В настоящее время в связи с постепенным истощением природных ресурсов и стремительным загрязнением окружающей среды все более актуальным становится повышение эффективности использования основного и вспомогательного сырья и снижение его потерь во всех отраслях промышленности, в том числе на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях. Одним из перспективных путей снижения потерь сырой нефти и ценных углеводородов является их извлечение из промышленных сточных вод. Этот процесс позволяет не только частично вернуть в производственный цикл основное сырье, но практически полностью исключить потери оборотной воды, в больших объемах используемой на всех технологических стадиях получения жидких нефтяных топлив и нефтехимического сырья.
Сточные нефтесодержащие воды представляют собой дисперсную систему, в которой дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой — нефть, нефтепродукты и взвешенные вещества.
Флотационная очистка воды от диспергированной нефти заключается в захвате глобул нефти пузырьками газа и транспорте их на поверхность воды в пенный слой. В практике очистки нефтесодержащих вод широкое распространение получили два метода флотации: напорный и электрохимический.
При напорной флотации происходит принудительное насыщение воды воздухом, осуществляемое сатуратором. Растворимый воздух вводится в жидкость перед сатуратором или непосредственно в него. Воздух в жидкость либо подсасывается, либо подается под давлением. Важнейшим элементом системы газонасыщения жидкости является сатуратор. При конструировании сатуратора используются разнообразные приемы газонасыщения жидкости.
Перспективность электрохимической флотации (ЭФ) связана с образованием при электролизе воды высокодисперсных пузырьков газа, что позволяет извлекать гидрофильные частицы без применения реагентов — собирателей. Крупность пузырьков, выделяющихся в результате электролиза, зависит от условий их получения и составляет 15–200 мкм, т. е. размеры практически не отличаются от размеров пузырьков, выделяющихся из пересыщенной жидкости.
Особенности, присущие ЭФ, значительно расширяют область ее применения. Возможность неограниченного газонасыщения воды пузырьками высокой дисперсности позволяет использовать ЭФ для извлечения мелких частиц нефтепродуктов и масел, а простота процесса газонасыщения обеспечивает ей существенные преимущества перед другими видами флотации.
Эффективность дополнительного сбора нефтепродуктов с помощью флотации зависит, прежде всего, от скорости газовыделения и дисперсности газовых пузырьков. Скорость газовыделения определяли на пилотной установке (рисунок 1). В качестве электролита мы использовали растворы хлористого натрия следующих концентрации: 1 н; 0,1 н; 0,01 н.
Рис. 1 — Схема электрофлотатора: 1 — стакан с исследуемой водой; 2 — графитовый анод; 3 — катод из меди и АЗ-1К, 4 — мерная воронка с резиновой грушей; 5 — источник постоянного тока 5; 6 — миллиамперметр; 7 — вольтметр.
В целях усовершенствования технологий извлечения углеводородсодержащих отходов в системах сбора и подготовки нефти имеется устройство. Для эффективной очистки нефтесодержащих сточных вод и извлечения нефтепродуктов и масел за счет снижения гидравлического сопротивления электрофлотатора, сбора и эвакуации пены, увеличения флотационной способности электрофлотатора путем снижения размеров электролизных пузырьков, поддержания уровня воды в заданных пределах, предварительной очистки воды от макроскопических частиц загрязнения и рециркуляции очищаемой воды.
Одним из наиболее эффективных методов извлечения нефтепродуктов является медленное фильтрование, но при эксплуатации фильтров наблюдается снижение фильтрующих свойств загрузки. В лабораторных условиях исследовали водо-воздушный способ промывки, в результате чего было выявлено, что подаваемый одновременно с промывной водой воздух частично остается в межпоровом пространстве, изменяя величину поверхностного натяжения в системе, негативно влияя на качество очищаемой воды.
Литература:
1. Танатаров М. А. и др. Опыт утилизации нефтешламов ЛПДС «Черкассы» // Промышленные и бытовые отходы. Проблемы и решения: Мат. конф. Ч.1. Уфа, 1996.
2. Елашева О. М., Баландин Л. Н. Асфальто-смолистые парафиновые отложения нефтедобывающих регионов России — альтернативное сырье для производства парафино-церезиновых композиций и битумов. // Промышленные и бытовые отходы. Проблемы и решения. Мат. конф. Ч.1. Уфа, 1996.
3. Бадыштова К. М. и др. Альтернативное сырье для производства парафино-церезиновой композиции. // Химия и технология топлив и масел. 1996. № 3.
4. Полигон по утилизации и переработке отходов бурения и нефтедобычи: Принципиальные технологические решения. Кн.2. Разработка принципиальных технологических решений по обезвреживанию шламовых амбаров и нефтезагрязненного грунта. Сургут, 1996.
5. Полигон по утилизации и переработке отходов бурения и нефтедобычи: Принципиальные технологические решения. Кн.1. Разработка принципиальных технологических процессов разделения нефтешламов. Сургут, 1996.
6. Баширов В. В. и др. Техника и технология поэтапного удаления и переработки амбарных шламов. М., 1992.
7. Сметанин В. Л., Казначеева З. В. Обработка нефтешламов: Тез. Докл. 27 науч.-техн. Конф. Пермского политехнического института. Ч.2. Пермь, 1991.
8. Применение ультрадисперсных оксидных адсорбентов для очистки нефтесодержащих сточных вод / Сироткина Е. Е., Иванов В. Г., Глаз-кова Е. А. и др. // Нефтехимия. 1998. т.38. № 2.
9. Позднышев Г. Н., Сергеева Л. М. Извлечение нефти из замазученных грунтов: Тез. Докл. Всесоюзной конф. по проблемам комплексного освоения природных битумов и высоковязких нефтей. Казань, 1991.
10. Обоснование инвестиций в строительство полигона утилизации и переработки отходов бурения и нефтедобычи АО «ЛУКойл-Когалымнефтегаз». Т.1. Общая пояснительная записка. Сургут, 1996.
11. Производственные отходы — не грязь а ценное химическое сырьё. RCC.ru. Химикаты. 26.01. 2002.
12. ООО «Природа» Переработка нефтяных шламов. http://www.oilspill. ru/ustan.php.
13. Переработка нефтяных и газоконденсатных шламов. Методология и результаты. М.Маркаров, А. Нуридинов. Сыктивкар. Экоальянс. 2000.
14. Диссертация на тему Совершенствование технолоний извлечения углеводородсодержащих отходов нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях г. Уфы / Ю.С. Рейзер 2010г.
