×
27.04.2015
216.013.46e9

СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обработке нефтесодержащих отходов и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности. Способ включает отделение водной фазы и свободных углеводородов, смешение нефтешлама с породообразующими, инокулирующими и нейтрализующими добавками, формирование штабелей, компостирование с аэрацией, продувкой или перемешиванием. Нефтешлам предварительно перемешивают с раствором ПАВ, обладающим деэмульгирующими свойствами, с температурой 60-70°С, затем смесь промывают раствором ПАВ в направлении снизу вверх, отмытый нефтешлам смешивают с породообразующими, инокулирующими, нейтрализующей и каталитической добавками. В качестве нейтрализующей добавки используют силицированный кальцит. Фильтрат, полученный при промывании нефтешлама, отстаивают, удаляют твердые взвешенные вещества в нефтешлам, удаляют всплывшие нефтепродукты на утилизацию, фильтруют водонефтяную эмульсию в слое углеводородной жидкости, корректируют концентрацию ПАВ, нагревают раствор ПАВ, перемешивают с исходным нефтешламом. Повышается эффективность обработки нефтешлама. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обработке нефтесодержащих отходов и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.

Известен способ обработки нефтешлама, заключающийся в его подогреве, нейтрализации и разделении на твердую, водную и нефтяную фазы водяным паром, нагретым до температуры 60-200°С и активированным в электролизе. Нефтешлам и активированный нагретый водяной пар подают в теплообменник-смеситель через направляющие штуцера, установленные тангенциально, смешивают нефтешлам до однородной массы за счет центробежного вращения перерабатываемого нефтешлама и активированного нагретого пара с последующим отстаиванием в условиях каскадного течения обрабатываемого нефтешлама через верхние перегородки отстойника. Из отстойника нефтяную фазу направляют в буферную емкость для отбора готового продукта, а замазученные механические примеси и водноиловую суспензию обрабатывают в культиваторе микроорганизмами и грибной микрофлорой с получением тяжелых металлов, песка и глины для использования в промышленности (патент RU 2396219).

Недостатком изобретения является то, что процесс отстаивания трехфазной системы протекает с большой сложностью и невысоким эффектом, в результате чего образуется нефтяная фаза с высоким содержанием воды и взвешенных веществ, водная фаза с высокой концентрацией нефтепродуктов и твердая фаза замазученных взвешенных веществ. Биологическая очистка водной и твердой фазы требует большого времени, что приводит к большим габаритам культиватора и малой производительности сооружения. Для реализации способа требуются большие затраты энергии на получение пара с температурой 60-200°С, а также на электролиз воды, так как электролизеры имеют невысокий выход по току 30-40% (что эквивалентно коэффициенту полезного действия). Таким образом, способ невозможно использовать для крупнотоннажных нефтешламов, реально накопившихся в топливно-энергетическом комплексе, из-за его сложности, высоких энергозатрат, существенных инвестиций для строительства сооружений.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является способ переработки нефтешлама (Чертес К.Л., Быков Д.Е., Тупицына О.В., Самарина О.А., Уварова Н.А., Истомина Е.П., Штеренберг A.M. Интенсивная биохимическая обработка шламовых отходов нефтяного комплекса // Экология и промышленность России. 2010, №3, - с.36-39).

Сущность способа заключается в том, что перед биохимическим компостированием нефтешламов проводится их декантация с отделением водной фазы от свободных углеводородов. Затем нефтешламы транспортируют на специализированные сооружения биообработки. Здесь их смешивают с породообразующими, инокулирующими и нейтрализующими добавками. Исходная смесь формируется в виде пласта или штабеля и подвергается аэрации в естественных (периодическое перемешивание) или искусственных (продувка) условиях.

Недостатком способа является недостаточно высокий эффект очистки нефтешлама для того, чтобы достигнуть качества почвогрунта, для которого содержание нефтепродуктов должно быть менее 0,03%. Кроме того, в случае высокой исходной концентрации нефтепродуктов использование непосредственно стадии компостирования не позволяет получать нефтепродукты как товарную продукцию.

Задачей изобретения является создание способа обработки нефтешлама, позволяющего получить в процессе переработки нефтешлама почвогрунт, а также товарную продукцию в виде мазута, печного топлива и т.д.

