автореферат диссертации по энергетике, 05.14.16, диссертация на тему:Разработка метода защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами выпариванием их водной фазы

Министерство образования РФ Волгоградская государственная архитектурно-стронтел^ц^<аде01Д

- 3 ЯНК ЯП1

На правах рукописи УДК 622.276.8:665.622.43

КАЛИНИНА НАТАЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЯНЫМИ ОТХОДАМИ ВЫПАРИВАНИЕМ ИХ ВОДНОЙ ФАЗЫ

Специальность 05.14.16 - Технические средства и методы защиты окружающей среды (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2000

Работа выполнена в дочернем открытом акционерном обществе )

«ВолгоградНИПИнефть».

Научные консультанты: - заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор

ИГНАТЬЕВ В.А.

- кандидат технических наук ГИНИЯТУЛЛИН И.И.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

МЕНЗЕЛИНЦЕВА Н.В.,

- кандидат технических наук, доцент ШИБИТОВ Н.С.

Ведущая организация:

НПЦ ООО «ЛУКОИЛ-Нижневолжскнефть»

Защита диссертации состоится «¿.8» ШРНА 2000 г. в -/-4^ часов на заседании диссертационного совета К 064.63.04 при Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии по адресу: 400074, г.Волгоград, ул. Академическая, 1 (корпус В, ауд.806)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии.

Автореферат разослан ¿¿¿¿А 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

ОСТРОУХОВ С.Б.

1\5Ч0.°>уО

?/ - I Л /7

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема загрязнения окружающей среды отходами продолжает оставаться наиболее острой для России. Ежегодное их увеличение на душу населения составляет 4 - 6%. Темпы образования отходов значительно опережают процессы их переработки, утилизации и естественного обезвреживания.

В нефтедобывающей промышленности ежегодные поступления отходов составляют 38%. Па нефтеперерабатывающих заводах образуется около 646 тыс.тонн нефтяных отходов в год. В нефтехимии на 1 тонну перерабатываемой нефти выход нефтяного шлама составляет около 7 кг. На предприятиях нефтяного транспорта образуется более 8 тыс.тонн в год производственных отходов, в основном нефтяных.

Нефтяные отходы относятся к 3-4 классу опасности, а нефть - к основному загрязнителю природной среды.

На предприятиях для их хранения специально строят резервуары, шламо-накопители, амбары, пруды, которые являются источниками загрязнения окружающей среды через воздух, почву, воду, оказывают неблагоприятное воздействие на человека.

В зоне аэрации над линзой нефтепродуктов вследствие испарения с поверхности летучих углеводородов возможно возникновение пожарной опасности.

В настоящее время промышленность не располагает эффективным экономичным методом утилизации и переработки нефтяных отходов.

Поэтому весьма актуальной является проблема борьбы с накоплениями нефтяных отходов, необходимость изыскания новых подходов к вопросам создания эффективных технологических методов и средств по их переработке, позволяющих значительно уменьшить количество отходов и тем самым защитить окружающую среду, улучшить экологическую обстановку.

Цель работы. Защита окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами посредством их переработки.

Основные задачи:

- оценка экологических аспектов негативного воздействия нефтяных отходов на окружающую среду;

- изучение и анализ существующих методов и средств защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами;

- экспериментальные исследования по разработке нового метода переработки нефтяных отходов;

- разработка принципиальной технологической схемы процесса переработки нефтяных отходов;

- испытания разработанного метода переработки нефтяных отходов на опытно-промышленной установке;

- обоснование эффективности защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами методом их переработки.

Основная идея работы состоит в выпаривании водной фазы из нефтяных отходов с последующим извлечением нефти из упаренного остатка при смешении с выделившимся на стадии выпаривания углеводородным конденсатом и отстаивания.

Методы решения. Поставленные задачи решались путем анализа и систематизации существующих методов и средств защиты окружающей среды от нефтяных отходов; экспериментальных исследований по созданию нового способа переработки с использованием методов математической статистики; проверки его эффективности на опытно-промышленной установке в промысловых условиях; технико-экономических и эколого-экономичсских расчетов эффективности метода переработки для защиты окружающей среды.

Научная новизна:

- разработан эффективный метод защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами выпариванием их водной фазы, с последующим из-

влечением нефти из упаренного остатка смешением с выделившимся углеводородным конденсатом н отстаивания;

- установлены экспериментальные зависимости между основными параметрами процесса выпаривания и компонентным составом нефтяных отходов;

- определены математические зависимости между параметрами процесса и полученными продуктами выпаривания;

- установлено влияние добавки легкокипящего углеводородного конденсата в упаренный остаток на эффективность извлечения нефти.

Практическая значимость работы:

- для обеспечения защиты окружающей среды и предотвращения потерь сырьевых ресурсов разработан эффективный метод переработки нефтяных отходов, новизна которого подтверждена патентом на изобретение (№1817782);

- разработана принципиальная технологическая схема процесса переработки нефтяных отходов;

- проведена проверка эффективности предлагаемого метода на опытно-промышленной установке в промысловых условиях;

- определены основные технологические параметры процесса;

- разработан стандарт предприятия на технологический процесс переработки нефтяных отходов;

- определена технико-экономическая и эколого-экономическая эффективность защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами разработанным методом.

Реализация результатов работы.

Разработанный метод переработки нефтяных отходов апробирован на опытно-промышленной установке в Жирновском НГДУ ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть».

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы доложены на Международной конференции «Передовые технологии на пороге XXI века» (г.Москва, 1998г.),

на Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность и экономика городских и теплоэнергетических комплексов» (г.Волгоград, 1999г.), на заседании Ученого совета института «ВолгоградНИ-ПИнефть», на техническом совете Жирновского НГДУ.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ и получено 2 патента на изобретения.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований по разработке нового метода переработки нефтяных отходов;

- принципиальная технологическая схема процесса переработки нефтяных отходов;

- результаты испытаний разработанного метода переработки на опытно-промышленной установке в промысловых условиях;

- технико-экономическое и эколого-экономическое обоснование эффективности метода переработки нефтяных отходов для защиты окружающей среды.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы - 145 страниц, в том числе: 15 таблиц, 13 рисунков, список литературы из 126 наименований, 1 приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цели и задачи исследований. Определены научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе рассмотрены вопросы экологических аспектов воздействия нефтяных отходов на окружающую среду.

Выявлены основные источники загрязнения окружающей среды через образование и накопление нефтяных отходов от объектов и предприятий нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности, нефтяного транспорта, нефтебаз и хранилищ.

Собирают и хранят нефтяные отходы в емкостях, шламонакопитслях, амбарах, прудах. Чаще всего это открытые земляные емкости с обваповкой, которые занимают значительные площади, являются источниками загрязнения окружающей среды и пожарной опасности.

Нефтяные отходы относятся к 3-4 классу опасности. Рассмотрены вопросы негативного воздействия компонентов нефтяных отходов на атмосферный воздух, почву, водные объекты.

Проведен анализ экологической опасности загрязнения территории Волгоградской области нефтяными отходами. Испарения из объектов их хранения усугубляют состояние воздушного бассейна городов, разрушают водные биосистемы и микрофлору почвы. Загрязнения среды влекут за собой рост заболеваемости людей. Наиболее высокий показатель заболеваемости населения там, где высокая антропогенная нагрузка на окружающую среду. Загрязнение окружающей среды весьма серьезно влияет и на сам город, ускоряя разрушение зданий, сооружений, промышленного оборудования, коммуникаций, практически всех материально-технических объектов.

Негативное экологическое воздействие нефтяных отходов и их возрас-

*

тающий объем обусловили актуальность проблемы и необходимость ее решения. \

Во пторой главе содержатся анализ и оценка эффективности существующих методов и средств защиты окружающей среды от нефтяных отходов.

Устойчивость нефтяных отходов - многокомпонентных дисперсных систем - высока, поэтому разрушение, переработка и утилизация их представляет труднейшую задачу. Разнообразие состава и свойстп нефтяных отходов обусловил и многообразие методов воздействия. В настоящее время применяют:

- разрушение: химическими реагентами, растворителями, механическими методами, воздействием электрических полей, промывкой водой, обращением фаз;

- утилизацию и переработку.

Основным принципом методов разрушения является воздействие на поверхностный адсорбционный слой защитной оболочки капли воды, приводящее к уменьшению ее прочности и разрыву, с последующим укрупнением капель дисперсной фазы и разделение отстаиванием.

Для этого используют химические реагенты: различные смеси кислот, щелочей, деэмульгаторы. Воздействие осуществляют комплексно с использованием повышенных температур, длительного отстоя. Эти методы не получили распространения из-за коррозионного износа оборудования, увеличения количества механических примесей за счет окислов металлов, вспенивания, большой селективности, что затрудняет их подбор, и все они не являются достаточно эффективными.

