×
13.01.2017
217.015.855b

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к технологическим процессам утилизации нефтесодержащих отходов и рециклизованных фильтровочных и поглотительных отработанных масс, и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса и на предприятиях по переработке отходов. Предварительно разогретые нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности перемешивают, добавляют порционно при перемешивании негашеную известь, вводят реагирующую с негашеной известью воду, количество которой определяют с учетом воды, имеющейся в нефтесодержащих отходах. При этом в качестве отходов масложировой промышленности используют рециклизованные фильтровочные и поглотительные отработанные массы, полученные после многократной регенерации диатомитового фильтровального порошка, причем нефтесодержащие отходы смешивают с отходами масложировой промышленности в пропорции 1:(0,1-0,3) по массе, негашеную известь добавляют в количестве 62-91 мас.% от массы смеси отходов до образования однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка, а нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности перемешивают, предварительно разогревая до температуры 80-85°С. Техническим результатом является понижение вымываемости загрязняющих веществ из продукта утилизации нефтесодержащих отходов при использовании более эффективных доступных обезвреживающих компонентов со свойствами модификатора и адсорбента. 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к технологическим процессам утилизации нефтесодержащих отходов и рециклизованных фильтровочных и поглотительных отработанных масс (отходов масложировой промышленности), и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса и на предприятиях по переработке отходов.

Известен способ утилизации нефтешлама с применением «рабочего агента» [пат. 2359982, опубл. 27.06.2009, Бюл. №18], который состоит из негашеной извести, кремнеземсодержащего адсорбента и модификатора. Нефтешлам смешивают с предварительно приготовленным «рабочим агентом», добавляя необходимое количество воды. Модификатором являются триглицериды высших карбоновых кислот в составе животного технического жира, которые, гидролизуясь, активизируют поверхность частиц для поглощения углеводородов и способствуют гидрофобизации оболочки капсулы. Кремнеземсодержащим адсорбентом является термически обработанная рисовая лузга. Наличие кремнеземсодержащего адсорбента способствует более полному поглощению углеводородов и ионов тяжелых металлов, содержащихся в нефтешламе.

Недостатком изобретения является использование компонентов для приготовления «рабочего агента» путем их предварительного получения в местах накопления из отходов соответствующих отраслей промышленности. Адсорбент получают путем пиролиза рисовой лузги, что требует определенного оборудования и природоохранных сооружений. Животный технический жир получают из отходов мясоперерабатывающей промышленности, при длительном хранении он теряет свои специфические свойства.

Прототипом изобретения является способ утилизации нефтесодержащих отходов (НСО), включающий перемешивание нефтесодержащих отходов с обезвреживающими компонентами, одним из которых является негашеная известь (оксид кальция), с введением воды, реагирующей с негашеной известью, количество которой определяют с учетом воды, имеющейся в НСО. В качестве второго обезвреживающего компонента используют фильтровочные и поглотительные отработанные массы, являющиеся отходами масложировой промышленности стадии винтеризации процесса рафинации растительного масла. Причем сначала перемешивают предварительно разогретые до температуры 60-70°С нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности в пропорции 1:(0,2-0,4), затем добавляют порционно при перемешивании негашеную известь в количестве 43-83% масс., от полученной массы до образования однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка [пат. 2535699, опубл. 20.12.2014, Бюл. №35].

Недостатком изобретения является высокая вымываемость загрязняющих веществ (ЗВ) из продукта утилизации нефтесодержащих отходов при использовании в составе обезвреживающей композиции (ОК) фильтровочных и поглотительных отработанных масс, полученных на стадии винтеризации процесса рафинации растительного масла, что обусловлено присутствием в них недостаточного количества восковых веществ. Кроме того, используемый в данном изобретении отход масложировой промышленности является ценным полупродуктом, содержащим растительное масло, которое целесообразно подвергнуть дальнейшей переработке, а не утилизации.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа утилизации нефтесодержащих отходов 3 класса опасности при снижении его себестоимости.

Техническим результатом является понижение вымываемости ЗВ (снижение концентрации загрязняющих веществ в водной вытяжке) из продукта утилизации нефтесодержащих отходов при использовании более эффективных доступных обезвреживающих компонентов со свойствами модификатора и адсорбента.

Технический результат достигается тем, что предварительно разогретые нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности перемешивают, добавляют порционно при перемешивании негашеную известь (оксида кальция), вводят реагирующую с негашеной известью воду, количество которой определяют с учетом воды, имеющейся в нефтесодержащих отходах. При этом в качестве отходов масложировой промышленности используют рециклизованные фильтровочные и поглотительные отработанные массы, полученные после многократной регенерации диатомитового фильтровального порошка, причем нефтесодержащие отходы смешивают с отходами масложировой промышленности в пропорции 1:(0,1-0,3) по массе, негашеную известь добавляют в количестве 62-91% масс. от массы смеси отходов до образования однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка, а нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности перемешивают, предварительно разогревая до температуры 80-85°С.

