Введение к работе
Актуальность проблемы. На нефтеперерабатывающих предприятиях в процессе механической и физико-химической очистки сточных вод, при зачистке сырьевых и товарных резервуаров, аварийных сбросах образуются неф-гешламы, являющиеся самыми крупными отходами НПЗ. Кроме того, при биологической доочистке сточных вод образуется избыточный активный ил. Эти отходы практически не утилизируются и загрязняют почву, грунтовые воды, атмосферу. На сегодня на НПЗ России их накоплено около 15 млн. тонн, а Башкирских НПЗ - 2,0 млн. тонн.
Комплексная переработка и обезвреживание нефтесодержащих отходов обеспечивает сохранение природных ресурсов и снижает уровень загрязнения окружающей среды.
Согласно Указа Президента РФ от 04.02.94г. №236 "О государственной лратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития" и постановления правительства РФ от 18.07.94г. №496 'О плане действия Правительства Российской Федерации по охране окружающей среды на 1994-1995гг. до 2000 года" разработка рациональных методов переработки отходов НПЗ является актуальной задачей и имеет важное природоохранное значение.
Цель работы. Определение характеристик и свойств нефтешламов и избыточного активного ила. Разработка и внедрение эффективной технологии обез-іреживания и утилизации нефтесодержащих отходов, обеспечивающих воз-ложность их квалифицированного использования - без нанесения ущерба окружающей среде.
Научная новизна.
На основе комплексных исследований проведена классификация нефтешламов и установлены закономерности изменения физико-химических свойств эмульсионных и донных нефтешламов, смесей с избыточным активным илом, в зависимости от их состава.
Разработаны технологии для переработки эмульсионных нефтешламов, позволяющие утилизировать их в качестве компонента котельного топлива с вовлечением до 6% эмульсионных шламов (защищены двумя патентами РФ).
С учетом состава и свойств нефтешламов подобран тип и доза флокулянта марки "Praestol" обеспечивающая наибольшую эффективность разделения нефтешламов центрифугированием.
Экспериментально обоснованы основные требования к форсункам для сжигания эмульсионных нефтешламов и мазутов в печах, обеспечивающих снижение содержания оксидов азота в дымовых газах на 25%.
Практическая ценность и реализация работы. Исследования физико-химических свойств нефтесодержащих отходов НПЗ позволили разработать и в промышленном масштабе внедрить методы подготовки топливной композиции на основе топочного мазута и нефтешламов. Выпуск топливной композиции по предлагаемому способу освоен на АО "Атырауский НПЗ" (бывший Гурьевский НПЗ), что позволило значительно сократить количество получаемых шламов и увеличить выход товарного топочного мазута в 1996 году на 3,5 млрд. рублей. Предлагаемый способ внедрен также на ОАО "Уфимский НПЗ" (по неисключительной лицензии зарегистрированной в Роспатенте №5115-97 от 02.02.97г.), который позволяет утилизировать 1,5-2,5 т/час эмульсионных шламов. Разработана и внедрена на ПО "Нижнекамскнефтехим" ротационная форсунка РФ-300 для сжигания эмульсионных нефтешламов (экономический эффект - 196 тыс. рублей в ценах 1982 года), а также газомазутная горелка ГМГ-120 для сжигания мазутов на АО "Атырауский НПЗ" (экономический эффект 1,5 млрд. рублей в ценах 1996 года). Доля вклада автора от общего экономического эффекта составляет 720 тыс. деноминированных рублей.
Кроме того, на основании проведенных исследований, разработаны: - технология по совместному сжиганию в камерной печи с ротационной форсункой смеси эмульсионных нефтешламов с избыточным активным илом;
технологическая схема комплексной установки по переработке свежих, эмульсионных и донных нефтешламов, пастообразных и твердых отходов НПЗ в барабанной печи;
- технологическая схема обезвоживания центрифугированием с приме
нением флокулянта нефтешламов и пены флотации от сооружений
герметизированной системы очистки сточных вод.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались:
на ХП-XIV научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов, Уфа, 1982-1985 гг.;
на ВДНХ, 1986г.;
на Всесоюзной конференции "Концепция создания экологически чистых регионов", Волгоград, 1991г.;
на научно-практической конференции специалистов СНГ "Совершенствование систем водоснабжения и канализации НПЗ и НХЗ". Уфа, 1992г.;
на конференции "Промышленные и бытовые отходы. Проблемы и решения". Уфа, 1996г.;
на международной научно-практической конференции "Проблемы защиты окружающей среды на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии. Уфа, 1997г.;
на конгрессе нефтегазопромышлешшков России, г. Уфа, 1998г.;
на технических советах Хабаровского, Комсомольского, Ангарского НПЗ, 1990г., ОАО "Ново-Уфимский НПЗ" и ОАО "Уфанефтехим", г. Уфа, 1998г.; АО "Атырауский НПЗ", г. Атырау, 1992-1998гг.;
Публикации. По материалам работы получено 9 авторских свидетельств на изобретение, 3 патента Российской Федерации, опубликовано 3 тематических обзора, 29 статей и тезисов докладов.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Материал изложен на 124 стр. машинописного текста, содержит 22 таблицы и 24 рисунка, библиографию из 118 наименований и приложения на 16 стр.