Методы разрушения с применением растворителей нацелены на снижение вязкости системы и ослабление прочности межфазных адсорбционных оболочек. Введение различных типов растворителей ослабляет действие органических стабилизаторов, но не воздействует на механические примеси.

Йспользование гравитационного отстоя, фильтрации, центрифугирования, циклонов практического применения не получили из-за большого объема нефтеотходов, низкой производительности аппаратов, трудоемкости.

Использование методов электрического воздействия для разрушения нефтяных отходов не дает положительных результатов из-за высокой обводненности и наличия механических примесей, повышающих электропроводность, что приводит к отключению аппаратов.

Разрушение нефтесодержащих отходов промывкой горячей водой и обращением фаз имеют существенные недостатки: не полное извлечение воды и

механических примесей, сложность в поддержании критической обводненности, необходимость очистки отделившейся воды от механических примесей.

Утилизация и переработка нефтяных отходов является одним из рациональных методов их использования, так как достигается экономический и экологический эффект.

Возможно применение различных направлений: высокотемпературная переработка, получение горючего газа, битумов компаундированием и окислением, использование в качестве добавок к связующим в дорожном строительстве, изготовление строительных материалов, топливных брикетов, сжигание.

Использование высокотемпературных методов переработки позволяет довести содержание органической части практически до нуля. Однако его недостатки - это высокие температуры ( 350 -450°С), большие энергетические затраты, наличие специального дорогостоящего оборудования и всего комплекса нефтеперерабатывающих заводов, ограничение исходных параметров отходов -сдерживают его применение.

Перспективным направлением развития термической переработки является метод выпаривания воды из нефтяных отходов, позволяющий снизить жесткие условия высокотемпературных способов. В результате выпаривания разрушается граница раздела фаз, на которой были адсорбированы механические примеси и придавали эмульсии особую устойчивость. Ликвидация границы раздела приводит к потере устойчивости и разрушению дисперсной системы. Это обусловило выбор направления исследований: разработка метода переработки нефтяных отходов выпариванием водной фазы.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований по разработке нового метода переработки нефтяных отходов.

Наибольшее количество нефтеотходов образуется на нефтедобывающих предприятиях, поэтому разработка метода велась на примере нефтяных отходов Жирновского НГДУ ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефтъ». Пробы были отобраны из резервуара-накопителя №8 со сроком хранения отходов до одного го-

да послойно по высоте и в средней части резервуара №5 со сроком хранения около трех лет.

Определен и исследован состав основных компонентов и физические свойства нефтяных отходов. Они представляют собой множественные эмульсии, когда одновременно присутствует система прямого и обратного типа. В верхнем слое резервуара №8 на отметке 2,5 м находится малообводненная эмульсия с содержанием воды 6%. По мере углубления в нижние слои количество воды увеличивается и на отметке 2,0 м обводненность достигает 48%. Максимальное содержание воды 55% на высоте 1,5 м от днища резервуара. На уровне 1,0 м обводненность составляет 50%. Нефтяные отходы со сроком хранения около трех лет имеют обводненность в средней части резервуара 60%. В состав органической части отходов входят все основные стабилизаторы эмульсий: механические примеси, асфальто-смолистые вещества, парафины. Количество мехпримесей составляет 1,4 - 2,4%; смол 24 - 36%; асфальтенов 1,7 -4,6%; парафина 1,1 - 3,1%. Характерным для них является повышенные плотность 886 - 991 кг/м3 и вязкость 343 - 530 ммг/с (при 10°С), высокая агрегатив-ная устойчивость. Нефтяная фаза отходов образована из смеси нефти различных месторождений Жирновского НГДУ. Водная фаза является минерализованной водой с плотностью 1054 кг/м3.

Процесс выпаривания нефтяных отходов направлен на разрушение особо стойкой дисперсной системы путем максимального удаления водной фазы.

Исследовали зависимости между основными параметрами процесса (температурами пара, кипения, временем) и продуктами выпаривания.

При нагревании нефтяных отходов до температуры кипения начинается процесс отгонки легкокипящих нефтяных углеводородов. На рис.1 графически представлено соотношение между количеством выпаренной воды и выделившимися углеводородами. В начале и в конце выпаривания воды у отходов со сроком хранения до одного года выход углеводородов тем больше, чем выше

обводненность. В отходах со сроком хранения около трех лет легкокипящих углеводородов значительно меньше.

О 20 40 60 ВО о/0

Рис.1. Соотношение между количеством выпаренной воды и количеством выделившихся углеводородов. Нефтяные отходы с обводненностью: 1 - 6%; 2 - 48%; 3 - 55%; 4 - 50%; 5 - 60%.

В результате термического воздействия на отходы до температуры 150°С количество выпаренной воды составило 83-88%.

Соотношение между выделившимися углеводородами и выпаренной водой определяются уравнениями. Для отходов с содержанием воды:

6% 48%

55% 50% 60%

\¥у = 1,60 + 0,06 \УВ1,5 - 0,007 + 0,00002 \УВ3 \Уу = 1,58 - 0,17 \УВ + 0,00004 Wв2■s + 3,18 \УВ0-5

\Уу = 2,45 - 0,07 + 0,0001 XV в2 + 2,50 \¥в'

0.5

\Уу = 2,28 - 0,05 \УВ ' + 0,003 \УВ + 3,38 У/в' \¥у = 0,31 + 0,06 \УВ - 0,0002 + 1,00 \УВ0'5

0,5

Тп,°С

102 100 38 96 94 92 90

5 4- и 4 л

ъ — \

V *' \

1

/

20

40

60

80

Рис.2. Зависимость между количеством выпаренной воды и температурой паров Нефтяные отходы с обводненностью: 1-6%; 2- 48%; 3- 55%; 4- 50%; 5- 60%

Результаты исследований зависимости количества выпаренной воды и температуры вторичного пара представлены на рис.2. Температура пара повышается по мере увеличения выхода воды. Она выше у отходов с большей обводненностью. Скачок температуры у высокообводненных отходов тем меньше, чем меньше легкокипящих компонентов в нефтяной фазе. Температура паров у малообводненных отходов не достигает 100°С, так как количество паров легкокипящих углеводородов значительно превышает количество водяных.

Для результатов, представленных на графике, выведена математическая зависимость между температурой паров Тп и степенью извлечения воды \¥в . Для нефтяных отходов с обводненностью

6% Тп = 89,88 - 8,52 \УВ2'5 + 8,90 \Ув3 + 0,92 \\гв0'5

Тп = 92,00 - 0,64 + 0,05 \УВ1,5 - 0,001 У/Вг + 0,62 \УВ0'5 Тп = 94,90 - 0,35 \УВ + 0.02 \УВ'-5 + 2,21 \УВ0'5

48% 55% 50% 60%

Тп = 91,84- 0,36 \УП + 0,001 +3,21 \У„0' Тп = 98,01 - 0,12 \УВ + 0.007 У/в1,5 + 0,73

0,5

Исследована зависимость между количеством выпаренной воды н температурой кипения отходов, представленная на рис.3.

160

150 140 130 120 110 100

| ^ г

} г.............. « ги- 1

у' • ------------ 1 ¿У ■ >

1 1 1 1 ! !

о

20

40

60

80

\Ув,%

Рис.3. Зависимость количества выпаренной воды от температуры кипения отходов

Нефтяные отходы с обводненностью: 1- 6%; 2- 48%; 3- 55%; 4- 50%; 5- 60%.

Водная фаза нефтяных отходов является минерализованным раствором. В момент начала выпаривания воды температура кипения составляет 107°С для отходов с обводненностью 60% и сроком хранения около трех лет и от 111 до 113°С для отходов со сроком хранения до одного года. Параметры температуры кипения при выпаривании малообводненных отходов отличаются от показателей высокообводненных. После выхода 9% воды при постоянной температуре у отходов с обводненностью 6% происходит равномерный ее подъем до окончания процесса. Количество выпаренной воды составляет 83%. Выпаривание высокообводненных отходов происходит почти при постоянной температуре кипения до извлечения 42-46% воды. Затем начинается плавный ее рост до 117°С с выходом около 75% водной фазы. После 123-124°С происходит резкий

скачок температуры кипения, при этом степень извлечения воды составляет около 85%. При выпаривании солевого раствора по мере повышения концентрации температура кипения возрастает пока не достигнет максимального значения при концентрации насыщения. Если в уравнение материального баланса процесса выпаривания подставить значения концентраций водной части отходов, то для достижения предела насыщения по хлоридам натрия и калия необходимо выпарить 79-81% воды. На эти значения и приходится температурный скачок кривых на графике. Для извлечения более 80% воды из высокообвод-ненных отходов температура кипения должна быть не менее 125°С, из малооб-водненных - 150°С.