Сущность способа обработки нефтешлама, включающего отделение водной фазы и свободных углеводородов, смешение нефтешлама с породообразующими и инокулирующими добавками, избыточным илом биологических сооружений НПЗ, щелочными добавками, формирование штабелей, компостирование с аэрацией, продувкой или перемешиванием, согласно изобретению исходный нефтешлам предварительно перемешивают с раствором ПАВ, обладающим деэмульгирующими свойствами, с температурой 60-70°C, затем смесь промывают тем же раствором ПАВ в направлении снизу вверх, отмытый нефтешлам смешивают с породообразующими, инокулирующими и щелочными добавками, активным илом биологических сооружений НПЗ, причем в качестве щелочных добавок используют зернистый минеральный материал - силицированный кальцит, дополнительно используют катализатор окислительных процессов, при этом фильтрат, полученный при промывании нефтешлама, используют повторно, а именно отстаивают, удаляют твердые взвешенные вещества в нефтешлам, удаляют всплывшие нефтепродукты на утилизацию, фильтруют водонефтяную эмульсию в слое углеводородной жидкости, корректируют концентрацию ПАВ, нагревают раствор ПАВ, перемешивают с исходным нефтешламом. В качестве ПАВ использован MJI-80D в концентрации 1 г/л, или 2,5% водный раствор ПАВ с деэмульгирующими свойствами по патенту РФ №2267523. В качестве катализатора окислительных процессов используют зернистый материал, полученный из буровых шламов, содержащих многовалентные металлы не менее 9%.

На фиг. 1 показана технологическая схема обработки нефтешлама. На фиг. 2 приведен график изменения эффекта деструкции нефтепродуктов в зависимости от исходной концентрации нефтепродуктов. На фиг. 3 приведен график зависимости остаточной концентрации нефтепродуктов от времени фильтрования раствора ПАВ.

Технологическая схема состоит из смесителя 1, соединенного последовательно с фильтром 2, смесителем 3 и буртами 4. Для аэрации буртов 4 предусмотрен теплообменный аппарат 5 и компрессор 6. Смеситель 3 оборудован дозатором 7 породообразующих, инокулирующих, нейтрализующей и каталитической добавок. Раствор ПАВ используют в циркуляционном контуре, состоящем из фильтра 2, насоса 8, отстойника 9, сблокированного с нефтеловушкой 10, гидрофобного фильтра 11, дозатора 12 ПАВ, теплообменного аппарата 13 и смесителя 1.

Способ обработки нефтешлама реализуется следующим образом. Исходный раствор нефтешлама подают в смеситель 1, куда дозируют водный раствор ПАВ (моющее средство). Использован раствор ПАВ типа MJI-80D, отмывающий твердые взвешенные вещества от нефти. Этот реагент использован в нефтедобыче для увеличения дебита скважин. Отличительным свойством этого ПАВ является наличие временной устойчивости, за счет чего отмытые эмульгированные нефтепродукты не остаются в объеме воды, а всплывают на ее поверхность, т.е. ПАВ обладает деэмульгирующим свойством. Рабочая концентрация MJ1-80D составляет 1 г/л.

Также использован 2,5% водный раствор ПАВ с деэмульгирующими свойствами по патенту РФ №2267523 следующего состава, мас. %:

- смесь неионогенного и анионактивного ПАВ - 10;

- высококипящая фракция М-2 - 1,5;

- полиэлектролит - 12;

- активная составляющая - до 100.

Неионогенный ПАВ - блок-сополимера окисей этилена и пропилена молекулярной массой 9000.

Анионактивный ПАВ - алкилбензолсульфонат натрия.

Соотношение неионогенного и анионактивного ПАВ равно 1:10. Полиэлектролит - полиакрилат натрия.

Активная составляющая - триполифосфат натрия 20-30 мас. %, жидкое стекло 10-20 мас. %, кальцинированная сода - остальное.

Отличительным свойством этого ПАВ является наличие временной устойчивости, за счет чего отмытые эмульгированные нефтепродукты не остаются в объеме воды, а всплывают на ее поверхность, т.е. ПАВ обладает деэмульгирующим свойством. Рабочая концентрация ПАВ - 2,5% водный раствор. Это свойство используется при дальнейшей очистке водного раствора ПАВ.

В смесителе 1 происходит перемешивание нефтешлама и раствора ПАВ, в результате чего нефтепродукты частично отмываются от твердых частиц нефтешлама и переводятся в эмульгированное в воде состояние. Для увеличения эффекта отмыва температуру раствора ПАВ следует поддерживать в интервале 60-70°C. При большей температуре эффект отмыва был бы выше, но повышение температуры выше 70°C приводит к гибели микроорганизмов, которые присутствуют в добавках, образующих компост.

