Введение 8
1 Литературный обзор 10
1.1 Основные характеристики нефтяных шламов 10
1.2 Анализ существующих способов утилизации и переработки
нефтяных шламов 12
1.2.1 Утилизация буровых отходов 12
1.2.2 Накопление нефтешламов 13
1.2.3 Комплексный подход при переработке и утилизации нефтяных
шламов 13
1.3 Газификация и пиролиз как эффективные способы переработки
нефтяных шламов 15
1.4 Классификация существующих газогенераторов, их
конструктивные особенности 16
1.5 Заключение и постановка задачи 22
2 Конструкторско-технологический раздел 23
2.1 Техническое задание 23
2.2 Разработка принципиальной схемы технологического процесса. 24
2.3 Выбор и обоснование вспомогательного оборудования 35
2.4 Разработка конструкции реактора 38
2.5 Расчет основных параметров реактора 41
2.5.1 Расчет геометрических параметров камеры термохимической деструкции 41
2.5.2 Прочностной расчет 42
2.5.3 Тепловой расчет 48
2.5.4 Определение основных параметров процесса
термохимической деструкции 51
3 Эксплуатация и ремонт. Мероприятия по техническому обслуживанию, текущему и капитальному ремонту реактора 55
3.1 Система планово-предупредительного ремонта реактора 55
3.2 Особенности диагностирования реактора 56
Заключение 58
Список использованных источников 59
ПРИЛОЖЕНИЕ
Все стадии нефтепользования приводят к сильному загрязнению окружающей среды. На сегодняшний день основными источниками загрязнений являются нефтедобывающие предприятия, системы перекачки и транспортировки нефти, хранилища нефтепродуктов и нефтехимическая промышленность.
Отходы нефтепродуктов - нефтешламы, с каждым годом увеличиваются и копятся в специально построенных хранилищах нефтешламов и отходов, отстойниках и шламонакопителях, занимающих огромные территории и наносящих большой ущерб экологии.
Нефтешламынефтеперерабатывающих и нефтедобывающих предприятий, образующихся в процессе добычи, переработки нефти и очистки сточных вод, представляют собой смесь осадков и эмульсий, задержанных на очистных сооружениях. Далее они собираются и накапливаются в прудах - шламонакопителях и при хранении разделяются на три слоя: верхний - трудноразделимая эмульсия, средний - загрязненная вода, донный - собственно осадок с большим содержанием механических примесей. Хранилища нефтешламов занимают огромные территории и наносят большой ущерб экологии, в то время как существующие методы борьбы с нефтешламами неэффективны. Существенные загрязнения окружающей среды происходят от разливов нефти, сброса сточных вод, сжигания или захоронения нефтяных отходов.
Предотвращение загрязнения природной среды нефтью и продуктами ее переработки - одна из сложных и многоплановых проблем охраны природной среды. Объемы нефтешламов не могут сравниться не с каким другим загрязнителем, т.к. имеют большую площадь распространения и число источников загрязнения.
Актуальной проблемой нефтяной отрасли является отсутствие эффективных и экономически выгодных методов переработки нефтяных шламов и сточных вод, так как утилизация (сжигание, захоронение) не решает проблему экологии нефтяных производств.
Проблема эффективной переработки нефтешламов и ликвидации шламонакопителей также актуальна в условиях жестоких правил лицензирования и землеотвода, предъявляемых органами надзора.
Создание нового метода борьбы с нефтяными шламами должно основываться на применении передовых энергоэфективных технологий на базе пиролиза или газификации исходного сырья и последующей комбинированной выработки электрической и тепловой энергии с помощью газопоршневого электрогенератора.
Целью данной работы является разработка реактора, который позволит перерабатывать сорбированные нефтешламы методом термохимической деструкции с получение чистого топливного газа с высокой теплотворной способностью.
Объект исследования - переработка нефтяных шламов
Предмет исследования - реактор для переработки сорбированных нефтяных шламов методом термохимической деструкции.
Задачи выпускной квалификационной работы:
- исследовать основные характеристики нефтяных шламов и методов их утилизации и переработки;
- провести обзор современных конструкций газогенераторов и выбрать наиболее эффективную конструкцию для переработки нефлешламов;
- разработать технологическую схему и конструкцию реактора для переработки сорбированных нефтяных шламов;
- провести расчет основных параметров реактора, требований к конструкции и надежности реактора;
- разработать систему ППР и эксплуатации реактора.
В данной работе представлен реактор, позволяющий производить переработку сорбированных нефтяных шламов на базе пиролиза и газификации с последующей комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии с помощью газопоршневого электрогенератора.
При решении задачи были исследованы основные характеристики нефтяных шламов и методов их утилизации и переработки. Существующие методы утилизации нефтяных шламов, такие как захоронение, консервация, сжигание - неэффективны и загрязняют окружающую среду, они опасны и экономически невыгодны. Различные методы переработки нефтешламов (термические, физические, химические и др.) являются более экологичными, но требуют больших затрат.
Также в ходе работы был проведен обзор современных конструкций газогенераторов и выбрана наиболее эффективная конструкция для переработки нефлешламов - газогенератор обращенного типа.
Была разработана технологическая схема и конструкция реактора для переработки сорбированных нефтяных шламов, выбрано вспомогательное оборудование, произведены расчеты основных параметров реактора, требований к конструкции и надежности реактора
Также в работе представлена система планово-предупредительного ремонта и эксплуатации реактора, сочетающая планирование сроков и объема ремонтных работ и учет действительного состояния реактора с помощью диагностирования методами неразрушающего контроля.
Таким образом, задачи решены в полном объеме, цель - разработка реактора, который позволит перерабатывать сорбированные нефтешламы методом термохимической деструкции с получение чистого топливного газа с высокой теплотворной способностью - достигнута.