По результатам исследований получена математическая зависимость между температурой кипения Т и степенью извлечения воды из отходов \Ув. Для нефтяных отходов с обводненностью:

6% Т = 110,72 - 0,28 \Л/в + 0.13 \Л/В1,5- 0,0006 \Л/в2,5

48% Т = (111,99 - 1,16 \Л/В) / (1 - 0,01 \Л/В - 0,00001 Шв2) 55% Т = (110,56 - 1,25 УУВ) / (1 - 0,01 Щ) 50% Т = (112,27- 1,29 \Л/в)/(1 -0,01 \Л/В) 60% Т = (107,07 - 1,16\Л/В>/ (1 - 0,01 \Л/В) Исследовалась динамика выпаривания воды из нефтяных отходов, представленная на рис.4. Начало выхода воды в конденсат зависит от количества легкокипящих углеводородов в нефтяной фазе. Чем меньше легкокипящих нефтепродуктов в отходах, тем раньше начало выпаривания воды. Скорость выпаривания равномерная и чем больше исходная обводненность отходов, тем она меньше и продолжительней процесс.

Математическая зависимость между временем выпаривания (I) и количеством извлеченной воды ( \УВ) имеет вид для отходов с обводненностью: 6% I = 199,63 - 5,98 \УВ + 8,68 V/,,1-5 -1,40 У/в2 + 0,07

48% I = 104,30 + 6,10 \УВ + 2,37 - 0,02 \УВ2 + 87,6 \У00'5 55% I = 132,14 + 46,41 \УВ - 3,49 У/в'-5 +0,28 \УВ2 -3,50 У/в0-5

50% I = 169,02 + 35,15 - 0,69 \УП'-5 + 0,07 \УП: + 22,47 У/„0'5

60% I = 39,85 + 41,47 \УВ - 1,26 + 0,12 \У„2 + 0,43 \¥вл-5

Рис.4. Динамика выпаривания воды из нефтяных отходов Нефтяные отходы с обводненностью: 1-6%; 2-48%; 3-55%; 4-50%; 5-60%

Результаты выпаривания нефтяных отходов с различной обводненностью представлены в табл. 1.

Упаренный остаток содержит значительное количество нефтяной фазы от 34,6 до 83,8 см3, максимальное количество у малообводненных отходов. В нем остаются механические примеси, перенасыщенные солями капли воды и более тяжелые компоненты нефти. Тепловое и физическое воздействие при кипении разрушает межфазные защитные оболочки на каплях воды, мехпримеси высвобождаются из бронирующих оболочек, поэтому такую систему можно разделить отстаиванием и извлечь значительное количество нефти, оставшейся в остатке.

Увеличить скорость осаждения частиц согласно закону Стокса можно уменьшив плотность и вязкость среды. Для этого полученные при выпаривании легкокипящие углеводороды направили в упаренный остаток.

Таблица 1

Результаты выпаривания нефтяных отходов

Исходное Выход продуктов после выпаривания, см1

содержа- легкоки- упаренный остаток

ние воды пящие уг- вода в том числе

в отхо- леводо- всего вода нефтяная фа-

дах, % роды за

6 10,2 4,9 84,9 1,1 83,8

48 10,6 42,2 47,2 5,8 41,4

55 9,5 47,3 43,3 7,7 35,6

50 10,3 42,5 47,3 7,5 39,8

60 5,4 51,6 43,0 8,4 34,6

Порядок обработки упаренного остатка конденсатом осуществляли по двум вариантам. Первый - предварительный отбор отстоявшейся нефти, добавка конденсата, отстой и отбор отстоявшейся нефти; второй - добавка углеводорода в упаренный остаток , а затем отбор отстоявшейся нефти. Исследовали упаренные остатки с обводненностью 6 н 60%.

Средние показатели двух вариантов извлечения нефти из упаренного остатка представлены на рис.5.

Исследования показали, что вариант с предварительным отбором нефти предпочтительней. В извлеченной нефти содержание воды составляло до 1%, мехпримесей до 0,15%.

Результаты переработки 6 и 60% отходов выпариванием воды с последующей обработкой остатка выделившимся конденсатом как средние из двух вариантов представлены в табл.2.

Переработка нефтяных отходов позволяет сократить их количество на 85,5 - 89,2% и извлечь из нефтяной фазы до 89,6% нефти. Полученный шлам

может быть утилизирован или захоронен.

Извлечение нефти из упаренного остатка высокообводненных отходов (60%) малообводненных отходов (6%)

29,5%

11,4%

©

□ 1 Ш2

70,5%

О

88,6%

□ 1 Ш2

где 1 - извлеченная нефть; где 1 - извлеченная нефть;

2 - шлам 2 - шлам

Рис.5. Результаты извлечения нефти из упаренного остатка

По результатам экспериментальных исследований запатентован новый способ подготовки нефти к переработке. Данным методом осуществляется переработка обводненных загрязненных механическими примесями нефти и подтоварных эмульсий.

Таблица 2

Результаты переработки нефтяных отходов

Тип Количество, см3 Выход после переработки

н. от- нефтя- водной % от компонент-

ходов ной фазы см3 ного состава

фазы воды нефти шлама волы нефти

М.обв. 94,0 6,0 5,0 84,2 10,8 83,3 89,6

В.обв. 40,0 60,0 51,6 33,9 14,5 86,0 84,8

Сущность способа заключается в следующем. Нефтяные отходы выводят из системы подготовки нефти и направляют на переработку методом выпаривания воды. В процессе этого получают дистиллят воды и легких углеводородов, упаренный остаток, состоящий из тяжелых нефтепродуктов, перенасыщенной остаточной воды и механических примесей. Дистиллят охлаждают и разделяют. Легкие углеводороды используют для промывки вязкого остатка на стадии отделения механических примесей, а воду сливают в канализацию. Упаренный остаток декантируют с отделением текучих нефтепродуктов., промывают углеводородным конденсатом. Смесь отстаивают и разделяют на жидкую углеводородную часть и шламовый остаток с механическими примесями. Смесь углеводородов объединяют с декантированной нефтью. При высокой вязкости отходов и низком выходе углеводородного конденсата возможна добавка обезвоженной нефти в количестве до 30%.Использование данного способа позволяет значительно снизить количество нефтяных отходов и тем самым защитить окружающую среду от вредного их воздействия, при этом извлечь дополнительно нефть, предотвратив потери ценных сырьевых ресурсов.

Четвертая глава посвящена вопросам разработки принципиальной технологической схемы процесса переработки нефтяных отходов и испытаниям предлагаемого метода на опытно-промышленной установке в промысловых условиях.

Схема состоит из выпарного аппарата, насоса подачи отходов, холодильника, сборника конденсата и отстойника.

Основными узлами являются выпарной аппарат и отстойник. При выборе технических средств для процесса важными факторами являются: вязкость, обводненность и объем отходов; размер, состав и количество мехпримесей. Выбор типа выпарного аппарата осуществляется из условий выпаривания вязких растворов, образующих на поверхности нагрева нерастворимый осадок, удаляемый механическим способом. Конструкция аппарата должна предусматривать принудительную циркуляцию, вынесенную греющую камеру и зону кипе-

ния. Отстойник необходимо оборудовать: распределительным устройством для ввода углеводородного конденсата и промывки упаренного остатка; сифоном или другим спецустройством для отбора отстоявшейся нефти.

Процесс осуществляют следующим образом. Нефтяные отходы из объектов хранения забирают насосом на переработку в выпарной аппарат. При высокой вязкости отходов и низком выходе углеводородного конденсата в приемную линию насоса возможна подпитка обезвоженной нефти не более 30%. В выпарном аппарате под действием температуры греющего пара из отходов удаляют воду и легкокипящие углеводороды. Образующиеся пары конденсируются в холодильнике и поступают в сборник. В них происходит разделение жидкости на углеводородный и водяной слой. Воду сливают в канализацию. Упаренный остаток из выпарного аппарата выводят в отстойник, где происходит накопление и отстаивание осадка. Отстоявшуюся безводную нефть отбирают и возвращают в производство. Накопившийся шламовый осадок промывают углеводородом, отстаивают, отбирают отстоявшиеся нефтепродукты и также направляют их в производство.

Технологический процесс по данной схеме обеспечивает высокую степень выпаривания, не менее 85%; извлечение не менее 70% содержащихся в нефтяной фазе нефтепродуктов; соблюдение условий пожаро- и взрывобезо-пасиости, охраны окружающей среды.

Установка отличается простотой, надежностью, экологической чистотой.

Испытания разработанного метода переработки нефтяных отходов были проведены на опьггно-промышленной установке в цехе первичной подготовки нефти Жириовского НГДУ ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть».

Перерабатывали нефтяные отходы из резервуара-накопителя со сроком хранения около трех лет, с различным содержанием воды и количеством мех-примесей 2 - 4,5%. Результаты выпаривания представлены в табл.3.

Испытания показали возможность переработки отходов с различной обводненностью. Основным параметром процесса является температура кипения,

которая для эффективной переработки должна быть 130-135°С. Время процесса выпаривания зависит от исходной обводненности от ходов.