Частично отмытый нефтешлам перемещают в фильтр 2, в котором фильтрующим материалом является сам нефтешлам. Раствор ПАВ подают вниз фильтра, фильтрование происходит снизу вверх. Процесс фильтрования похож на процесс добычи нефти из нефтенасыщенной породы. Нефтепродукты вытесняются водным раствором ПАВ в верхнюю часть фильтра, откуда насосом 8 перекачиваются в виде водонефтяной эмульсии в отстойник 9. В отстойнике 9 осаждаются твердые взвешенные вещества, а образовавшийся осадок отводят в смеситель 3.

Из отстойника 9 водонефтяную эмульсию направляют в нефтеловушку 10 для частичного извлечения нефтепродуктов, которые направляют на утилизацию. Далее водонефтяную эмульсию направляют на глубокую очистку в гидрофобный фильтр 11, в котором она фильтруется в слое углеводородной жидкости (жидкостная фильтрация). Эффект очистки водонефтяной эмульсии в промышленных гидрофобных фильтрах составляет 98-99%, то есть большая часть нефтепродуктов извлекается жидкостным фильтрованием и направляется на утилизацию. Извлеченные нефтепродукты соответствуют качеству мазута, печного топлива и т.д. Осветленная вода после корректировки концентрации ПАВ с помощью дозатора 12 и подогрева в теплообменном аппарате 13 возвращается в смеситель 1.

Нефтешлам после частичного отмыва от нефтепродуктов из фильтра 2 подают в смеситель 3, в который с помощью дозатора 7 подают все компоненты компостной смеси, в том числе осадок из отстойника 9. В смесителе 3 образуется смесь следующего состава:

Состав смеси подобран таким образом, чтобы в ней было высокое содержание нефтеокисляющих микроорганизмов, биогенных элементов (азот, фосфор, калий), органических веществ, определяющих качество почвогрунтов. Большую роль играют структурообразователи - зернистый материал, солома, опилки, торф, бумага, а также гидроксиды алюминия, содержащиеся в осадках очистных сооружений водоснабжения. Особую роль играет минеральный зернистый материал - силицированный кальцит (Патент №2086510), который подщелачивает смесь и создает прочные комплексы с гумусом, образующимся в процессе компостирования, увеличивает пористость, улучшает режим аэрации компостной смеси, нейтрализует кислую реакцию смеси.

Каталитическая добавка получена смешением бурового шлама, содержащего не меньше 9% многовалентных металлов, с древесными опилками и глиной. Отношение бурового шлама к наполнителям 1:1. Далее смесь доводится до вязкотекучего состояния смешением с водой, формируется в виде гранул. Гранулы подсушивают, а затем подвергают обжигу при температуре 800-850°C. Дроблением получают зернистый материал фракции 1-5 мм. Катализатор ускоряет процесс окисления нефтепродуктов кислородом воздуха, что уменьшает срок обработки нефтешламов.

После перемешивания из образованной компостной смеси формируют бурты, оборудованные системой аэрации теплым воздухом температурой 60-70°C. Начальный разогрев компостной смеси ускоряет выход на термофильный режим, за счет чего сокращается срок компостирования с достижением качества почвогрунта, являющегося ценным товарным продуктом для рекультивации почв, для выращивания декоративных и сельскохозяйственных культур. Почвогрунт содержит высокую концентрацию органических веществ, гумуса, азотных, фосфорных и калийных удобрений.

Пример 1. Проводили опыты по деструкции застарелых нефтешламов компостированием путем создания рекомендуемого состава смеси. Время компостирования - 100 суток. Исходную концентрацию нефтепродуктов в смеси меняли в широких пределах. Промывку нефтешламов раствором ПАВ не проводили. Результаты опытов приведены на фиг. 2. На графике показана зависимость эффекта деструкции нефтепродуктов от исходной концентрации нефтепродуктов.

Из полученных результатов следует, что максимальная эффективность деструкции нефтепродуктов достигает при концентрации 1 г/кг (80%). С увеличением исходной концентрации нефтепродуктов эффективность деструкции падает. Так, при исходной концентрации 15 г/кг эффект составляет 10%. Результаты опытов свидетельствуют о целесообразности предварительного отмыва нефтешлама растворами ПАВ до получения концентрации нефтепродуктов порядка 5 г/кг, при этом эффект составит 45%.

