Оптимизация технологии обезвреживания донных отложений нефтешламов
|
Введение 3
Глава 1. Теоретический анализ способов обезвреживания отходов нефтешлама 8
1.1 Характеристика жизненного цикла и свойства отходов нефтешлама .. 8
1.2 Сравнительный анализ способов обезвреживания нефтешламов 21
1.3 Патентный поиск способов обезвреживания отходов нефтешлама 37
1.4 Критерии эффективности обезвреживания отходов нефтешлама 41
1.5 Сфера применения обезвреженного грунта 41
Глава 2 Разработка эффективного способа обезвреживания отходов нефтешлама 45
2.1 Выбор и обоснование способа обезвреживания отходов нефтешлама .. 45
2.2 Расчет материального баланса процесса обезвоживания отходов
нефтешлама 50
2.3 Расчет экономической эффективности использования физико -
химического метода обезвоживания отходов нефтешлама 51
2.4 Моделирование процесса обезвреживания отходов нефтешлама 55
Глава 3 Экспериментальная часть 64
3.1 Экспериментальные исследования нефтешлама 65
3.2 Проведение экспериментов выбранных технологий по обезвреживанию
отходов нефтешламов 67
Заключение 72
Список используемой литературы и используемых источников 76
Глава 1. Теоретический анализ способов обезвреживания отходов нефтешлама 8
1.1 Характеристика жизненного цикла и свойства отходов нефтешлама .. 8
1.2 Сравнительный анализ способов обезвреживания нефтешламов 21
1.3 Патентный поиск способов обезвреживания отходов нефтешлама 37
1.4 Критерии эффективности обезвреживания отходов нефтешлама 41
1.5 Сфера применения обезвреженного грунта 41
Глава 2 Разработка эффективного способа обезвреживания отходов нефтешлама 45
2.1 Выбор и обоснование способа обезвреживания отходов нефтешлама .. 45
2.2 Расчет материального баланса процесса обезвоживания отходов
нефтешлама 50
2.3 Расчет экономической эффективности использования физико -
химического метода обезвоживания отходов нефтешлама 51
2.4 Моделирование процесса обезвреживания отходов нефтешлама 55
Глава 3 Экспериментальная часть 64
3.1 Экспериментальные исследования нефтешлама 65
3.2 Проведение экспериментов выбранных технологий по обезвреживанию
отходов нефтешламов 67
Заключение 72
Список используемой литературы и используемых источников 76
Актуальность и научная значимость настоящего исследования
Современные технологии невозможно представить без нефтяной промышленности, поэтому нефтесодержащие отходы являются весомой частью при учете анализа загрязнения экосистем. Объём образования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих компаний составляет более 1 млн тонн в год и порядка 0,7 млн тонн в год соответственно. Техногенные риски, которые связаны с накоплением нефтесодержащих отходов, необходимо снижать за счет использования эффективных методов их утилизации. При этом теряется около 3% нефти от годовой добычи с нефтесодержащими отходами. В целом объем образования нефтешламов при добыче 1 тыс. тонн сырой нефти составляет до 5 тонн отходов нефтешламов.
Ликвидация нефтесодержащих амбаров, в которых обеспечено хранение нефтесодержащих отходов, процесс энергозатратный и длительный. Нефтешламы относятся к 3 классу опасности отходов по степени их воздействия на окружающую среду согласно ФККО, что требует обеспечения выполнении всех условий безопасности при обращении с данными типами отходов.
Таким образом, актуальность исследования обусловлена следующими факторами:
• непрерывным образованием объёмов нефтесодержащих отходов и отсутствием тенденции к их снижению;
• существующие методы обезвреживания нефтесодержащих отходов являются длительными, если мы используем биологическую переработку и энергозатратными и не мобильными, при использовании других способов переработки;
-использование в процессе обезвреживания нефтесодержащих отходов природных ресурсов (плодородных грунтов, водных) повышает негативное воздействие на окружающую среду;
• необходимостью сокращения затрат на переработку нефтешлама и создания экономически обоснованных способов обезвреживания нефтесодержащих отходов.
Объект исследования: технология обезвреживания отходов
нефтешламов (донных отложений нефтешламов).
Предмет исследования: донные отложения нефтешламов в
нефтешламовых амбаров (отходы нефтешлама).
Цель: повышение эффективности обезвреживания донных иловых отложений нефтешламовых амбаров для получения вторичных материальных ресурсов.
Гипотеза исследования состоит в предположении снижения периода обезвреживания отходов нефтешлама и повышение количества извлекаемых углеводородов при этом при использовании акустического воздействия в процессе разделения смеси, а также оптимизации технологии на этапе биологической очистки за счет изменения состава добавляемой смеси.
Для успешной реализации цели были сформулированы следующие задачи:
• провести теоретический анализ способов обезвреживания отходов нефтешламов для определения и обоснования наиболее эффективных;
• предложить способ обезвреживания отходов нефтешламов на месте их размещения и получения вторичного материального ресурса;
• провести оптимизацию биологического способа обезвреживания отходов нефтешламов на основе экспериментальных исследований при различных составах смеси.