Нефтешламы являются нефтесодержащим отходом нефтегазового комплекса и образуются в результате производственной деятельности при добыче, транспортировке, хранении и переработке нефти.

Рециклизованные отработанные массы представляют собой отход масложировой промышленности 4 класса опасности, полученный на стадии рециклизации фильтровального диатомитового порошка, используемого в процессе рафинации растительного масла для очистки масла от восковых веществ. Многократная рециклизация регенерированных, отделенных от жиропродукта, фильтровочных и поглотительных отработанных масс позволяет сделать процесс рафинации подсолнечного масла более экономически эффективным за счет уменьшения расхода дорогостоящего диатомитового фильтровального порошка и более полной десорбции целевого жиропродукта.

При многократных циклах регенерации фильтровочных и поглотительных отработанных масс содержание восковых веществ в них повышается с 49 до 80% [Косулина Т.П., Цокур О.С., Левашов А.С., Лукина Д.Ю. Некоторые свойства и состав отходов масложировой промышленности стадии винтеризации растительного масла // Экологический вестник научных центров ЧЭС. 2013. №4. С. 67-75]. При этом восковые вещества обладают более выраженными гидрофобизирующими свойствами, чем жиры. При нагревании рециклизованных отработанных масс до 70°С не происходит достаточной десорбции восковых веществ из пор диатомитового порошка, что приводит к потере гидрофобизирующих свойств, и эффективность модифицирующей добавки не возрастает, а снижается. Таким образом, для применения в виде модифицирующей добавки рециклизованных отработанных масс необходим более значительный их подогрев в процессе смешивания их с НСО.

Использование в составе ОК модифицирующей добавки с повышенным содержанием растительных восков (рециклизованных отработанных масс) и повышение температуры на стадии перемешивания позволяет воскам десорбироваться из диатомитового фильтровального порошка и проявить гидрофобизирующие свойства продукта утилизации.

Восковые вещества представляют собой сложные смеси с преобладающим содержанием сложных эфиров высокомолекулярных жирных кислот и высокомолекулярных спиртов. Общая формула восков RCOOR1, где R - углеводородная цепь жирной кислоты, R1 - углеводородная часть жирного спирта (цепь, цикл или их сочетание). Наличие в составе восков кислот и спиртов с длинными углеводородными цепями (от С22 до С32) позволяет использовать обезжиренные и обогащенные восками отработанные массы как более эффективный модификатор для утилизации НСО, способствующий гидрофобизации капсулы с вовлеченными нефтепродуктами за счет образования кальциевых солей жирных кислот и высокомолекулярных спиртов в реакции с оксидом кальция (уравнение 1):

Остаточные сорбционные свойства отработанных масс создают условия для поглощения углеводородов и ионов тяжелых металлов, поскольку исходный фильтровальный порошок получен на основе диатомита (кизельгура). Химически диатомит более чем на 80% состоит из водного кремнезема (опала), что способствует формированию прочной кальцийсиликатной структуры при взаимодействии оксида кальция с оксидом кремния (уравнение 2):

Способ утилизации отходов 3 и 4 класса опасности осуществляют путем смешения оксида кальция со смесью предварительно нагретых нефтесодержащих отходов и рециклизованных отработанных масс. НСО и рециклизованные отработанные массы смешивают в течение 5 мин, нагревая до 80-85°С, условие повышенной температуры необходимо для понижения вязкости отходов и для более полной десорбции входящих в состав рециклизованных отработанных масс восковых веществ и для полного смешения органической части отходов с оксидом кальция. Оксид кальция небольшими порциями добавляют к смеси разогретых отходов при перемешивании и затем воду в количестве, необходимом для гашения извести, гидролиза сложных эфиров и поглощения сорбентом. Полученную смесь перемешивают до образования однородного сыпучего мелкодисперсного порошка. В результате экзотермического процесса гашения оксида кальция разогретые компоненты нефтесодержащего отхода вовлекаются в известковые капсулы с получением сухого гидрофобного порошка, каждая частица которого покрыта прочной нерастворимой в воде оболочкой. Восковые вещества при взаимодействии с гидроксидом кальция, гидролизуясь в щелочной среде, образуют кальциевые соли высших карбоновых кислот и высшие спирты, которые способствуют гидрофобизации капсул продукта утилизации (уравнение 1).