Таблица 3

Результаты обезвоживания нефтяных отходов в выпарном аппарате

Исходное со- Температура Вре- Остаточное со- Степень

№ держание воды в выпаривания, мя держание воды выпари-

за- отходах °С выпа- в отходах вания

груз V на- ко- ри- воды,

ки mj/Mj % чаль- неч- вания, м3/м3 % %

ная ная час.

1 0,92 4,0 105 133 3 0,12 0,5 87,0

2 0,92 4,0 108 117 2 0,23 1,0 75,0

3 1,84 8,0 100 105 2 0,40 1,8 78,3

4 1,96 8,5 105 132 3 0,14 0,6 92,9

5 9,66 2,0 105 3 И 0,69 3,0 92,9

6 11,73 51,0 109 122 19 0,92 4,0 92,2

7 14,03 61,0 105 111 12 1,15 5,0 91,8

8 14,26 62,0 106 106 7 9,66 42,0 32,3

9 15,18 66,0 92 102 4,5 13,34 58,0 2,1

10 15,87 69,0 104 108 18 2,76 12,0 82,6

Переработано было 230 м3 отходов. Выпарено 56,9 м3 (24,7%) воды, получено 23,2 м3 (10,1%) углеводородов, 105 м3 (45,7%) нефти и 44,9 м3 (19,5%) шламового остатка. Объем нефтяных отходов уменьшился на 80,5%, возращено в производство 55,8% нефтяной продукции.

В пятой главе дано технико-экономическое и эколого-экономическое обоснование эффективности разработанного метода переработки нефтяных отходов для защиты окружающей среды.

Произведен расчет показателей эффективности на примере переработки

нефтяных отходов Жирновского НГДУ. Капитальные вложения определены из учета разработанной принципиальной технологической схемы. Они составляют 13 млн.руб. Полная балансовая стоимость проекта 18,2 млн.руб. Расходы на эксплуатацию установки составят 6,1262 млн.руб.

Технико-экономические расчеты показывают, что переработка нефтяных отходов по предлагаемому методу принесет предприятию высокую чистую прибыль 8,8 млн.руб.; низкие удельные затраты 621,04 руб./м3; высокую рентабельность товарной продукции 61,8%; срок окупаемости 1,07 года.

Экономическая эффективность по охране природы определяется годовым экономическим эффектом мероприятия и экономической эффективностью капитальных вложений в их осуществление.

Разработанный метод является многоцелевым природоохранным мероприятием. Эффективность защиты окружающей среды от его внедрения определяется из:

- устранения ущерба от выбросов легкокипящих углеводородов в атмосферу из объектов хранения;

- уменьшения площадей земель, загрязненных нефтяными отходами;

- получения дополнительной нефти за счет переработки отходов.

Величина предотвращенного экономического ущерба от выбросов углеводородов составляет 29553,4 руб.; от загрязнения земель - 94392,9 руб. Значение общего предотвращенного ущерба равно 123946,3 руб.

Годовой доход от получения дополнительной нефти составляет 23,0496 млн.руб. Показатель чистого экономического эффекта от внедрения предлагаемого метода переработки определяется в виде разности между приведенным экономическим результатом от внедрения и затратами на их осуществление и составляет 14,3 млн.руб. Показатель общей экономической эффективности является высоким и равен 1,6. Эффективность капитальных вложений -0,94, что выше нормативной в 6 раз.

Охрана окружающей среды - это экономическая проблема, оказывающая

огромное влияние на показатели работы предприятий. Хранение большого количества нефтяных отходов влечет еще и ежегодные платы. Так плата за хранение отходов в Жирновсокм НГДУ за 1999 год составили 170 тыс.руб. Но особенно значительный ущерб для природопользователя будет при аварийных выбросах, сбросах или пожарах. Например, плата за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при аварийном возгорании нефтепродуктов, хранящихся в шламонакопителях, составит 1,8 млн.руб. В случае аварийного сброса нефти в результате прорыва шламонакопителя, паводка плата за ущерб, причиненный окружающей среде, составит 16,2 млн.руб. Все это подтверждает целесообразность применения разработанного метода переработки нефтяных отходов для защиты окружающей среды.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ

Полученные в работе наиболее важные результаты и вытекающие из них практические рекомендации по разработке и внедрению метода защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами выпариванием их водной фазы сводятся к следующему:

1.Решена задача, имеющая существенное практическое значение по снижению негативного экологического воздействия нефтяных отходов, как источников загрязнения окружающей среды.

2. Разработан эффективный метод переработки нефтяных отходов: выпариванием их водной фазы, с последующим извлечением нефти из упаренного остатка смешением с выделившимся углеводородным конденсатом и отстаивания.

3. Установлены зависимости между основными параметрами процесса и степенью извлечения продуктов выпаривания, связь параметров выпаривания с исходной обводненностью отходов и количеством легкокипящих составляющих нефтяной фазы. Выявлено, что при повышении содержания воды в отходах, увеличиваются: количество легкокипящего углеводородного конденсата,

температура пара и продолжительность процесса. Получены математические зависимости степени извлечения продуктов выпаривания и основных параметров процесса. Установлено, что эффективная переработка с извлечением более 80% воды достигается при температуре кипения для малообводненных отходов 150°С, для высокообводненных -125°С.

4. Показана возможность извлечения нефти из упаренного остатка отходов при добавлении легкокипящего углеводородного конденсата. Добавку углеводорода эффективнее производить после первоначального отбора отстоявшейся нефти. Определено, что из нефтяной фазы отходов возможно извлечение до 89,6% нефти, которая может быть возвращена в производство.

5. Установлено, что применение разработанного метода переработки позволяет сократить количество отходов в среднем на 87,3%.

6. Разработан новый способ переработки загрязненных механическими примесями нефти и подтоварных эмульсий (Патент №18)7782) и устройство для разрушения промежуточного эмульсионного слоя (Патент №1755860).

7. Разработана принципиальная технологическая схема процесса переработки нефтяных отходов, которая отличается экологической чистотой, простотой и надежностью.

8. Реализация предложенного метода на опытно-промышленной установке показала возможность переработки нефтяных отходов с различной обводненностью. Определено, что основным параметром процесса является температура кипения, которая на момент окончания выпаривания должна быть не менее 130 - 135°С. Время процесса зависит от исходного содержания воды в от-

I

ходах.

9. Результаты исследований использованы при разработке стандарта предприятия ( СТП 39-15-1 - 92 «Технология переработки подтоварной эмульсии в Жирновском НГДУ»).

10. Технико-экономическими и эколого-экономическими расчетами обоснована эффективность и целесообразность применения разработанного ме-

тода переработки нефтяных отходов для защиты окружающей среды. Извлечение содержащейся в отходах нефти и ее реализация позволяют получить высокую прибыль 8800168 руб., рентабельность 61,7% и небольшой срок окупаемости 1,07 года. Затраты на переработку 1 тонны отходов составляют 621,04 руб., из которых удельный вес материальных затрат равен 20,3%, затрат на оплату труда -2,4%. Предотвращенный экономический ущерб от переработки нефтяных отходов для защиты окружающей среды составляет 123946,3 руб. Экономический результат от внедрения разработанного метода с учетом дохода от реализации полученной нефти значительно превышает приведенные затраты на его осуществление на 14317346,3 руб. или в 1,6 раза. Эффективность капитальных вложений равна 0,94 или более чем в 6 раз превышает нормативную.

Предложенный метод и техническое решение процесса переработки нефтяных отходов рекомендуются для внедрения при разработке проектов строительства новых и реконструкции действующих объектов и предприятий, где образуются нефтяные отходы.

Разработанный метод эффективен и его внедрение позволяет:

- устранить эколого-экономический ущерб от выбросов легкокипящих углеводородов в атмосферу;

- значительно уменьшить площадь земель, загрязненных в результате хранения отходов; -

- получить за счет переработки нефтяных отходов дополнительное количество нефти, часть дохода от реализации которой может быть направлена на природоохранные мероприятия.

СЛИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Калинина H.A., Гиниятуллин И.И. Метод и установка по переработке нефтесодержащих отходовУ/Междунар.научн.-практ.конф. «Экологическая безопасность и экономика городских и теплоэнергетических комплексов»:-Волгогрэд, 1999.- С. 225-226

2. Калинина H.A., Гиниятуллин И.И. Технология переработки особо стойких нефтяных эмульсии. //Вопросы геологии и нефтегазоносности Волгоградского Поволжья: Сб.научн.тр./ВолгоградНИПИнефть.- Волгоград, 1999.-С. 170-173

3. Гиниятуллин И.И., Калинина H.A. Технология переработки особо стойких нефтяных эмульсий./Инф.листок,- Волгоград, 1993.-№258-93. -2 с.

