3.4 Регенерация отработанных индустриальных масел
На предприятих металлобработки и машиностроения широко применяют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) на водной и органической основах, а также индустриальные масла.
При эксплуатации они теряют свои функциональные и эксплуатационные свойства и их необходимо утилизировать. Такие отходы нефтепродуктов делятся на две группы.
Первую группу составляют отработанные индустриальные масла, которые можно регенерировать и очищать. Эту группу в соответствии с существующим способом регенерации и очистки составляют две подгруппы жидкостей.
К первой подгруппе относятся отработанные масла, используемые на ремонтно-эксплуатационные нужды: ИГП30, ИГП18; И40А, И20А, И8А, И-Л-С10; Антикорит 611/36; масла из грязевых баков-накопителей промстоков, масла из циркуляционных установок подачи СОЖ на основе импортных концентратов.
Ко второй подгруппе относятся отработанные масла: И20А после полировки; нефтепродукты, собранные после разрушения эмульсий; МР11 и МР11/1; МР11 ПАВЕКС; закалочные масла; РЖ8; масло И-Т-Д220.
Вторую группу составляют смеси отработанных нефтепродуктов, которые необходимо перерабатывать на нефтеперерабатывающих предприятиях. К таким нефтепродуктам относится керосин, бензин, топливо дизельное, уайт-спирит [10].
На рис. 4 представлена балансовая схема использования нефтепродуктов на крупном российском подшипниковом заводе. Как следует из приведенной схемы, денной схемы, часть нефтепродуктов (индустриальные масла) на регенерацию. Другая часть вместе со сточными водами попадает на очистные сооружения, где выделяется в отдельную фазу и затем используется вторично.
Отработанное масло собирают с грязевых баков-накопителей отработанных промсто-ков 1 маслосборным устройством 2 и перекачивают в бак-отстойник 3 объемом 12 м3, где под действием «глухого» пара нагревают до температуры 90 °С и отстаивают в течение 30 мин. Отработанное масло под действием температуры разделяется на нефтепродукты (масла) и отстой (вода и механические примеси). Отстой откачивают из бака-отстойника в грязевой бак-накопитель отработанных промстоков и сбрасывают на очистные сооружения промстоков для обезвреживания.
Нефтепродукты направляют в отстойники 4 и 5 объемом 1,5 и 5 м; В эти же отстойники попадают отработанные масла, собранные в цехах предприятия, из емкости для накопления отработанных масел 6. В отстойниках масла нагревают до температуры 90 =С, перемешивают сжатым воздухом в течение 10 мин и отстаивают в течение 30 мин. Отстоявшуюся воду и шлам сливают в грязевой бак-накопитель. Цикл повторяется 10 раз. Подготовленные таким образом нефтепродукты пропускают через фильтр-пресс и затем сливают в емкость для сбора готовых нефтепродуктов 7 объемом 10 м3.
Регенерация отработанных индустриальных масел второй подгруппы осуществляется следующим образом.
В бак приготовления раствора коагулянта объемом 0,3м3 10 закачивают горячую воду температурой 80 С и 90 кг сухого коагулянта (метасиликата натрия) и перемешивают сжатым воздухом до полного растворения коагулянта. После того как раствор коагулянта готов, в бак-реактор 12 закачивают из емкости 8 отработанное масло. С помощью «глухого» пара масло нагревается до температуры 85 – 90 °С, что контролируется термометром 9 при постоянном перемешивании сжатым воздухом. При достижении заданной температуры воздушные и паровые задвижки закрываются, обеспечивая циркуляцию масла в баке-реакторе с помощью насоса 13. Через 2 – 3 мин в бак-реактор подают 30 л раствора коагулянта. После этого насос выключают и перемешивают содержимое бака-реактора сжатым воздухом в течение 30 мин. Затем подачу сжатого воздуха прекращают. Содержимое бака-реактора отстаивают в течение 6 ч при полном покое (доступа воздуха в бак-реактор быть не должно), Затем осадок сливают из бака-реактора.
