Основные технологии переработки твердых отходов нефетеперерабатывающих заводов

Содержание
Введение
1. Утилизация и переработка химических веществ
2. Утилизация адсорбентов не подлежащих регенерации
3. Утилизация золы и твердых продуктов, получающихся при термической обработке сточных вод
4. Переработка смол и осадков сточных вод
5. Характеристика и технологии утилизации кислых гудронов
Заключение
Список использованной литературы

В первичных отстойниках "осветленная" оседают оставшиеся твердые частицы. Происходит значительное улучшение качества сточной воды, например  значение показателя БПК снижается в 2 раза.
Далее идет биологический этап - уничтожение органики за счет присутствия бактерий.
После биологического этапа очистки сточных вод может применятся каскад устройств и сооружений для более глубокой очистки. Озонирование, воздействие реагентами, обеззараживание и т. д.
Промышленные стоки, также вывозимые на утилизация Нашей компанией, требуют более серьезного отношения к себе. Стоимость очистных сооружений такого рода может достигать миллионов долларов США.
Спецификой утилизации является очистка очистных сооружений и моек автотранспорта на механическом и биологическом этапах. Далее производится утилизация иловых осадков.
Огромное количество образующихся при очистке сточных вод осадков требуют размещения. Его можно осуществлять по двум направлениям: утилизация и захоронение на специальных полигонах, что в настоящее время наиболее труднорешаемая задача. Складирование шламов гальванических производств на полигонах без предварительной обработки представляет угрозу окружающей среде, так как металлы могут вымываться талыми и ливневыми водами и поступать в водоёмы и водотоки, подземные воды, включаться в биосферные циклы.
Утилизация либо захоронение являются необходимыми стадиями после сушки осадков.
Утилизация осадков стоков нефтеперерабатывающих производств подразумевает под собой дальнейшее их использование и может развивается по двум направлениям:
- ликвидация шламов путем связывания цементом, асфальтом, стеклом, пластмассами и отвердения спеканием;
- применение для приготовления керамических красок, пигментов огнеупорного материала, линолеума, красок и сплавов как искусственных заполнителей.
Большое внимание уделяется разработке способов использования отходов в производстве строительных и других материалов (Например, в Югославии и Германии гальванические шламы, содержащие гидроксиды тяжелых металлов, используются в качестве добавки в сырьевую массу для изготовления кирпича. Добавка шлама до 5% не оказывает токсического действия).
Ниже приведена таблица 1, в которой рассмотрены примеры основных направлений утилизации шламов гальванических производств:
Таблица 1
Направления утилизации шламов гальванических производств
п/п Суть метода Результат Где применяется Кем применяется Особенности 1 Использование гальванических шламов, содержащих оксиды тяжелых металлов, в качестве добавки в сырьевую массу для изготовления кирпича Строительная промышленность Словакия, Словения Добавка шлама до5 % не оказывает токсического воздействия и не влияет на прочность кирпича 2 Добавка шламы гальваностоков в количестве 3-10 % в массу при производстве керамического кирпича Производство кирпича Россия Влияния на технологические и эксплуатационные свойства не оказывает 3 Изготовление черепицы с применением шламов гальваностоков Улучшение свойств формовочной массы, сокращение времени сушки черепицы на 2-3 часа, сокращение времени обжига на 50-70%, расширение цветовой гаммы Палемонский комбинат Оптимальное количество шлама – 2% сухой массы; цвет обожжённой черепицы тёмно-красный без налётов 4 Использование железосодержащего осадка в производстве стеновых керамических изделий Более раннее накопление жидкой фазы, интенсификация процессов спекания и вспучивания Введение 3-6 % осадка при производстве изделий даёт возможность повысить предел прочности при сжатии до 40-60% 5 Изготовление керамзита с использованием осадка сточных вод (содержание 20-40 %) Применение в строительстве Экономический эффект, обусловленный сокращением расходов на добычу и транспортировку глины 6 Использование гальваношламов с большим содержанием гидроксида железадля получение гексаферрита бария Изготовление строительной керамики, производство красителей- пигментов Исследовано в МХТИ им. Д.