Утилизация нефтяных отходов

Широкое внедрение термической утилизации и огневого обезвреживания загрязненных вод позволит не только заменить в топливном балансе России часть дорогостоящего нефтяного топлива, экономя при этом значительные средства, но и улучшить экологическую обстановку во всех регионах страны.

Нефтяные отходы – это различные по составу и физико-химическим свойствам углеводородные смеси, образующиеся в процессах хранения, транспортировки и использования нефтяного топлива, масел и смазочных материалов, а также нефтепродукты, потерявшие товарные качества и непригодные к дальнейшему использованию по назначению. Нефтепродукты и нефтяные отходы, попавшие в окружающую среду, являются токсичными и взрывопожароопасными загрязнителями. Наличие их ухудшает и без того сложную экологическую обстановку любого города и региона. В Санкт-Петербурге, например, нефтепродукты занимают шестое место среди прочих загрязнителей и составляют более 5% их суммарного количества.

С увеличением потребления нефтепродуктов растет количество нефтяных отходов. Источниками нефтесодержащих загрязнителей являются различные транспортные средства, пункты их обслуживания и ремонта, склады и пункты выдачи горюче-смазочных материалов (ГСМ), теплоэнергетические комплексы (ТЭК) и прочие объекты. Кроме того, источником нефтяных отходов является каждая установка (котел, печь, газовая турбина, дизель и карбюраторный двигатель) – сжигающая жидкое углеводородное топливо. Нефтяные отходы попадают в окружающую среду как в жидком, так и в газообразном состоянии, причем газообразные углеводородные загрязнители способны переноситься на значительные расстояния (до 2000-3000 км за 2-3 дня) и рассеиваться на огромные площади.

По существующим правилам нефтесодержащие воды и нефтяные отходы должны собираться и вывозиться для дальнейшей очистки, регенерации или утилизации в специально отведенных местах.

В нашей стране основным способом утилизации нефтяных отходов и нефтесодержащих вод является так называемое захоронение в специальных могильниках. При этом количество складируемых отходов удваивается каждые 7-8 лет. Такой способ утилизации нежелателен, более того, – вреден, поскольку отходы по-прежнему негативно влияют на окружающую среду. Он требует все больших площадей, которые изымаются из активного землепользования. К тому же вывоз отработанных нефтепродуктов для захоронения обходится недешево. В Санкт-Петербурге стоимость вывоза одной тонны нефтяных отходов и нефтесодержащих вод сопоставима с рыночной ценой одной тонны топочного мазута и составляет в ценах 2004 года 3000-3300 рублей.

Удорожание природных ресурсов и ужесточение природоохранных требований в Российской Федерации заставляет искать новые эффективные способы утилизации нефтяных отходов с получением полезной энергии и повышением экологической чистоты топливосжигающих установок.

Авторами еще в 1991 году был предложен и в дальнейшем внедрен на трех энергетических объектах способ термической утилизации нефтяных отходов и огневого обезвреживания загрязненных вод.

Опыт, накопленный авторами в решении вопросов термической утилизации различных видов нефтяных отходов и огневого обезвреживания загрязненных вод (в том числе нефтесодержащей морской воды), выявил следующие особенности связанных с этим процессов:

1. Отработанные нефтепродукты целесообразно сжигать в составе водотопливной (водомасляной) эмульсии (ВТЗ) и топливной (топливо-масляной) смеси (ТС). При этом подлежащие термической утилизации жидкости необходимо очистить от механических примесей и предварительно обработать. Воду из нефтеотходов удалять не следует, ее необходимо равномерно распределить по всему объему отработанных нефтепродуктов в виде мелких (до 10 мкм) водяных частиц (глобул).

2. Существующие топливосжигающие установки пригодны для термической утилизации нефтяных отходов и огневого обезвреживания загрязненных вод после дооборудования их специальной системой, позволяющей производить обработку утилизируемых нефтесодержащих жидкостей приготовленными ТС или ВТЭ заданного состава и качества.

3. Приготовленным к термической утилизации «чистым» (т. е. без посторонних примесей) нефтяным отходам, ТС и ВТЭ необходимо придать свойства, показатели которых соответствовали бы показателям штатного топлива, применяемого в данной топливосжигающей установке.

4. Светлые нефтеотходы (СHО) с температурой вспышки от +5 до +7°С целесообразно утилизировать в составе ВТЭ. Отходы нефтепродуктов с температурой вспышки более +150°С – в составе ТС. Компоненты водотопливных эмульсий и топливных смесей, а также их соотношение определяются с учетом типа и мощности топливосжигающей установки.

5. Для активизации и интенсификации процесса сжигания чистых нефтяных отходов и ТС, снижения золо-, коксо- и нагарообразования в топочном объеме (камере сгорания) и в выходном тракте, а также снижения теплового и газового загрязнения атмосферы целесообразно добавлять к ним 10-11% воды для темных нефтеотходов и 3-5% воды для светлых. В качестве водяного компонента можно применять загрязненные воды.

6. Процесс горения предварительно обработанных нефтеотходов, топливных смесей и эмульсий требует меньшего количества атмосферного воздуха, а газообразные продукты их сгорания имеют меньшую температуру, при этом в составе уходящих дымовых газов концентрация экологически опасных химических соединений, веществ и элементов снижена.

7. Задавая состав и свойства приготавливаемых ТС и ВТЭ, компонентами которых являются предварительно обработанные для термической утилизации и огневого обезвреживания нефтеотходы и загрязненные воды, можно управлять составом, концентрацией и температурой газообразных, жидких и твердых продуктов сгорания, попадающих в окружающую среду, и таким образом прогнозировать экологическую обстановку.

8. Термическую утилизацию нефтяных отходов и огневое обезвреживание загрязненных вод при наличии топливосжигающей установки экономически целесообразно и экологически выгодно проводить в местах их образования.

9. Приготовленные на основе нефтяных отходов ТС и ВТЭ, а также обработанные отработанные масла можно использовать в качестве топлива, например, для котельных установок, сжигающих топочный мазут.

Источник: Энергетика и промышленность России