Теоретико-методологическую основу исследования составили научные работы отечественных и зарубежных ученых в области исследования физико - химических методов и биологического обезвоживания отходов нефтешлама, так как Базенкова Е.И., Колесникова Н.М, Калачникова И.Г., Плещева О.В, И.С. Боровкова, В.В. Вольхин, Х.Б. Лукинс и Дж.В. Фостер, ВодопьяновВ.В, и Э.В. Чеботарва.
...
Современные технологии невозможно представить без нефтяной промышленности, поэтому нефтесодержащие отходы являются весомой частью при учете анализа загрязнения экосистем. Объём образования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих компаний составляет более 1 млн тонн в год и порядка 0,7 млн тонн в год соответственно. Техногенные риски, которые связаны с накоплением нефтесодержащих отходов, необходимо снижать за счет использования эффективных методов их утилизации. При этом теряется около 3% нефти от годовой добычи с нефтесодержащими отходами. В целом объем образования нефтешламов при добыче 1 тыс. тонн сырой нефти составляет до 5 тонн отходов нефтешламов.
Ликвидация нефтесодержащих амбаров, в которых обеспечено хранение нефтесодержащих отходов, процесс энергозатратный и длительный. Нефтешламы относятся к 3 классу опасности отходов по степени их воздействия на окружающую среду согласно ФККО, что требует обеспечения выполнении всех условий безопасности при обращении с данными типами отходов.
Таким образом, актуальность исследования обусловлена следующими факторами:
• непрерывным образованием объёмов нефтесодержащих отходов и отсутствием тенденции к их снижению;
• существующие методы обезвреживания нефтесодержащих отходов являются длительными, если мы используем биологическую переработку и энергозатратными и не мобильными, при использовании других способов переработки;
-использование в процессе обезвреживания нефтесодержащих отходов природных ресурсов (плодородных грунтов, водных) повышает негативное воздействие на окружающую среду;
• необходимостью сокращения затрат на переработку нефтешлама и создания экономически обоснованных способов обезвреживания нефтесодержащих отходов.
Объект исследования: технология обезвреживания отходов
нефтешламов (донных отложений нефтешламов).
Предмет исследования: донные отложения нефтешламов в
нефтешламовых амбаров (отходы нефтешлама).
Цель: повышение эффективности обезвреживания донных иловых отложений нефтешламовых амбаров для получения вторичных материальных ресурсов.
Гипотеза исследования состоит в предположении снижения периода обезвреживания отходов нефтешлама и повышение количества извлекаемых углеводородов при этом при использовании акустического воздействия в процессе разделения смеси, а также оптимизации технологии на этапе биологической очистки за счет изменения состава добавляемой смеси.
Для успешной реализации цели были сформулированы следующие задачи:
• провести теоретический анализ способов обезвреживания отходов нефтешламов для определения и обоснования наиболее эффективных;
• предложить способ обезвреживания отходов нефтешламов на месте их размещения и получения вторичного материального ресурса;
• провести оптимизацию биологического способа обезвреживания отходов нефтешламов на основе экспериментальных исследований при различных составах смеси.
Теоретико-методологическую основу исследования составили научные работы отечественных и зарубежных ученых в области исследования физико - химических методов и биологического обезвоживания отходов нефтешлама, так как Базенкова Е.И., Колесникова Н.М, Калачникова И.Г., Плещева О.В, И.С. Боровкова, В.В. Вольхин, Х.Б. Лукинс и Дж.В. Фостер, ВодопьяновВ.В, и Э.В. Чеботарва.
...
Проанализирован жизненный цикл отходов нефтешламов, показавший, что биологическое обезвреживание в геобуртах является более экологически безопасным способом обезвреживания в сравнении с компостированием.
Изучен процесс деструкция отходов нефтешламов при использовании биологических штамов.
Предприятия применяют разнообразные пути решения по утилизации и вовлечению отходов в качестве вторичного ресурса производства. Широко применяется методы физико - химического, термического и биологического обезвреживания отходов нефтешламов, что обусловливается либо экономическими показателями, либо требованием законодательства по необходимости уменьшения количества отходов имеющихся в активах предприятий на протяжении многих лет. Одними из самых востребованных методов утилизации считается применение пиролиза, сепарации и термодесорбции. После всех перечисленных методов остается кек, твердый остаток с небольшим содержанием нефтеотходов, который используют либо в качестве инертного материала для получения вторичных продуктов переработки, либо дообезвреживают остаток биологическим методом.
Методы, когда привлекают дополнительные микроорганизмы, используя биопрепараты или же аборигенные микроорганизмы, присутствующие в плодородном грунте, считают биологическими, это самый распространённый метод. Согласно ИТС НДТ биологический метод обезвреживания отходов нефтешлама используется на 20 площадках их 43 респондентов, собственников нефтяных отходов. Несмотря на всю простоту, у данного метода есть ряд недостатков: нерентабельность утилизации, так и причинение вреда окружающей среде.