Принципиальным отличием предлагаемого изобретения является обезвреживание НСО с использованием рециклизованных отработанных масс - ранее не утилизируемых отходов производства рафинированного растительного масла (в прототипе использовались отработанные массы стадии винтеризации и при однократном использовании фильтровального диатомитового порошка), а также повышение температуры нагрева рециклизованных отработанных масс до 80-85°С при смешивании их с НСО для более полной десорбции входящих в их состав восковых веществ. В результате процесса утилизации обеспечивается совместное обезвреживание двух видов отходов разных отраслей промышленности, что расширяет ассортимент обезвреживающих композиций, применяемых для утилизации НСО, и минимизирует затраты на их приобретение. Об экологической безопасности продукта утилизации свидетельствуют данные по вымываемости вредных веществ (ВВ) в водную среду методом количественной тонкослойной хроматографии (таблица 1).

Пример 1

Для исследований использовали нефтешлам с месторождения нефти следующего состава: вода - 32,6%, механические примеси - 44,3%, нефтепродукты - 23,1%.

Отходы содержат избыточное количество воды, достаточное для стехиометрического расхода воды на гашение извести, гидролиза сложных эфиров и поглощения сорбентом:

в нефтесодержащих отходах содержится: 50·0,326=16,3 г;

Для гашения 40 г оксида кальция по уравнению (3) необходимо: 40·18/56=12,9 г воды.

Нефтесодержащие отходы и отработанные массы смешивают в пропорции 1:0,3 соответственно. 50 г вязких НСО и 15 г рециклизованных отработанных масс нагревают до 80-85°С при перемешивании в течение 5 мин. К разогретым отходам порционно добавляют 40 г оксида кальция (62% от общего количества отходов), перемешивая в течение 10 мин до получения однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка. В ходе процесса утилизации температура смеси повышается до 108°С. Необходимое количество воды для гашения оксида кальция содержится в НСО. Вымываемость ЗВ из продуктов утилизации 0,11 мг/дм3.

Пример 2

Способ осуществляют аналогично примеру 1 при нагревании при перемешивании 50 г НСО и 10 г отработанных масс в пропорции 1:0,2, добавлении порциями к полученной смеси 40 г оксида кальция (67% от общего количества отходов) и перемешивании в течение 10 мин. В ходе процесса утилизации температура смеси повышается до 121°С. Вымываемость ЗВ из продуктов утилизации 0,08 мг/дм3.

Для гашения 40 г оксида кальция по уравнению (3) необходимо: 40·18/56=12,9 г воды.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Пример 3

Способ осуществляют аналогично примеру 1 при нагревании при перемешивании 50 г НСО и 5 г отработанных масс в пропорции 1:0,1, добавлении порциями к полученной смеси 40 г оксида кальция (73% от общего количества отходов) и перемешивании в течение 10 мин. В ходе процесса утилизации температура смеси повышается до 130°С. Вымываемость ЗВ из продуктов утилизации 0,11 мг/дм3.

Для гашения 40 г оксида кальция по уравнению (3) необходимо: 40·18/56=12,9 г воды.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Пример 4

Способ осуществляют аналогично примеру 1 при нагревании при перемешивании 50 г НСО и 15 г отработанных масс в пропорции 1:0,3, добавлении порциями к полученной смеси 50 г оксида кальция (77% от общего количества отходов) и перемешивании в течение 10 мин. В ходе процесса утилизации температура смеси повышается до 133°С. Вымываемость ЗВ из продуктов утилизации 0,10 мг/дм3.

Для гашения 50 г оксида кальция по уравнению (3) необходимо: 50·18/56=16,1 г воды.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Пример 5

Способ осуществляют аналогично примеру 1 при нагревании при перемешивании 50 г НСО и 10 г отработанных масс в пропорции 1:0,2, добавлении порциями к полученной смеси 50 г оксида кальция (83% от общего количества отходов) и перемешивании в течение 10 мин. В ходе процесса утилизации температура смеси повышается до 129°С. Вымываемость ЗВ из продуктов утилизации 0,09 мг/дм3.

Для гашения 50 г оксида кальция по уравнению (3) необходимо: 50·18/56=16,1 г воды.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Пример 6

Способ осуществляют аналогично примеру 1 при нагревании при перемешивании 50 г НСО и 5 г отработанных масс в пропорции 1:0,1, добавлении порциями к полученной смеси 50 г оксида кальция (91% от общего количества отходов) и перемешивании в течение 10 мин. В ходе процесса утилизации температура смеси повышается до 130°С. Вымываемость ЗВ из продуктов утилизации 0,12 мг/дм3.

Для гашения 50 г оксида кальция по уравнению (3) необходимо: 50·18/56=16,1 г воды.

Необходимое количество воды содержится в нефтешламе, дополнительное введение воды не требуется.

Состав компонентов для утилизации нефтешлама представлен в таблице 1.