Пример 2. Проводили опыты по деструкции застарелых нефтешламов компостированием при отношении массы нефтешлама к массе смеси инокулирующих, породообразующих, нейтрализующей и каталитической добавок в соотношении от 1:1 до 10:1.

Результаты опытов приведены на фиг. 3. На графике показана зависимость эффекта деструкции нефтепродуктов от отношения массы нефтешлама к массе смеси инокулирующих, породообразующих, нейтрализующей и каталитической добавок. Из полученных результатов следует, что максимальная эффективность деструкции достигается при отношении 1:1, поэтому предложенный состав смеси близок к этому отношению.

Пример 3. Проводили опыты по отмыву нефтешлама фильтрованием раствора ПАВ типа MJI-80D с концентрацией 1 г/л температурой 60°C. Скорость фильтрования - 1 м/ч. Исходная концентрация нефтепродуктов в застарелом нефтешламе составляла 22,4 г/кг, после фильтрования в течение 40 мин концентрация нефтепродуктов составила 5,2 г/кг, что соответствует оптимальному значению, установленному в примере 1.

Пример 4. Проводили опыты по отмыву нефтешлама фильтрованием раствора ПАВ по патенту РФ №2267523 2,5% водным раствором температурой 60°C. Скорость фильтрования - 1 м/ч. Исходная концентрация нефтепродуктов в нефтешламе составляла 42 г/кг, после фильтрования в течение 40 мин концентрация нефтепродуктов составила 4 г/кг, что соответствует оптимальному значению, установленному в примере 1.

Технический результат совпадает с задачей изобретения.


СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМА
СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМА
СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 125 items.
27.02.2013
№216.012.2b57

Способ сборки глубинного анодного заземлителя, глубинный анодный заземлитель, электрод заземлителя

Изобретение относится к области защиты от коррозии магистральных трубопроводов и подземных сооружений. Способ включает сборку в гирлянду электродов с помощью соединительных устройств, заполнение пространства между электродами, при этом сопрягаемые поверхности частей соединительного устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476622
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.06.2013
№216.012.4b75

Способ получения углеродного носителя для катализаторов

Изобретение относится к способам получения углеродных носителей для катализаторов. Описан способ получения углеродного носителя для катализаторов, включающий использование в качестве исходного сырья сажи, характеризующийся тем, что сажу смешивают с нефтяным пеком и растворителем, полученную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484899
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.07.2013
№216.012.568f

Способ утилизации твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области рекультивации земель. Способ включает размещение твердых бытовых отходов в чаше полигона, отведение дренажных вод на испарительный пруд, последовательное нагнетание отходов и воздуха в нагнетательные скважины, расположенные в свалочном теле, формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487767
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.08.2013
№216.012.6061

Способ переработки устойчивых нефтяных эмульсий и застарелых нефтешламов

Изобретение относится к переработке устойчивых нефтяных эмульсий и застарелых нефтешламов в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа переработки устойчивых нефтяных эмульсий и застарелых нефтешламов, включающего нагревание водяным паром, отстаивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490305
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6bc4

Композиция неэтилированного экологически чистого высокооктанового бензина

Изобретение относится к композиции неэтилированного экологически чистого высокооктанового бензина на основе изомеризата и бензина каталитического крекинга, отличающейся тем, что дополнительно содержит бензин прямой перегонки, а в качестве высокооктанового компонента содержит гидрогенизат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493239
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.6e52

Многофункциональный переносной тренажер для обучения силовым упражнениям и реабилитации в посттравматическом периоде

Изобретение относится к области физической культуры и лечебной физической культуры. Может быть использовано как для тренировки, так и для лечения и профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата. Многофункциональный переносной тренажер для обучения силовым упражнениям и реабилитации в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493893
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.10.2013
№216.012.7756

Устройство защиты от потери питания на подстанциях предприятий с технологическим резервированием

Изобретение может быть использовано в технике релейной защиты и автоматики. Технический результат заключается в повышении устойчивости технологических систем за счет ускорения действия защиты и снижения времени простоя технологических агрегатов. Для этого заявленное устройство содержит блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496210
Дата охранного документа: 20.10.2013
10.11.2013
№216.012.7cbe