И. Менделеева 7 Производство стеклохромзита Наличие железа, хрома и никеля в шламе позволяет использовать его при производстве декоративно-облицовочного материала 8 Шламы, полученные при нейтрализации известковым молоком отработанных травильных растворов, использовались в качестве добавки в портланд-цементы как инертный наполнителей бетоносмечей и глинистых масс Завод «Запорожсталь» Украина 9 Изготовление асфальтобетона До 30% шламов 10 Добавка шламов в кладочные растворы (1-15%) Промышленность стройматериалов После выдержки образца в воде отмечается высокая токсичность воды. При термообработке в течение 2-х часов (800(С) шламы оказались нетоксичными 11 Гидрометаллургический метод получения металлов путём Суть метода: извлечение (выщелачивание) металлов из руд концентратов и отходов при их обработке водными растворами химических реагентов с последующим выделением из раствора металла или его хим. соединения 12 Пирометаллургический метод получения металлов из шламов Суть метода: обезвоживание и сушка шламов, низкотемпературная восстановительная обработка с получением порошковых металлургических концентратов, их переплавка с получением чистых металлов и сплавов
Однако существуют обстоятельства, сдерживающие утилизацию:
осадки по качеству ниже, чем применяемое кондиционное сырье;
агрегатное состояние осадков после механического обезвоживания зачастую не отвечает требованиям, а оборудование, необходимое для соответствующей подготовки осадков к утилизации (сушилки, дробилки, прессы) на узлах обезвоживания отсутствует;
существует опасность ухудшения токсикологических характеристик продукции, выпускаемой с использованием осадков;
утилизация требует сложных технических решений;
предприятия, где получают осадки и где их можно утилизировать, ведомственно разобщены.

Анализируя методы утилизации гальваношламов с точки зрения экологических последствий, следует заметить, что ряд специалистов отдают предпочтение технологиям, в которых обязательным элементом является термическая обработка. Но следует иметь в виду, что при отжиге изделий может происходить значительный выброс летучих высокотоксичных цветных металлов и их соединений в окружающую вреду. Использование низкотемпературных технологий утилизации шламов введением их в бетонные и асфальтобетонные смеси для дорожных покрытий также не обеспечивает экологическую безопасность при эксплуатации. Таким образом, возможности прямой утилизации шламов в виде добавок в сырьевые смеси при массовом производстве строительных материалов ограничено, технологии же получения из гальваношламов красителей, гексаферрита бария, стеклокремнезита не получили широкого распространения из-за жестких требований к составу шламов, сложности процессов и относительно малой потребности в данных продуктах.
Рассмотренные выше технологии предполагают безвозвратные потери невозобновляемых и дефицитных сырьевых ресурсов, запасы которых в недрах ограничены. Поэтому особого внимания заслуживают технологии, обеспечивающие извлечение из гальваношламов металлов или их соединений, пригодных для повторного использования (гидрометаллургический и пирометаллургический методы).
5. Характеристика и технологии утилизации кислых гудронов
Кислые гудроны являются отходами нефтехимических производств, образующихся при сернокислотной очистке углеводородов, при получении сульфонатных присадок, в процессах алкилирования с использованием серной кислоты в качестве катализатора и др.
Их условно можно разделить на три группы:
с относительно большим содержанием свободной кислоты и малым содержанием органических соединений;
с промежуточным (средним) содержанием свободной серной кислоты и органических веществ;
с относительно малым содержанием серной кислоты и большим содержанием органических веществ.
Кислые гудроны первой группы достаточно успешно утилизируются путем термического расщепления с получением сернистого ангидрида и далее – серной кислоты.
Третья группа кислых гудронов частично нейтрализуется и используется путем добавок их к котельному топливу или в качестве поверхностно-активных веществ (ПАВ).
Соотношение свободной серной кислоты и органических соединений в кислых гудронах второй группы таково, что затрудняет их расщепление известными способами, а продукты прямой нейтрализации не находят достаточно квалифицированного применения. Отсутствие рациональных способов утилизации кислых гудронов, сложность их транспортировки и хранения, приводит к тому, что последние сбрасываются в специальные пруды-накопители (отвалы), усугубляя тем самым экологическую обстановку целых регионов.
