. 5. Извлечение нефтепродукта из нефтяных амбаров с помощью Трикантера (Tricanter®) Flottweg
Таким образом, для переработки нефтяных шламов из прудов и амбаров требуется несколько различных систем. Сам процесс начинается со статического разделения. Содержащийся в нефтешламе нефтепродукт поднимается к поверхности, в то время как твердый осадок опускается на дно. Между ними образуется водная фаза. После этого установленный на понтоне полупогружной насос опускается в пруд и начинает откачивать нефтешлам. Для достижения требуемой вязкости продукта на стороне всасывания устанавливаются теплообменники. Затем с понтона нефтешлам перекачивается в реакционные (усреднительные) емкости. В них продукт перемешивается мешалками до получения однородной консистенции. При необходимости на этом этапе можно добавить в продукт деэмульгатор для отделения эмульсий. Добавлением воды также можно уменьшить содержание солей в нефтешламе.
На втором этапе нефтешлам сначала перекачивается насосом из реакционных емкостей через фильтры грубой очистки на основной теплообменник, где подогревается паром до наиболее эффективной для разделения температуры 85-95°С.
В отличие от статической сепарации, где разделение осуществляется под действием силы тяжести, на этом этапе для ускорения процесса и повышения эффективности необходимо действие значительно большей силы. Компания Flottweg является одним из ведущих производителей центрифуг в мире, где сепарация осуществляется под действием центробежной силы. Специально для разделения нефтешлама компания Flottweg разработала уникальный трехфазный декантер Трикантер (Tricanter®) Flottweg, который предназначен для непрерывной сепарации трехфазной смеси и разделяет нефтешлам на основные компоненты – нефть, воду и механические примеси – всего за один проход. После Трикантера (Tricanter®) Flottweg две разделенных жидких фазы – нефтепродукт и фугат (вода) – направляются в отдельные емкости для дальнейшего применения. Кек (твердая фаза) транспортируется шнековым транспортером в сборный контейнер или непосредственно в кузов грузового автомобиля для дальнейшей перевозки на полигон и утилизации.
Отличный результат трехфазного разделения
Большинство нефтешламов из существующих амбаров можно эффективно разделить на три фазы. Необходимым предварительным условием успешной трехфазной сепарации являются различие в плотности жидких фаз и более высокая плотность твердой фазы. Трикантера (Tricanter®) Flottweg выделяет из смеси чистый нефтепродукт, в большинстве случаев содержащий менее 1% воды, и следы нерастворимого твердого осадка. В водной фазе суммарное содержание углеводородов и механических примесей обычно не превышает 1%.
«Полученный фугат может использоваться как вода технического качества или при необходимости подвергаться дальнейшей очистке, а отделенный нефтепродукт возвращается в технологический цикл предприятия или отправляется на продажу», – поясняет Александр Лаптев.
Полученная твердая фаза также используется или утилизируется. Возможные применения: биоремедиация, отсыпка дорог, захоронение на полигоне, сжигание. Высокая степень обезвоживания кека после Трикантера (Tricanter®) Flottweg обеспечивает легкость и удобство погрузки и выгрузки кека в процессе транспортировки и утилизации.
Выводы
Установки сепарации Flottweg при переработке нефтешламов позволяют удовлетворить требованиям заказчиков по качеству разделения фаз. За последние 30 лет в Россию и страны СНГ поставлены, успешно эксплуатируются и обслуживаются более 80 установок для сепарации нефтешламов.
Особое внимание компания Flottweg уделяет повышению долговечности центрифуг. Благодаря применению высококачественных нержавеющих сталей, упрочнению ключевых деталей напылением карбидом вольфрама, а также использованию различных защитных втулок достигается высочайшая износостойкость. За 30 лет ни у одного из поставленных Трикантеров (Tricanter®) Flottweg не потребовалась замена шнека или барабана.
Рис. 6. Шнек Трикантера (Tricanter®) Flottweg с упрочнением напылением карбидом вольфрама
И немаловажное преимущество применения сепарационных установок Flottweg – это сервисная поддержка. В Российском филиале компании работают более 10 опытных сервисных специалистов, все прошли обучение в головном предприятии в Германии. Для каждой установки мы предоставляем нашим заказчикам услуги по шефмонтажу, вводу в эксплуатацию и обучению персонала, а также выполняем регламентное сервисное обслуживание и обеспечиваем постоянную техническую поддержку.
Сепарация нефтяных амбаров с последующей утилизацией сред абсолютно необходима с точки зрения защиты окружающей среды. Нельзя забывать, что для загрязнения 600 литров воды достаточно одной капли нефти. Но в то же время охрана окружающей среды не всегда является только фактором затрат, но может принести и значительную прибыль. Важна высокая чистота нефтепродукта и фугата, так же, как и максимально возможное снижение влажности кека. Таким образом, успех комплексного проекта по переработке и утилизации нефтешламов зависит от ряда различных факторов, для каждого из которых Flottwеg предлагает оптимальное решение. Поэтому успешная реализация проекта напрямую связана с выбором надежного партнера.