4. Гиниятуллин И.И., Калинина H.A. Переработка подтоварных эмуль-сий.//Сб.научн.тр./ВолгоградНИПИнефть.- Волгоград, 1995.-С. 17-19

5. Гиниятуллин И.И., Калинина H.A. Переработка подтоварных эмуль-сий.//Междунар.конф. «Передовые технологии на пороге XXI века», г.Москва, 5-9 окт. 1998г., ч.1,-С. 93-94

6. Калинина H.A. Эколого-экономическое обоснование эффективности метода переработки нефтяных отходов для защиты окружающей среды..//Сб. научн.тр. ВолгГАСЛ «Региональные проблемы строительного комплекса Волгоградской области».-Волгоград, 2000г., -С.36-37

7. Патент №1755860 РФ, 13101Д17/04. Устройство для разрушения промежуточного эмульсионного слоя./Гиниятуллин И.И., Калинина H.A. -№4862800/26: заявлено 29.08.90; опубл.23.08.92. Бюл.№31

8. Патент №1817782 РФ, C10G7/04, 33/06. Способ подготовки нефти к переработке./Гшшятуллин И.И., Калинина H.A., Покатилов Н.И. -№4901224/04: заявлено 09.01.91; опубл. 23.05.93. Кюл. № 19

Введение.

1. Экологические аспекты воздействия нефтяных отходов на окружающую среду.

1.1. Источники образования нефтяных отходов.

1.2. Места сбора и хранения нефтяных отходов.

1.3. Загрязнение атмосферного воздуха.

1.4. Загрязнение почвы.

1.5. Загрязнение водной среды.

1.6. Экологическая опасность загрязнения нефтяными отходами Волгоградской области.

Выводы.

2. Существующие методы и средства защиты окружающей среды от нефтяных отходов.

2.1. Методы разрушения нефтяных отходов.

2.1.1. Разрушение химическими методами.

2.1.2. Разрушение растворителями.

2.1.3. Механические методы.

2.1.4. Разрушение воздействием электрических полей.

2.1.5. Методы промывки водой и обращение фаз.

2.2. Методы утилизации и переработки нефтяных отходов.

Выводы.

3. Экспериментальные исследования метода переработки нефтяных отходов.

3.1. Исследование основных компонентов состава нефтяных отходов.

3.2. Определение основных физических свойств нефтяных отходов.

3.3. Выпаривание водной фазы из нефтяных отходов.

3.4. Извлечение нефти из выпаренного остатка.

3.5. Новый метод переработки нефтяных отходов.

Выводы.

4. Разработка промышленного метода переработки нефтяных отходов.

4.1. Разработка принципиальной технологической схемы процесса переработки нефтяных отходов.

4.2. Испытания метода переработки нефтяных отходов на опытно-промышленной установке.

Выводы.

5. Обоснование эффективности защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами методом их переработки.

5.1. Определение расходов на эксплуатацию установки.

5.2. Технико-экономическая эффективность предлагаемого метода переработки нефтяных отходов.

5.3. Определение предотвращенного экономического ущерба.

5.4. Эколого-экономическая эффективность предлагаемого метода переработки нефтяных отходов.

Выводы.

Проблема загрязнения отходами окружающей среды продолжает оставаться наиболее острой для России. Ежегодное их увеличение на душу населения составляет 4 - 6% /48/. Темпы образования отходов значительно опережают процессы их переработки, утилизации и естественного обезвреживания.

Большое количество нефтяных отходов накоплено на предприятиях нефтедобывающей, перерабатывающей, нефтехимической промышленности, нефтяного транспорта, нефтяных базах и хранилищах, что создает значительную проблему.

Так в нефтедобывающей промышленности ежегодные поступления отходов составляют 38% /99/. На нефтеперерабатывающих заводах образуется около 646 тыс. тонн нефтяных отходов в год /73/. При этом за предыдущие годы уже накоплено 4,5 млн. тонн. В нефтехимии на 1 тонну перерабатываемой нефти выход нефтяного шлама составляет около 7 кг /104/. На предприятиях нефтяного транспорта образуется более 8 тыс. тонн в год производственных отходов (в основном нефтяных).

Нефтяные отходы относятся к 3 - 4 классу опасности.

На предприятиях для их хранения специально строят резервуары, шламонакопители, амбары, пруды, которые являются источниками загрязнения окружающей среды через воздух, почву, воду, оказывают неблагоприятное воздействие на человека.

В процессе продолжительного хранения нефтяных отходов происходит испарение легкокипящих углеводородов и других составляющих, ухудшающих состояние воздушного бассейна.

Загрязнение почвы приводит к залипанию, нарушению «дыхания», отравлению флоры и фауны, подавлению ее развития.

Избыток высокоминерализованной воды с большой концентрацией хлоридов и сульфатов небезопасен для верхних пресноводных горизонтов, а следовательно и для здоровья человека.

В зоне аэрации над линзой нефтепродуктов вследствие испарения с ее поверхности летучих легких углеводородных фракций может в определенных условиях провоцировать возникновение пожарной обстановки.

Особенно наглядно наблюдаются все отрицательные последствия загрязнения окружающей среды отходами в больших городах. При сжигании топлива, переработке сырья, а также при использовании промышленной и сельскохозяйственной продукции в городах ежесуточно выбрасывается в атмосферу, воду, почву десятки тысяч тонн различных загрязняющих веществ, образуется громадное количество промышленных и бытовых отходов интенсивно загрязняющих территории. Требуется непрерывное выделение новых площадей для их складирования, что влечет к увеличению загрязнения окружающей среды, выводу земельных угодий из сельскохозяйственного оборота.

Кроме того, вместе с отходами безвозвратно теряется значительное количество нефти, что ведет к неоправданным потерям материальных и финансовых ресурсов.

Федеральный Закон «Об отходах производства и потребления» (№ 89 - ФЗ от 24.06.98г.) ставит цель предотвратить вредное воздействие отходов на здоровье человека и окружающую природную среду, вовлечь их в производственный цикл в качестве сырьевых ресурсов /36/.

В настоящее время промышленность не располагает эффективным экономичным универсальным методом утилизации и переработки нефтяных отходов. Работы в данном направлении ведутся, но они еще не вышли из стадии опытно-промышленных испытаний.

Поэтому весьма актуальной является проблема борьбы с накоплениями нефтяных отходов, необходимость изыскания новых подходов к вопросам создания эффективных технологических методов и средств по их переработке, позволяющих значительно уменьшить количество отходов и тем самым защитить окружающую среду, улучшить экологическую обстановку.

Цель работы.

Защита окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами посредством их переработки.

Основные задачи.

- оценка экологических аспектов негативного воздействия нефтяных отходов на окружающую среду;

- изучение и анализ существующих методов и средств защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами;

- экспериментальные исследования по разработке нового метода переработки нефтяных отходов;

- разработка принципиальной технологической схемы процесса переработки нефтяных отходов;

- испытание разработанного метода переработки нефтяных отходов на опытно-промышленной установке;

- обоснование экономической эффективности защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами предлагаемым методом переработки.

Основная идея работы состоит в выпаривании водной фазы их нефтяных отходов с последующим извлечением нефти из упаренного остатка при смешении с выделившимся на стадии выпаривания углеводородным конденсатом и отстаивания.

Методы решения.

Поставленные задачи решались путем анализа и систематизации существующих методов и средств защиты окружающей среды от нефтяных отходов; экспериментальных исследований по созданию нового способа переработки с использованием методов математической статистики; проверки его эффективности на опытно-промышленной установке в промысловых условиях; технико-экономических и эколого-экономических расчетов эффективности метода для защиты окружающей среды

Научная новизна:

- разработан новый метод защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами выпариванием их водной фазы с последующим извлечением нефти из упаренного остатка путем смешения с полученным на стадии выпаривания углеводородным конденсатом и отстаивания;

- установлены экспериментальные зависимости между основными параметрами процесса выпаривания и компонентным составом нефтяных отходов;

- определены математические зависимости между параметрами процесса и полученными продуктами выпаривания;

- установлено влияние добавок легкокипящего углеводородного конденсата в упаренный остаток на эффективность извлечения нефти.

Практическая значимость работы:

- для обеспечения защиты окружающей среды и предотвращения потерь сырьевых ресурсов разработан эффективный метод переработки нефтяных отходов, новизна которого подтверждена патентом на изобретение (№1817782);

- разработана принципиальная технологическая схема процесса переработки нефтяных отходов;

- проведена проверка эффективности предлагаемого метода на опытно- промышленной установке в промысловых условиях;

- определены основные технологические параметры процесса;

- разработан стандарт предприятия на технологический процесс переработки нефтяных отходов;

- определена технико-экономическая и эколого-экономическая эффективность защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами разработанным методом.

Реализация результатов работы.

Метод переработки нефтяных отходов апробирован на опытно-промышленной установке в Жирновском НГДУ ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть».