Сложный состав кислых гудронов и значительные отличия в физико-химических свойствах предопределили разработку большого количества методов их утилизации и переработки. Однако, до настоящего времени нет универсального экономичного процесса. Высокая реакционная способность и коррозионная активность, выделение диоксида серы, способность полимеризоваться и коксоваться требует применения дорогих килотупорных материалов, особых условий хранения, разработки специальных устройств и технических приемов, что в конечном итоге приводит к созданию довольно сложных технологических процессов.
Органические сульфокислоты являются наиболее ценным компонентом кислых гудронов и поэтому некоторые виды его являются достаточно перспективным сырьем для получения ПАВ.
Наиболее простым путем получения ПАВ является прямая нейтрализация кислых гудронов. Однако, зачастую товарная форма конечного продукта не отвечает требованиям, предъявляемым к техническим ПАВ, т.к. они имеют высокую вязкость, значительное содержание неорганических солей и небольшую растворимость в углеводородах.
Другой способ утилизации кислых гудронов заключается в их термическом расщеплении (низкотемпературное и высокотемпературное расщепление).
Низкотемпературное – основано на химическом расщеплении сернокислотных соединений при контактировании их с нефтепродуктами, выполняющими роль восстановителя и теплоносителя. Процесс происходит при 150-350оС .
Высокотемпературное расщепление осуществляется при температуре 1000-1200оС с избытком кислорода в 1,1-1,3 раза выше стехиометрической величины.
За рубежом в наибольших масштабах переработка кислых гудронов высокотемпературным расщеплением осуществлена в США, где кислый гудрон – второй по важности после серы вид сырья в производстве серной кислоты.
Утилизация кислых гудронов — проблема правительств многих государств. Гудроны опасны, а их утилизация стоит недешево. Опасность отходов нефтепереработки несложно представить, если взять во внимание химический состав, который включает смолистые вещества, органику, продукты полимеризации ненасыщенных углеводов, а присутствие свободной серной кислоты в гудронах доходит до 70% от массы. Не менее опасным для окружающей среды является и способ хранения гудронов — в форме обычных луж и озер.
На сегодняшний день в мире получены десятки авторских свидетельств и патентов на переработку кислых гудронов. Большинство способов утилизации сводятся к регенерации из отходов серной кислоты или сжигания нейтрализованных гудронов. Перспективным является также получение из гудронов специальных поверхностно-активных веществ, которые затем можно применять для стимулирования нефтегазодобычи на истощенных месторождениях. Почти идеальный способ решения гудронной проблемы применяют в Германии и Голландии — там отходы сжигают в закрытых боксах, при этом в окружающую среду продукты горения не попадают.
Одним из наиболее дешевых способов ликвидации отходов считается технология нейтрализации кислых гудронов известняком с последующим их сжиганием на ТЭС, но даже такая технология требует больших капиталовложений. Этот же способ считается одним из наиболее опасных, поскольку летучие продукты сжигания рассеиваются в воздухе. Это, кстати, потенциальная причина выпадения кислотных дождей.
Сейчас в регионе развернулась нешуточная борьба за контроль над отходами, поскольку в перспективе их переработка может дать хорошую прибыль.
Заключение
Проблeма загрязнeния городов отходами нефтеперерабатывающих производств и ee рeшeниe оказались чрeзвычайно сложной научно-тeхничeской и социально-экономичeской задачeй.
Необходимость переработки крупнотоннажных накопленных и вновь образующихся нефтяных амбаров, прудов и ям возникла уже давно. При низких ценах на нефть и нефтепродукты коммерческая эффективность переработки нефтяных шламов и отходов была незначительная. Нефтеперерабатывающие заводы отказывались принимать в переработку даже отработанные масла, не говоря уже о нефтяных шламах и отходах. Специализированных предприятий по переработке нефтяных отходов и нефтешламов не строилось, да и в настоящее время их практически нет.