Применяемый на технологической площадке метод обезвреживания отходов нефтешлама с использованием препарата «Гумиком» позволяет обезвредить донные иловые отложения нефтешламовых амбаров за период в три сезона (года). Данный способ утилизации отходов нефтяной промышленности весьма зависит от погодных условий, занимает значительные территории полигона, а также наносит значительный урон окружающей среде.
В связи с этим возникает необходимость более детально рассмотреть возможные варианты обезвреживания отходов нефтешлама и поиска эффективной технологии утилизации отхода. В работе рассмотрены методы, позволяющие снизить вязкость отходов нефтешлама, что позволит осуществлять более качественный замес обезвреживания, рассмотрены варианты замены используемого сейчас плодородного грунта, а также возможность привлечения дополнительных микроорганизмов.
Проведен расчет применяемой на полигоне существующей технологии по обезвреживанию отходов нефтешлама, а также была предложена технология эффективного обезвреживания отходов нефтешлама.
В работе исследуются отходы нефтешлама собранные на месте добычи нефти в амбарах открытого типа - природные отстойники. Затем, согласно технологии обезвреживания отходов нефтешлама препаратом «Гумиком» из амбара удаляются легкие фракции углеводородов, удаляется вода, содержащая углеводороды, и проводят замес нижних донных иловых отложений отходов нефтешлама с плодородным грунтом, добавляют гуминосодержащий препарат и размещают получившуюся смесь на технологической площадке в виде буртов. Однако, в связи с высокой вязкостью донных иловых масс, содержащих нефтепродукты осуществить качественный замес весьма сложно. В связи с этим, был предложен более эффективный метод по обезвреживанию отходов нефтешлама, с точки зрения экономических и практических показателей.
...
Изучен процесс деструкция отходов нефтешламов при использовании биологических штамов.
Предприятия применяют разнообразные пути решения по утилизации и вовлечению отходов в качестве вторичного ресурса производства. Широко применяется методы физико - химического, термического и биологического обезвреживания отходов нефтешламов, что обусловливается либо экономическими показателями, либо требованием законодательства по необходимости уменьшения количества отходов имеющихся в активах предприятий на протяжении многих лет. Одними из самых востребованных методов утилизации считается применение пиролиза, сепарации и термодесорбции. После всех перечисленных методов остается кек, твердый остаток с небольшим содержанием нефтеотходов, который используют либо в качестве инертного материала для получения вторичных продуктов переработки, либо дообезвреживают остаток биологическим методом.
Методы, когда привлекают дополнительные микроорганизмы, используя биопрепараты или же аборигенные микроорганизмы, присутствующие в плодородном грунте, считают биологическими, это самый распространённый метод. Согласно ИТС НДТ биологический метод обезвреживания отходов нефтешлама используется на 20 площадках их 43 респондентов, собственников нефтяных отходов. Несмотря на всю простоту, у данного метода есть ряд недостатков: нерентабельность утилизации, так и причинение вреда окружающей среде.
Применяемый на технологической площадке метод обезвреживания отходов нефтешлама с использованием препарата «Гумиком» позволяет обезвредить донные иловые отложения нефтешламовых амбаров за период в три сезона (года). Данный способ утилизации отходов нефтяной промышленности весьма зависит от погодных условий, занимает значительные территории полигона, а также наносит значительный урон окружающей среде.
В связи с этим возникает необходимость более детально рассмотреть возможные варианты обезвреживания отходов нефтешлама и поиска эффективной технологии утилизации отхода. В работе рассмотрены методы, позволяющие снизить вязкость отходов нефтешлама, что позволит осуществлять более качественный замес обезвреживания, рассмотрены варианты замены используемого сейчас плодородного грунта, а также возможность привлечения дополнительных микроорганизмов.
Проведен расчет применяемой на полигоне существующей технологии по обезвреживанию отходов нефтешлама, а также была предложена технология эффективного обезвреживания отходов нефтешлама.
В работе исследуются отходы нефтешлама собранные на месте добычи нефти в амбарах открытого типа - природные отстойники. Затем, согласно технологии обезвреживания отходов нефтешлама препаратом «Гумиком» из амбара удаляются легкие фракции углеводородов, удаляется вода, содержащая углеводороды, и проводят замес нижних донных иловых отложений отходов нефтешлама с плодородным грунтом, добавляют гуминосодержащий препарат и размещают получившуюся смесь на технологической площадке в виде буртов. Однако, в связи с высокой вязкостью донных иловых масс, содержащих нефтепродукты осуществить качественный замес весьма сложно. В связи с этим, был предложен более эффективный метод по обезвреживанию отходов нефтешлама, с точки зрения экономических и практических показателей.
...
Подобные работы
- Оптимизация теплообменных процессов при разделении нефтешлама
Бакалаврская работа, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4240 р. Год сдачи: 2021 - Исследование качественного состава илового осадка для получения сорбента для сбора нефтепродуктов
Бакалаврская работа, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2022