Полученные продукты утилизации №1-6 представляют собой в каждом примере сыпучий гидрофобный мелкодисперсный порошок светло-серого цвета с вымываемостью ПУ1-5 меньшей по сравнению с прототипом. Более экологически безопасные продуты утилизации могут использоваться для производства строительных материалов, устойчивых к воздействию водных и агрессивных сред.

Способ утилизации нефтесодержащих отходов, включающий перемешивание предварительно разогретых нефтесодержащих отходов с отходами масложировой промышленности, добавление порционно при перемешивании негашеной извести (оксида кальция), введение реагирующей с негашеной известью воды, количество которой определяют с учетом воды, имеющейся в нефтесодержащих отходах, отличающийся тем, что в качестве отходов масложировой промышленности используют рециклизованные фильтровочные и поглотительные отработанные массы, полученные после многократной регенерации диатомитового фильтровального порошка, причем нефтесодержащие отходы смешивают с отходами масложировой промышленности в пропорции 1:(0,1-0,3) по массе, негашеную известь добавляют в количестве 62-91 мас.% от массы смеси отходов до образования однородного гидрофобного сыпучего мелкодисперсного порошка, а нефтесодержащие отходы с отходами масложировой промышленности перемешивают, предварительно разогревая до температуры 80-85°С.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 471-477 of 477 items.
03.06.2023
№223.018.769c

Реверсивная схема управления самотормозящегося асинхронного электродвигателя со смещающимся короткозамкнутым ротором

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приведения в действие электропривода с самотормозящимся асинхронным электродвигателем со смещающимся ротором. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, а именно в уменьшении пусковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796585
Дата охранного документа: 25.05.2023
06.06.2023
№223.018.7899

Способ получения бетаина и сахарозы из мелассы

Изобретение относится к сахарной отрасли пищевой промышленности. Способ переработки мелассы предусматривает разбавление мелассы водой до 10% сухих веществ и разделение ее на фракции при помощи баромембранных технологий в результате последовательно осуществляемых микрофильтрации с использованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002765487
Дата охранного документа: 31.01.2022
16.06.2023
№223.018.7b24

Тепловая электрическая станция

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в тепловых электростанциях. Задачей изобретения является усовершенствование тепловой электрической станции, позволяющее повысить электрический коэффициент полезного действия тепловой электрической станции и увеличить срок ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002752123
Дата охранного документа: 22.07.2021
16.06.2023
№223.018.7c75

Тепловая электрическая станция

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в тепловых электростанциях. Задачей изобретения является повышение экономичности тепловой электрической станции. Технический результат достигается тем, что тепловая электрическая станция содержит паротурбинный блок, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002749800
Дата охранного документа: 17.06.2021
17.06.2023
№223.018.8077

Способ опознавания личности по рисунку вен ладони

Изобретение относится к биометрии, а именно к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц путем идентификации личности по рисунку вен ладони (РВЛ). Способ опознавания личности по рисунку вен ладони, включающий потоковое считывание рисунка вен ладони субъекта идентификации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002761776
Дата охранного документа: 13.12.2021
19.06.2023
№223.018.8246

Технологическое оборудование для формования и выпечки хлеба

Изобретение относится к хлебопекарной отрасли пищевой промышленности, а именно к технологическому оборудованию для формования и выпечки хлеба. Технологическое оборудование изготовлено из керамики, или из эмалированного или оцинкованного железа с антипригарным покрытием, или из огнеупорного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002797233
Дата охранного документа: 01.06.2023
19.06.2023
№223.018.8273

Активатор прорастания семян озимой пшеницы, содержащий мочевинный фрагмент

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам регулирования роста растений. N-бензил-3-(1-бензил-3-фенилуреидо)-4-гидроксибутанамид формулы II в качестве активатора прорастания семян озимой пшеницы. Предлагаемый N-бензил-3-(1-бензил-3-фенилуреидо)-4-гидроксибутанамид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002797172
Дата охранного документа: 31.05.2023
Showing 211-212 of 212 items.
17.02.2018
№218.016.2e0d

Гибридный ветро-солнечный генератор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве электромеханического преобразователя механической энергии, подаваемой на один (механический) вход машины, и электрической энергии постоянного тока, подаваемой на другой ее вход (электрический), в суммарную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643522
Дата охранного документа: 02.02.2018
04.04.2018
№218.016.300c

Способ подготовки углеводородного газа и установка для его осуществления

Изобретение относится к области газовой промышленности, а именно к технике и технологии подготовки углеводородного газа. Способ подготовки углеводородного газа включает сепарацию газа с отводами отделенного углеводородного конденсата и воды, адсорбционную осушку и отбензинивание газа, отвод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645105
Дата охранного документа: 15.02.2018
+ добавить свой РИД