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы доложены на Международной конференции «Передовые технологии на пороге XXI века» ( г. Москва, 1998 г.), на Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность и экономика городских и теплоэнергетических комплексов» ( г. Волгоград, 1999 г.), на заседании Ученого совета института «ВолгоградНИПИнефть», на техническом совете Жирновского НГДУ.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ и получено 2 патента на изобретения.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований по разработке нового метода переработки нефтяных отходов;

- принципиальная технологическая схема процесса переработки нефтяных отходов;

- результаты испытаний разработанного метода переработки на опытно-промышленной установке в промысловых условиях;

- технико-экономическое и эколого-экономическое обоснование эффективности метода переработки нефтяных отходов для защиты окружающей среды.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы - 145 страниц, в том числе: 15 таблиц, 13 рисунков, список литературы из 126 наименований, 1 приложение.

Основные выводы и заключения по работе

Полученные в работе наиболее важные результаты и вытекающие из них практические рекомендации по разработке и внедрению метода защиты окружающей среды от загрязнения нефтяными отходами выпариванием их водной фазы сводятся к следующему:

1. Решена задача, имеющая существенное практическое значение по снижению негативного экологического воздействия нефтяных отходов, как источников загрязнения окружающей среды.

2. Разработан новый метод переработки нефтяных отходов: выпариванием их водной фазы, с последующим извлечением нефти из упаренного остатка смешением с выделившимся углеводородным конденсатом и отстаивания.

3. Установлены зависимости между основными параметрами процесса и степенью извлечения продуктов выпаривания, связь параметров выпаривания с исходной обводненностью отходов и количеством легко-кипящих составляющих нефтяной фазы. Выявлено, что при повышении содержания воды в отходах, увеличиваются: количество легкокипящего углеводородного конденсата, температура пара и продолжительность процесса. Получены математические зависимости степени извлечения продуктов выпаривания и основных параметров процесса. Установлено, что эффективная переработка с извлечением более 80% воды достигается при температуре кипения для малообводненных отходов 150°С, для высокообводненных -125°С.

4. Показана возможность извлечения нефти из упаренного остатка отходов при добавлении легкокипящего углеводородного конденсата. Добавку углеводорода эффективнее производить после первоначального отбора отстоявшейся нефти. Определено, что из нефтяной фазы отходов возможно извлечение до 89,6% нефти, которая может быть возвращена в производство.

5. Установлено, что применение разработанного метода переработки позволяет сократить количество отходов в среднем на 87,3%.

6. Разработан новый способ переработки загрязненных механическими примесями нефти и подтоварных эмульсий (Патент №1817782) и устройство для разрушения промежуточного эмульсионного слоя (Патент №1755860).

7. Разработана принципиальная технологическая схема процесса переработки нефтяных отходов, которая отличается экологической чистотой, простотой и надежностью.

8. Реализация предложенного метода на опытно-промышленной установке показала возможность переработки нефтяных отходов с различной обводненностью. Определено, что основным параметром процесса является температура кипения, которая на момент окончания выпаривания должна быть не менее 130 - 135°С. Время процесса зависит от исходного содержания воды в отходах.

9. Результаты исследований использованы при разработке стандарта предприятия ( СТП 39-15-1 - 92 «Технология переработки подтоварной эмульсии в Жирновском НГДУ»),

10. Технико-экономическими и эколого-экономическими расчетами обоснована эффективность и целесообразность применения разработанного метода переработки нефтяных отходов для защиты окружающей среды. Извлечение содержащейся в отходах нефти и ее реализация позволяют получить высокую прибыль 8800168 руб., рентабельность 61,7% и небольшой срок окупаемости 1,07 года. Затраты на переработку 1 тонны отходов составляют 621,04 руб., из которых удельный вес материальных затрат равен 20,3%, затрат на оплату труда -2,4%. Предотвращенный экономический ущерб от переработки нефтяных отходов для защиты окружающей среды составляет 123946,3 руб. Эконок мический результат от внедрения разработанного метода с учетом дохода от реализации полученной нефти значительно превышает приве

131 денные затраты на его осуществление на 14317346,3 руб. или в 1,6 раза. Эффективность капитальных вложений равна 0,94 или более чем в 6 раз превышает нормативную.

Предложенный метод и техническое решение процесса переработки нефтяных отходов рекомендуются для внедрения при разработке проектов строительства новых и реконструкции действующих объектов и предприятий, где образуются нефтяные отходы.

Разработанный метод эффективен и его внедрение позволяет:

- устранить эколого-экономический ущерб от выбросов легкокипя-щих углеводородов в атмосферу;

- значительно уменьшить площадь земель, загрязненных в результате хранения отходов;

- получить за счет переработки нефтяных отходов дополнительное количество нефти, часть дохода от реализации которой может быть направлена на природоохранные мероприятия.

1. Агафонов A.C., Арутюнов А.И., Вахитов Г.Г. Использование магистрального электродегидратора при подготовке нефти. М.: ВНИИОЭНГ, РНТС Нефтепромысловое дело, 1978, №6, С. 43-46

2. Андерсон Р.К., Мукатанов А.Х., Бойко Т.Ф. Экологические последствия загрязнения почв нефтью //Экология. 1980. -№6. -С. 21-25

3. Андерсон Р.К., Хазипов Р.К. Охрана окружающей среды от загрязнения нефтью и промысловыми сточными водами. Обзор по осн. напр. развития отрасли. М., ВНИИОЭНГ, 1978

4. A.c. 1201295 СССР. Состав для разрушения ловушечных во-донефтяных эмульсий. /Дютюк J1.T. и др. Опубл. в БИ.- 1985.- №48

5. A.c. 1699494 СССР. Способ подготовки нефти /Петин В.Ф. и др. Опубл. в БИ.- 1989.- №6

6. A.c. 186062 СССР. Способ обезвоживания и обессоливания нефти /Алиев B.C. и др. Опубл. в БИ.- 1966.- №18

7. A.c. 180724 СССР. Способ деэмульгирования ловушечных амбарных нефтяных эмульсий /Ашимов М.А. И др. Опубл. в БИ.-1966.-№8

8. A.c. 929696 СССР. Способ разрушения промежуточного эмульсионного слоя /Митрофанов А.З., Гиниятуллин И.И., Хитов В.П. -Опубл. в БИ.- 1982.-№19

9. A.c. 1699494 СССР. Способ подготовки нефти./Петин В.Ф. и др. Опубл. в БИ,- 1989.- №6

10. A.c. 252531 СССР. Способ разрушения нефтяных эмульсий /Шерстяной М.Л. и др. Опубл. в БИ.- 1969.- №29

11. Багатуров С.А. Теория и расчет перегонки и ректификации. М.: Гостоптехиздат, 1961, 435 с.

12. Байваровская Ю.В., Шипигузов Л.М., Поносова И.Ю. Разрушение стойких водонефтяных эмульсий под вакуумом,- Нефтепромыеловое дело и транспорт нефти, №2, 1985, с. 14-16

13. Байков Н.М., Позднышев Г.Н, Мансуров Р.И. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды. М., Недра, 1981, с. 261

14. Баймухаметов Д.С., Асханов Р.Р. Схема сбора и обработки нефтей с повышенным содержанием механических примесей: Сб. науч. тр. Башкирского научно-исследовательского и проектного института нефтяной промышленности. Уфа, 1985, №72, С. 60-66

15. Белов П.С., Голубева И.А., Низова С.А. Экология производства продуктов из углеводородов нефти и газа: Учебн. для вузов. М.: Химия, 1991.-256 с.

16. Беньковский В.Г., Пилявская P.A. Природные эмульгаторы концентрированных нефтяных эмульсий.- Коллоидный журнал, 1951, вып.13, №6, с. 401-407

17. Веретенникова И.В., Петров А.А, Валяев Б.Г. Состав потенциальных стабилизаторов нефтяных эмульсий и их связь с параметрами обезвоживания нефти при низких температурах. Сб. науч. тр. /Гипровостокнефть, вып.ХХУ1, 1975

18. Временная инструкция по определению допустимых пределов смешения сероводород- и железосодержащих водонефтяных эмульсий. Гипровостокнефть, 1979. - 23 с.

19. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. Государственный комитет РФ по охране окружающей среды. М., 1999.-60 с.

20. Временная методика определения экономической эффективности природоохранных мероприятий в нефтяной промышленности.1. М.: ВНИИОЭНГ, 1986.-52 с.

21. Выделение и исследование эмульгаторов нефтяных эмуль-сий./Левченко Д.Н. и др. М., Химия и технология топлив и масел, 1970, №10.-С.21-25

22. Галиев М.А. Экологическая оценка загрязнителей окружающей среды при добыче нефти. М.: ВНИИОЭНГ, 1988.-59 с.

23. Гарейшина А.З., Ахметшина С.М., Ибатуллина JIM. Очистка почвы от загрязнения нефтью // Загрязнение окружающей среды. Пробл.токсикол. и эпидемиол.: Тез.докл. Междунар.конф., Москва-Пермь, 11-19 мая, 1993. Пермь.