Способ подземного обезвреживания отходов с производством биогаза

Изобретение относится к области экологии и охраны окружающей среды. Предложен способ подземного обезвреживания отходов с производством биогаза, согласно которому предварительно подготовленные отходы в виде суспензии pH=6…8, состоящей из твердых бытовых отходов, буровых отходов, бытовых и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497607
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.11.2013
№216.012.8597

Шарнирная муфта насосных штанг

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности для использования при механизированном способе добычи нефти с применением штанговой колонны в искривленном стволе скважины. Соединительная муфта насосных штанг включает составной корпус, содержащий полую верхнюю и нижнюю полумуфты....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499877
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.89f3

Способ определения вязкости нелинейно-вязких жидкостей и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способам определения вязкости нелинейно-вязких жидкостей. В способе определения вязкости нелинейно-вязких жидкостей в качестве датчика вязкости используют частотно-регулируемый привод в комплекте с асинхронным электродвигателем мешалки, у которого стабилизируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500997
Дата охранного документа: 10.12.2013
Showing 1-10 of 170 items.
27.01.2013
№216.012.1f61

Способ получения (2е,4е)-додека-2,4-диен-1-илизовалерата

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения (2Е,4Е)-додека-2,4-диен-1-илизовалерата, включающему гидроалюминирование-галогенирование 1-нонина с получением (1Е)-1-галогенной-1-ена, кросс-сочетание (1Е)-1-галогеннон-1-ена с метилакрилатом с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473534
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.1fe6

Способ обессоливания газоконденсатов

Изобретение относится к области подготовки газоконденсата, в частности к обессоливанию водой, и может быть использовано для снижения солеотложения при стабилизации газоконденсата в колонне стабилизации при разработке газоконденсатного месторождения на поздней стадии разработки с заводнением....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473667
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.2614

Дезинфицирующее средство

Изобретение относится к санитарии и может быть использовано в пищевой, медицинской, ветеринарной, перерабатывающей промышленности. Изобретение может быть использовано для получения препаратов для дезинфекции поверхностей в помещениях, санитарно-технического оборудования, предметов ухода за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475268
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a6b

Способ переработки дистиллерной жидкости аммиачно-содового производства

Изобретение относится к области переработки дистиллерной жидкости, образующейся в производстве кальцинированной соды по аммиачному методу. Дистиллерную жидкость обрабатывают гидроксидом натрия при мольном отношении CaCl:NaOH, равном 1:2÷2,25 (преимущественно 1:2), получающийся при этом осадок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476386
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b57

Способ сборки глубинного анодного заземлителя, глубинный анодный заземлитель, электрод заземлителя

Изобретение относится к области защиты от коррозии магистральных трубопроводов и подземных сооружений. Способ включает сборку в гирлянду электродов с помощью соединительных устройств, заполнение пространства между электродами, при этом сопрягаемые поверхности частей соединительного устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476622
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2013
№216.012.2fcb

Замковый сборный ленточный фундамент

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям сборного ленточного фундамента, широко применяемым при возведении зданий и сооружений разного типа и назначения в различных условиях эксплуатации. Замковый сборный ленточный фундамент включает опорную плиту и размещенные на ней ряды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477770
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.05.2013
№216.012.3e16

Способ создания осевой нагрузки на забой горизонтальной скважины

Изобретение относится к области бурения горизонтальных скважин с большим смещением забоя относительно устья и предназначено для использования в случаях, когда вертикальная составляющая веса колонны труб недостаточна для обеспечения технологически требуемой величины осевой нагрузки на долото....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481461
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.06.2013
№216.012.4724

Устройство для перемешивания жидких сред

Изобретение относится к устройствам для перемешивания в жидкой среде и может быть использовано на предприятиях нефтехимической, фармацевтической и пищевой промышленности. Устройство включает корпус с размещенным в нем валом, внутри которого установлен с возможностью поступательно-возвратного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483792
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4b75

Способ получения углеродного носителя для катализаторов

Изобретение относится к способам получения углеродных носителей для катализаторов. Описан способ получения углеродного носителя для катализаторов, включающий использование в качестве исходного сырья сажи, характеризующийся тем, что сажу смешивают с нефтяным пеком и растворителем, полученную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484899
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.07.2013
№216.012.568f

Способ утилизации твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области рекультивации земель. Способ включает размещение твердых бытовых отходов в чаше полигона, отведение дренажных вод на испарительный пруд, последовательное нагнетание отходов и воздуха в нагнетательные скважины, расположенные в свалочном теле, формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487767
Дата охранного документа: 20.07.2013
+ добавить свой РИД