Naftos dumblo šalinimo būdų apžvalga

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Išgaunant, transportuojant, sandėliuojant ir perdirbant naftą neišvengiamai susidaro naftos dumblas. Tokiose atliekose yra daug toksinių junginių. Naftos dumblo panaudojimas yra neatidėliotina naftos pramonės problema, nes daugelis įmonių dėl atliekų sąvartynų ar perdirbimo įrenginių trūkumo juos saugo savo teritorijoje ilgus metus. Tuo tarpu šios medžiagos gali būti naudojamos kaip antriniai materialiniai ištekliai, duodantys ekonominę naudą.

Naftos dumblo klasifikacija

Naftos dumblas yra sudėtingas sunkiųjų angliavandenilių mišinys, kuriame yra daug naftos produktų. Pastaruosius galima išgauti keliais būdais ir panaudoti komerciniais tikslais. Patalpos, kuriose laikomas naftos dumblas, skirstomos į 2 tipus: naftos dumblo ežerus, tvartus ir rezervuarus. Pirmuoju atveju medžiagos pilamos tiesiai ant žemės, o antruoju – ant betonuotos vietos su aiškiomis ribomis.

Priklausomai nuo naftos dumblo kilmės, jie skirstomi į:grupės:

• atsiranda natūralių rezervuarų dugne po atsitiktinio naftos išsiliejimo (apačioje);
• susidaro mišinyje su gręžimo skysčiais tiesiant gręžinį;
• atsiranda dėl naftos perdirbimo;
• rezervuaras – sudarytas iš skystai klampių ir ant sienų susidariusių gelio pavidalo medžiagų;
• žemė (kai naftos produktai patenka ant žemės).

Naftos dumble cheminė sudėtis ir mechaninių priemaišų kiekis labai skiriasi.

Šalinimo metodai

Dažniausi naftos dumblo šalinimo būdai yra šie:

• cheminė;
• biologinis;
• terminis;
• fizinis;
• fiziniai ir cheminiai.

Racionalų vieno ar kito metodo pasirinkimą lemia naftos produktų kiekis dumble.

Cheminis metodas

Naftos dumblo cheminis apdorojimas ir šalinimas vyksta kapsuliavimo ir neutralizavimo būdu, kai reaguoja su šarminiais žemės metalais (dažniausiai su negesintomis kalkėmis). Šio proceso metu gaunama sausa miltelių pavidalo medžiaga mažų granulių su kalkių kapsule pavidalu. Šis gaminys priklauso 4 pavojingumo klasei, ty yra saugus aplinkai. Jis naudojamas kaip mineralinis asf altbetonio priedas ir žemės pylimų statyboje.

Šiai technologijai skirto naftos dumblo panaudojimo įrenginio schema parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.

Granulės pasižymi dideliu tvirtumu ir sandarumu. Jų lukštų karbonizacija tęsiasi keletą mėnesių. Šios technologijos trūkumai yra tai, kad būtina naudoti specialią įrangą, didelį kiekį aukštos kokybės negesintų kalkių. Galutinio produkto poveikis aplinkai taip pat nėra visiškai suprantamas. Cheminio neutralizavimo pranašumai yra palyginti maža kaina ir galimybė gaminti mobiliuosius įrenginius.

Biologinės technologijos

Biologinis nukenksminimas yra ekologiškiausias būdas, tačiau jo naudojimas apsiriboja tų rūšių naftos dumblu, kuris susidaro rezervuaruose, taip pat išsiliejus ant žemės ar natūraliuose vandens telkiniuose. Taip yra dėl tokių veiksnių kaip:

• didelė bioreagentų kaina;
• būtinybė skirti didelius žemės plotus sąvartynams;
• neutralizavimo galimybė lauke tik šiltuoju metų laiku;
• didelė dirvožemio užteršimo sunkiaisiais metalais ir kitomis kenksmingomis medžiagomis rizika.

Naftos dumblo šalinimo biologinės technologijos esmė yra mikroorganizmų naudojimas biologiniam naftos skaidymui.

Yra ir apdorojimo šildomame bioreaktoriuje būdas. Tai kamera, į kurią tiekiama užteršta žemė, vanduo, trąšos ir naudinga mikroflora. Dėl palankių sąlygų susidarymo mikroorganizmai sparčiai dauginasi irvyksta medžiagos stratifikacija - naftos produktai kaupiasi viršutinėje reaktoriaus dalyje, o vanduo - apatinėje. Likęs naftos dumblas iškraunamas į džiovinimo aikšteles. Šio proceso trukmė 10-15 dienų, po to į kamerą tiekiama nauja antrinių žaliavų partija.

Šiluminis metodas

Šiluminio apdorojimo technologija turi keletą modifikacijų:

• kūrenimas krosnyje ar atviroje ugnyje;
• dehidratacija arba džiovinimas, po kurio grįžtama prie gamybos;
• terminis skilimas, kai trūksta oro (pirolizė);
• dujinimas (naftos dumblo oksidavimas, kad susidarytų dujos, naudojamos kaip kuras).

Sudeginimas yra lengviausias būdas pašalinti naftos atliekas, tačiau tam reikia išvalyti ir neutralizuoti išmetamąsias dujas, kurios daro didelę žalą aplinkai. Džiovinimas yra susijęs su didelėmis energijos sąnaudomis.

Viena perspektyviausių sričių yra nuolatinė pirolizė. Šio apdorojimo dėka gaunama sintetinė alyva ir pirolizės dujos, kurios naudojamos kaip kuras tam pačiam procesui. Šiuo atveju naftos dumblo šalinimo įranga yra įrenginys, kurio pagrindinis elementas yra pirolizės kamera, kurioje apie 500 °C temperatūroje vyksta terminis skilimas į frakcijas. Išsiskyrusios dujos patenka į filtrus ir kondensatorius, kur jos išvalomos.

Naudojant papildomą krekingo sistemą iš naftos dumbloGalite gauti kokybiško benzino. Įrenginys gali apdoroti visų rūšių dumblą, tačiau ekonominiu požiūriu tikslingiau naudoti kietas atliekos naftos produktus, kurių drėgmės laipsnis yra žemas.

Fizikiniai ir fizikiniai-cheminiai metodai

Fizikiniai naftos dumblo šalinimo metodai apima šiuos frakcionavimo metodus:

• Paprastas atsiskaitymas. Tai pigiausia ir kartu neefektyvi technologija.
• Centrifugavimas. Išcentrinė įranga taip pat dažnai naudojama tarpiniame etape ruošiant naftos dumblą, kad jį būtų galima perdirbti kitais būdais.
• Paviršinio aktyvumo medžiagų (demulsiklių, drėkinamųjų medžiagų, tirpiklių) įvedimas.
• Filtravimas.
• Ekstrahuojama organiniais tirpikliais, etileno ir acetileno gamybos atliekomis, suskystintomis dujomis arba garais. Šis metodas pagrįstas abipusiu polinių junginių tirpimu.

Visų aukščiau paminėtų technologijų trūkumas yra nepilnas naftos produktų atskyrimas.