24. Гиниятуллин И.И., Калинина H.A. Технология переработки особо стойких нефтяных эмульсий./Инф.листок,- Волгоград, 1993.-№258-93.-2с.

25. Гиниятуллин И.И., Калинина H.A. Переработка подтоварных эмульсий.//Сб. научн. тр./ВолгоградНИПИнефть.-Волгоград, 1995.- С. 1719

26. Гиниятуллин И.И., Калинина H.A. Переработка подтоварных эмульсий. //Междунар. конф. «Передовые технологии на пороге XXI века», г. Москва, 5-9 окт. 1998г., С.

27. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии. К.: «Наукова думка», 1974. 991 с.

28. ГОСТ 2477-65. Нефтепродукты. Метод определения содержания воды.- Введ. 01.01.66 М.: Изд-во стандартов, 1982. - 7 с.

29. ГОСТ 6370-83. Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод определения механических примесей.- Введ.01.01.84. М.: Изд-во стандартов, 1991.-7 с.

30. Государственный доклад «Состояние окружающей природной среды Российской Федерации в 1994 г.». М.: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ , 1995. 339 с.

31. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Волгоградской области в 1996 году». Госкомитет по охране окружающей среды Волгоградской области. В., 1997. 95 с.

32. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Волгоградской области в 1997 году». Госкомитет по охране окружающей среды Волгоградской области. В., 1998,- 111 с.

33. Гумеров P.C., Абзалов Р.З., Мамалеев P.A. Борьба с нефтяными загрязнениями окружающей среды (состояние проблемы). М., 1987.- 54 е.- (Обзор.информ./ВНИИОЭНГ. Сер. "Борьба с коррозией и защита окружающей среды").

34. Доброскок И.Б., Лапига Е.Я., Черек A.M. Технология подготовки дренажных и ловушечных эмульсий угленосных нефтей на базе элет-рокоалесцирующей установки ЭКЦ -300 НГДУ Первомайнефть. Нефтепромысловое дело. -1997. - С. 10-13.

35. Зарипов А.Г., Позднышев Г.Н., Шамов В.Д. Способ интенсификации процесса разрушения водонефтяных эмульсий.- Нефтепромысловое дело, 1978, №10. - С. 22-23

36. Изучение процесса коалесценции в трубном электродегидраторе. /Агафонов A.C., Арутюнов А.И., Вахитов Г.Г. и др. -М.: ВНИИОЭНГ, РНТС Нефтепромысловое дело, 1977, №4, с.44-47

37. Использование нефтешламов в качестве сырья. /Баширов

38. B.В., Бриль Д.М., Фердман В.М. и др. Экспресс-информ. /ВНИИОЭНГ. Сер.»3ащита от коррозии и охрана окружающей среды».-1993.-Вып.9.1. C. 15-19

39. Исследования по подбору эффективных композиций реагентов для очистки нефти о механических примесей./Ручкина P.M. и др. -Сб.науч.тр. «Нефтепромысловые проблемы основных нефтедобывающих районов». Уфа, 1983. -С.62-71

40. Калинина H.A., Гиниятуллин И.И. Технология переработки особо стойких нефтяных эмульсий. //Вопросы геологии и нефтегазонос-ности Волгоградского Поволжья: Сб. научн. тр./ВолгоградНИПИнефть.-Волгоград, 1999. -С. 170-173

41. Калинина H.A., Гиниятуллин И.И. Метод и установка по переработке нефтесодержащих отходов.//Междунар. научн.-практ. конф. «Экологическая безопасность и экономика городских и теплоэнергетических комплексов»:- Волгоград, 1999.-С.225-226

42. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы. 1960.- 829 с.

43. Качественная оценка основного типа стабилизаторов нефтя- -ных эмульсий. / Позднышев Г.Н. и др. -Науч. Тр./ВНИИСПТнефть, Уфа, 1973, вып. 11.-С.235-241

44. Кесельман Г.С., Махмудбеков Э.А. Защита окружающей среды при добыче, транспорте и хранении нефти и газа. М.: Недра, 1981.255 с.

45. Клейтон В. Эмульсия. Современные представления об устойчивости, образовании и разрушении эмульсии и методы их исследования. М., 1960

46. Корецкий А.Ф., Глаголева Г.М. Влияние электролитов на структурно-механические свойства межфазных пленок на границе нефть-вода. Изв. СО АН СССР, сер. «Химические науки», вып.2, 1972, №4, С. 26-31

47. Ландшафтно-геохимическое районирование и охрана среды. Вопросы географии.- М.: Мысль, 1983, С.109-117

48. Латыпов В.Х., Каган Я.М. Применение ПАВ при промысловом сборе обводненных нефтей. -Нефтепромысловое дело, 1964, №8.-С.28-30

49. Лебедев П.Д., Щукин A.A. Промышленная теплотехника. Государственное энергетическое изд-во. М.,-Л., 1956. -382 с.

50. Левченко Д.Н. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения. М.: Химия, 1967.- 200 с.

51. Логинов В.И. Обезвоживание и обессоливание нефтей. М., Химия, 1979.-216 с.

52. Лутошкин Г.И. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. М., Недра, 1979

53. Мавлютова М.З., Сидурин Ю.В. О некоторых особенностях технологического процесса обессоливания угленосных нефтей. Химия и технология топлив и масел, 1970, №8, С. 73-75

54. Мазур И.И. Экология строительства объектов нефтяной и газовой промышленности. М., Недра, 1991, -278 с.

55. Мамлеев P.A. Исследование эффективности разрушения стойкого промежуточного слоя эмульсии в гидродинамическом смесителе. Нефтепромысловое дело, №9, 1980, С. 36-41

56. Мансуров Р.И., Каштанов A.A., Ручкина P.M. Подготовка ло-вушечных нефтей. -М., 1985.- 33 с. (Обзор, информ. /ВНИИОЭНГ.Сер.1. Нефтепромысловое дело»)

57. Мансуров Р.И., Бриль Д.М., Выговский В.П. Проблемы обработки и использования ловушечных эмульсий и нефтешламов. Экс-пресс-информ./ ВНИИОЭНГ. Сер. «Техника и технология добычи нефти и обустройство нефтяных месторождений». 1990.- Вып.6.- С. 65-66

58. Мансуров Р.И., Ильясов Е.З. О влиянии механических примесей на прочность межфазных пленок на границе вода-масло. Нефтяное хозяйство, 1983, №7, С. 53-54

59. Марачев Н.М., Федоренко В.М. Обезвреживание судовых нефтяных остатков перемешиванием с верхним слоем земли // Экспресс-информация. Сер.»Предотвращение загрязнения морской среды». М.: ЦБНТИ ММФ, 1983. -Вып.2(43).-11с.

60. Минхайров Ф.Л. Разрушение стойких эмульсий. М.: ВНИИОЭНГ, РНТС Нефтепромысловое дело, 1978, №3, С.24-25.

61. Митрофанов А.З., Гиниятуллин И.И. Обезвоживание стойких эмульсий методом обращения фаз. М.: ВНИИОЭНГ, РНТС Нефтепромысловое дело, 1981, №7, С. 30-32

62. Михайловский М.К. Технология подготовки ловушечной нефти на промыслах объединения Удмуртнефть. -М.: ВНИИОЭНГ, РНТС Нефтепромысловое дело, 1989, №11, С.20-21

63. Новиков Ю.В., Зарубин Г.П., Галиев М.А. Гигиеническая характеристика неионогенных поверхностно-активных веществ.//Гигиена и санитария: 1981.-№8.- С.60-63

64. Обезвоживание ловушечных и амбарных нефтей с использованием изолированного электрода./Папако В.В. и др. //Нефт.хоз-во.-№3.-С.58-59

65. О классификации и оценке эффективности методов подготовки нефти /Пелевин Л.А., Позднышев Г.Н. и др.// Нефтяное хозяйство.-1975.- №3.- С.40-42

66. О количественном критерии оценки эмульгирующих свойствнефтей./Мансуров Р.И., Позднышев Г.Н. и др. Тр. ВНИИСПТнефть, Уфа, 1973, ВЫП.Х1

67. Окружающая среда крупного города. Социально-экономические аспекты. Л., »Наука» лен.отд-е, 1988, -112 с.

68. Осипова Л.О., Сеидов И.М. Нормирование нефтепродуктов в почве //Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. -Будапешт, 1982.-С.41-51

69. Охрана окружающей среды в нефтеперерабатывающей промышленности. Шицкова А.П. и др. М., Химия, 1980, -173 с.

70. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. М.: Стройиздат, 1990. с.

71. Патент №1755860 РФ. Устройство для разрушения промежуточного эмульсионного слоя /Гиниятуллин И.И., Калинина H.A. Опубл. вБИ.- 1992.- №31

72. Патент №1817782 РФ. Способ подготовки нефти к переработке./Гиниятуллин И.И., Калинина H.A., Покатилов Н.И. Опубл. в БИ.-1993.-№19

73. Патент РФ №1833405. Способ разрушения водонефтяной ло-вушечной эмульсии./Антропов А.И. и др. Опубл. в БИ.-1992.- №1

74. Патент США №3619416, кл. 208-187, 1971

75. Патент США №3468789, кл. 208-188, 1969

76. Перевалов В.Г., Алексеева В.А. Очистка сточных вод нефтепромыслов. М., Недра, 1969.