Стимулом к созданию производств по переработке нефтяных шламов и отходов стало резкое ухудшение экологической обстановки и появление инновационных технологий. Современные технологии позволяют перерабатывать большинство видов нефтяных отходов в качественные нефтепродукты, в первую очередь, в моторное топливо.
Загрязненные нефтепродукты и мазут в прудах и ямах могут с большой вероятностью стать источником экологического бедствия, поскольку:
ямы переполнены за счет природных осадков и имеется реальная угроза экологической катастрофы;
ямы являются источником загрязнения почвы и грунтовых вод нефтепродуктами;
испарения постоянно загрязняют атмосферный воздух жилой зоны.
В настоящее время предлагается новейшая технология переработки нефтешламов с последующей рекультивацией и восстановлением нарушенных земель, и тем самым появляется возможность предотвратить угрозу возникновения экологического бедствия.
Очистка и переработка прудов и ям включает в себя следующие этапы:
извлечение, фильтрация, обезвоживание прудового мазута
утилизация собравшейся дождевой и талой воды
утилизация загрязненного грунта
рекультивация земель на месте освободившихся котлованов и доведения их до соответствующих санитарно-гигиенических и экологических требований.
Проведение водоохранных мероприятий
Переработка нефтешламов и донных отложений в прудах и ямах на специализированном оборудовании по новейшей пиролизной технологии.
Список использованной литературы
Баширов В.В. и др. Техника и технология поэтапного удаления и переработки амбарных шламов. - М.: ИНФРА-М, 2006. 450 с.
Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания. - М.: МГУК, 2008 г. 560 с.
Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА, 2007г. 67 с.
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. - М., Юнити, 2006. 134 с.
Кузнецов В.И., Идлнс Г.М„ Гутина В.Н. Естествознание. - М.. АГАР, 2006. 230 с.
Миркин Б.М. и Наумова Л.Г. Беседы об устойчивости экосистем. Экология и жизнь, № 3(44)’2008г.
Мюррей Робин. Ноль отходов («Zero Waste»). Экология и жизнь,№ 6(44)’2008г.
О состоянии окружающей природной среды Саратовской области в 2002 году. – Саратов. Новый век, 2007.195 с.
Об отходах производства и потребления. Закон Российской Федерации №89, 2008.
Романов С.В. Российские автопогосты. Экология и жизнь, №5(34)’2007г.
Сметанин В.Л., Казначеева З.В. Обработка нефтешламов: Тез. Докл. 27 науч.-техн. Конф. Пермского политехнического института. Ч.2. Пермь. Новый век, 2005. 145 с.
Стоит по-прежнему «тянуть резину»… … если мы уже можем ее перерабатывать? Экология и жизнь 2(37)’2008г.
Терехов М.Н. Разлагаемые пластики: реклама или панацея? Экология и жизнь, № 6(41)’2006г.
Тиханова Н.Т. Опасные мегатонны. Экология и жизнь, № 6(41)’2007г.
Хабарова Е.И. Альянс экологии и менеджмента. Экология и жизнь, №4’2008г.
Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания. - М.: МГУК, 2008 г. –С.78.
Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА, 2007г. –С.45.
Об отходах производства и потребления. Закон Российской Федерации №89, 2008.
Миркин Б.М. и Наумова Л.Г. Беседы об устойчивости экосистем. Экология и жизнь, № 3(44)’2008г.-С.16.
Мюррей Робин. Ноль отходов («Zero Waste»). Экология и жизнь,№ 6(44)’2008г.-С.23.
Терехов М.Н. Разлагаемые пластики: реклама или панацея? Экология и жизнь, № 6(41)’2006г.-С.78.
Тиханова Н.Т. Опасные мегатонны. Экология и жизнь, № 6(41)’2007г.-С,67.
Стоит по-прежнему «тянуть резину»… … если мы уже можем ее перерабатывать? Экология и жизнь 2(37)’2008г.-С.13.
Хабарова Е.И. Альянс экологии и менеджмента. Экология и жизнь, №4’2008г.-С.18.
37