Введение
1 Литературный обзор 10
1.1 Анализ состава нефтешлама 10
1.2 Характеристика нефтешламов 12
1.2 Виды нефтешламов 13
1.3 Классификация нефтешламов 14
1.4 Марки нефтешламов и их переработка 15
1.5 Класс опасности нефтешламов 16
1.6 Правила сбора нефтешламов 17
1.8 Область применения нефтешлама 20
1.9 Методы переработки нефтешламов 22
1.10 Особенности технологий термической переработки нефтешламов 30
1.11 Процесс высокотемпературной вакуумной деструкции нефтешламов .. 31
1.12 Оборудование для термической переработки нефтешламов 32
1.13 Заключение к литературному обзору и постановка задач к выпускной
квалификационной работе 36
2 Конструкторско-технологический раздел 39
2.1 Разработка принципиальной технологической схемы установки 39
2.2 Расчет геометрических параметров реактора 42
2.2.1 Определение диаметра винта 43
2.2.2 Определение длины вала шнека 44
2.2.3 Определение диаметра вала шнека 45
2.2.4 Определение параметров пера шнекового транспортера 46
2.2.5 Определение диаметра реактора 50
2.3 Расчет параметров шнекового транспортера 50
2.3.1 Определение скорости транспортированного материала 50
2.3.2 Определение мощности на валу винта 51
2.3.3 Определение мощности двигателя для привода шнекового
транспортера 51
2.3.4 Определение погонных масс груза 52
2.4 Прочностной расчет 53
2.5 Тепловой расчет 54
2.6 Выбор вспомогательного оборудования 57
2.7 Заключение к конструкторско-технологическому разделу 60
3 Эксплуатация и ремонт 61
3.1 Средства обеспечения безопасной эксплуатации оборудования 61
3.1.1 Требования безопасности при проведении монтажных и ремонтных
работ 61
3.1.2 Требования к освещению рабочего участка 62
3.1.3 Мероприятия по электробезопасности 62
3.1.4 Мероприятия по пожарной безопасности 63
3.2 Подготовка к ремонту 64
3.2.1 Чистка и ремонт реактора 64
3.2.1 Порядок монтажа реактора 65
3.3 Годовой график ППР 65
Заключение 67
Список использованных источников 68
ПРИЛОЖЕНИЕ
С каждым годом все больше увеличивается темп научно-технического прогресса, следовательно, воздействие человека на природу становится все более мощным. В окружающую среду внедряются чужеродные ей отходы, которые представляют огромную опасность.
Нефтегазодобывающая отрасль - одна из самых экологически опасных отраслей. Её деятельность отличается достаточно высокой взрыво- и пожароопастностью промышленных объектов, большой землеёмкостью, значительной загрязняющей способностью. Химические реагенты, применяемые при бурении скважин, добыче и подготовке нефти являются вредными веществами не только для животного и растительного мира, но и для человека тоже.
Наиболее актуальной экологической проблемой человечества является переработка отходов нефтехимических производств и
нефтеперерабатывающих предприятий. Так как наиболее опасными загрязнителями окружающей природы являются нефтесодержащие отходы - нефтяные шламы. Это сложные физико-химические смеси, состоящие из нефтепродуктов, воды и механических примесей, к которым относятся глина, песок, окислы металлов. Нефтешламы являются аномально устойчивыми эмульсиями, которые постоянно изменяются под воздействием атмосферы и различных процессов, протекающих в них. Образуются они, как правило, при очистке сточных вод, в процессе бурения, подготовки нефти, при очистке резервуаров, во время ремонта оборудования, а также от всевозможных аварий.
Актуальность и важность переработки нефтесодержащих отходов настолько велика, что без внедрения специального оборудования для утилизации, данная проблема приведет к катастрофическим последствиям.
Для каждого предприятия нефтегазовой отрасли важной экологической и экономической задачей является переработка и утилизация нефтешламов. В результате переработки можно получить углеводородный газ, смазочные вещества, битум, компоненты товарных топлив, а в процессе утилизации - золу, сажу, некультивированный уголь, газообразные компоненты. Поэтому процесс утилизации должен быть направлен на использование экологически безопасных технологий, с применением специального оборудования с безотходностью.
По уровню переработки нефтешламов, отходов и вторичных продуктов нефтегазовый комплекс России существенно отстает от многих стран. Согласно официальным данным, в стране ежегодно образуется от 4 до 7 млн. тонн нефтешламов, на данный момент объем нефтешламов составляет 100 млн. тонн. На добывающий сектор приходится преобладающая доля в этом объеме - минимум 50 %, на нефтепереработку - от 20 % до 30 %. Остальное дают нефтяные терминалы, энергетика и транспортный сектор. Представленные данные отражают количественную картину и масштабность проблемы утилизации нефтеотходов.
Цель выпускной квалификационной работы - разработка комплексной технологии утилизации нефтяных шламов, начиная от исследования характеристик нефтешлама и физико-химических основ процесса и заканчивая выдачей практических рекомендаций для технико-экономического обоснования строительства опытно-промышленной установки утилизации нефтешламов. Была поставлена задача разработки такого процесса, который, с одной стороны, удовлетворяет современным тенденциям создания высокоэффективных, экологически чистых технологий а, с другой, является экономически эффективным.
Таким образом, в ходе патентного исследования установлено, что среди российских изобретений за последние 10 лет можно выделить шесть устройств, близких по сути к разработанному устройству.
Общими тенденциями развития объекта исследования являются:
- использование стальных труб для выхлопных газов, которые повышают долговечности эксплуатации пиролизной установки для утилизации отходов;
- использование вакуумной загрузки углеродосодержащих отходов, что позволяет повысить производительность и безопасность работы, а также достичь необходимых экологических характеристик;
- использование вакуумной загрузки углеродосодержащих отходов, что позволяет повысить производительность и безопасность работы, а также достичь необходимых экологических характеристик;
- использование шнекового пресса в процессе переработки отходов позволяет переработать сырье с удалением значительной части воды;
- стремление упростить конструкцию устройства, увеличить его производительность, повысить технологичность (удобство монтажа и сборки) и снизить энергозатраты на переработку отходов различного содержания.