77. Петров A.A., Борисов С.И. О допустимых пределах смешения сероводород- и железосодержащих водонефтяных эмульсий при промысловой подготовке нефти //Нефт. хоз-во.-1979. -№11.- С.37-40

78. Петров A.A., Блатова С.А. Исследование утоныиения нефтяных пленок.-Химия и технология топлив и масел, 1969.-С.37-40

79. Петров A.A., Сабо Л.В. Обезвоживание, обессоливание тяжелых нефтей и ловушечных эмульсий на установках с роторно-дисковымиконтакторами. -Тр. Гипровостокнефти, вып.Х, М., Недра, 1967, С.127-138

80. Петров A.A. Обессоливание и обезвоживание нефтей. Куйбышевское книжное изд-во, 1959. -10 с.

81. Петров A.A., Позднышев Г.Н. Коллоидные стабилизаторы нефтяных эмульсий.- Науч. тр./НИИ Гипровостокнефть. М.: Недра, 1971, вып. 13, С.3-8

82. Петров A.A. Сбор, подготовка нефти и очистка сточных вод. -Куйбышевское изд-во, 1969.- 127 с.

83. Петров A.A., Позднышев Г.Н. Углеводородный состав нефтей и устойчивость нефтяных эмульсий. Науч. тр./НИИ Гипровостокнефть. М.: Недра, 1971, вып.13, С. 9-13

84. Петров A.A., Смирнов Ю.С. Химическое деэмульгирование как основной процесс промысловой подготовки нефти. -Нефтепромысловое дело, 1977, №1, С.29-31

85. Петров A.A. Реагенты-деэмульгаторы для обезвоживания и обессоливания нефтей. Куйбышевское книжное изд-во, 1965

86. Петряшин Л.Ф., Лысяной Г.Н., Тарасов В.Г. Охрана природы в нефтяной и газовой промышленности. -Львов: Вища школа, 1984

87. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1966.- 847 с.

88. Подготовка ловушечных нефтей на нефтепромыслах объединения Татнефть /Тронов В.П. и др. -Тр. ТатНИПИнефть, вып.ХХХУ, 1977, С. 319-327

89. Позднышев Г.Н., Емков A.A., Плахута Г.Н. Применение коллоидно-химических методов для разработки синергетических смесей неионогенных и анионоактивных ПАВ при разрушении нефтяных эмульсий. Тр. ВНИИСПТнефть, вып.Х111, Уфа, 1975. - С. 98-106

90. Позднышев Г.Н., Петров A.A. Природные стабилизаторы и устойчивость нефтяных эмульсий. -Тр.ТатНИПИнефть, вып.Х1Х, Куйбышев, 1971, С. 124

91. Позднышев Г.Н., Мансуров Р.И., Ручкина P.M. Методика определения степени разрушения водонефтяных эмульсий./Нефтяное хозяйство, 1976, №10,- С.64

92. Позднышев Г.Н., Ручкина P.M., Мансуров Р.И. О влиянии мехпримесей в нефти на эффективность деэмульгатора. М.: ВНИИОНГ, РНТС Нефтепромысловое дело, 1978, №6, С.49-50

93. Позднышев Г.Н, Петров A.A., Махонин Г.Н. Влияние структуры смолисто-асфальтеновых веществ на их коллоидно-химические свойства. -Тр. СоюздорНИИ, вып.49, 1971. С.62

94. Позднышев Г. Г. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. М., Недра, 1982. 222 с.

95. Позднышев Г.Н., Шмелев М.В. Разрушение стойких нефтяных эмульсий . -Нефтяное хозяйство, 1977, №2, С.51-54

96. Позднышев Г.Н., Коробок А.П. Актуальная проблема охраны окружающей среды. -Нефтяное хозяйство, 1989, №8. С.59-63

97. Разработка технологии комплексной обработки призабойной зоны пласта, направленной на интенсификацию притоков нефти из обводненных скважин.- Отчет/ВолгоградНИПИнефть: Рук. работы Сердюк В.И.- №ГР 01880001798

98. Разработка технологии обезвоживания подтоварной эмульсии в Жирновском НГДУ. Отчет/ВолгоградНИПИнефть: Рук. работы А.З. Митрофанов.- №ГР 01830046115

99. Ребиндер П.А., Поспелова К.А. Современные представления об устойчивости, образовании и разрушении эмульсии и методы их исследования. В кн. Клейтон В. Эмульсия, их теория и технические применения. М.: Иностранная литература, 1959

100. Решетников И.П. О работе гомогенизирующих устройств соплового типа для утилизации нефтяных остатков, образующихся на суднах.- В кн.: Судовая энергетика и топливоиспользование// Труды

101. ЦНИИМФ.- М.: Транспорт, 1980. -Вып.260. -С.82-87

102. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочшников Н.С. Техника защиты окружающей среды. М.: «Химия», 1989. 511 с.

103. Ручкина P.M., Выговский В.П. Обезвоживание тяжелых неф-тей с повышенным содержанием мехпримесей. Сб. «Сбор, подготовка нефти и воды, защита от коррозии нефтепромыслового оборудования», Уфа, 1987.-С. 35-45

104. Сбор, подготовка нефти и очистка сточных вод. /Петров A.A., Афанасьев В.М. и др. -Куйбышевское книжное изд-во, 1969. -126 с.

105. Середа А.Г. Новая методика определения эффективности ЭЛОУ. -Нефтепереработка и нефтехимия, 1975, №1, с.6-8

106. Сидурин Ю.В., Мансуров Р.И. О роли мехпримесей в стабилизации водонефтяных эмульсий. Сб. «Сбор и подготовка газонасыщенной нефти и воды и борьба с коррозией нефтепроводов». Уфа, 1982. -С.75-81

107. Смирнов Ю.С., Петров A.A., Соколов А.Г. Технология обработки эмульсий реагентами и пути ее интенсификации. -Тр. Гипрвосток-нефть, вып.ХХУ1, Куйбышев, 1975. С. 84-88

108. Солнцева Н.П., Пиковский Ю.М. Влияние нефти и минерализованных вод на свойства почв //Миграция загрязняющих веществ впочвах и сопредельных средах.: Тр. 2-го Всесоюзного совещания. -Л., 1980.-С.70-75

109. Степанец Л.Г. Обработка и утилизация нефтяных остатков на нефтебазах. -М., 1986.-47с. -(Обзор.информ. /ВНИИОЭНГ. Сер.» Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов»).

110. Тонкошуров Б.П., Серб-Сербина H.H., Смирнова A.M. Основы химического деэмульгирования нефтей./Под ред. Ребиндера П.А., Гос-топтехиздат, 1946, -66 с.

111. Тронов В.П., Грайфер В.И. Обезвоживание и обессоливание нефти. Казань, татарское книжное изд-во, 1974. 177 с.

112. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. М., Недра, 1977. -260 с.

113. Тронов В.П., Орлинская В.П., Гайфутдинова К.И. О влиянии некоторых факторов на деэмульсацию нефти.- Тр. ТатНИПИнефть, 1966, вып.9.-С.386-395

114. Тубашов Ю.А. Переработка нефтешламов. Мат.конф. «Современные методы очистки территории от нефтяных загрязнений. Утилизация отходов. Аналитический контроль. Приборы и оборудование». М., 1996, С. 10-35

115. Удовенко В.Г. О подготовке ловушечной нефти. -Нефтепромысловое дело, №6,1975. -С.30-33

116. Характеристика нефтешламовых амбаров и их влияние на окружающую природную среду./Баширов В.В., Бриль Д.М. и др. //Экспресс-информ./ВНИИОЭНГ. Сер. «Защита от коррозии и охрана окружающей среды»,- 1992.-Вып.10.- С. 15-26

117. Цагарели Д.В., Мишин Ю.Ф. Промышленная безопасность объектов нефтепродуктообеспечения.//Экологический вестник России. 1999.- №6.-С.36-41

118. Ши Г.Б. Нефтяные эмульсии и методы борьбы с ними. М.: Гостоптехиздат, 1946. - 144 с.144

119. Шипигузов Л.М. О разрушении промежуточного слоя в отстойниках Каменноложской УППН. -М.: ВНИИОЭНГ, РНТС Нефтепромысловое дело, 1979, №4. -С. 25-27

120. Яницкий О.Н. Экологическая перспектива города. М., «Мысль», 1987.- 279 с.

121. Oil and Gas J., 1982, vol.80, №18, pp.291-292, 297-300, 305307

122. Rou A .Weldon, Biodisposal farming of refinery oily wastes. Suntech, Ins. USA. -1979