Доочистку содержимого бака-реактора проводят на стенде СОГ913К 11. При этом температура масла в баке-реакторе должна быть не ниже 60 °С. Доочистку проводят в течение 1 ч 15 мин. Доочищенные таким образом нефтепродукты нагревают в баке-реакторе до температуры 120 °С при постоянном перемешивании сжатым воздухом. Затем содержимое бака-реактора перемешивают с 75–85 кг порошкообразного адсорбента (зикеевской земли). Для лучшего перемешивания перекачивают содержимое из бака-реактора в бак-реактор с помощью насоса 13 в течение 30 мин.
Разделение масла и адсорбента осуществляют с помощью шнековой центрифуги ОГШ312К06 14. Чистое масло поступает в промежуточную емкость 15, а промасленный осадок в передвижную емкость 16 и выводится в шламонакопитель. Масло фильтруется на фильтрах тонкой очистки ФОСН60 17 и собирается в емкость готовой продукции 18. Регенерированное по приведенной технологии масло имеет темно-коричневый цвет, кинематическую вязкость при 40 °С 15 – 35 мм:/с и температуру вспышки не ниже 160 С. Содержание механических примесей в масле не более 0,04%, кислотное число мг КОН на 1 г масла равно 1,0 – 1,5.
Нефтесодержащие отходы (нефтеотходы) в очистных сооружениях образуются в результате обезвреживания эмульсионных и маслосодержащих сточных вод и включают отработанные масла второй подгруппы, продукты химического взаимодействия органических веществ с кислотами, щелочами и растворами солей, кислоты, соли, основания и их растворы [5]. Подготовка нефтеотходов к вторичному использованию включает следующие процессы: химическое разрушение эмульсий нефтеотходов, концентрирования органических веществ на поверхности коагулянта, сбор и накопление адсорбента, химическое разрушение адсорбента, термическое разрушение сложных эмульсий, экстрагирование водо-маслорастворимых органических веществ водо-нерастворимыми маслами. Данные процессы осуществляются по принципу противотока и рециркуляции по параллельно-последовательной схеме при температуре 20 – 90 °С.
Для нагрева веществ используют теплоту химических реакций и «глухой» пар с температурой 185 °С и давлением 5 – 6 атм.
Подготовка нефтеотходов очистных сооружений осуществляется на установке циклического действия (рис. 6). Установка включает три бака 3 – 5 общим объемом 35 м3, в которых нагреваются нефтеотходы [5].
Собранные с помощью нефтеловушек нефтеотходы самотеком поступают в подземную емкость 1.
После отстаивания в подземной емкости 1 в течение 1 – 3 ч (в зависимости от степени наполнения наземной емкости) собранные нефтеотходы перекачиваются насосом в наземную емкость 2. Удаление отстоявшейся воды и осадка из емкости 1 осуществляется насосом.
В емкости 2 нефтепродукты нагревают с помощью «глухого» пара в течение 40 мин. После удаления выделившихся под действием тепла механических примесей и воды в секцию IV нефтеловушки нефтеотходы из наземной емкости 2 перекачиваются насосом в бак 4.
Бак 3 заполняется частично подготовленными нефтеотходами, выделенными при обезвреживании эмульсионных сточных вод и маслогрязи из емкостей-накопителей 13 и 14.
После отстаивания нефтеотходы в запасном баке-реакторе попадают в карманы баков-реакторов 7–9 и оттуда перекачиваются насосом в бак 3.
В баке 3 под действием «глухого пара» нефтеотходы нагреваются до температуры 90 С. В результате нагревания и отстаивания они разделяются на верхний слой (всплывшие нефтепродукты) и нижний (вода и механические примеси).
Нефтепродукты из бака 3 попадают самотеком в бак 4.
Воду и механические примеси перекачивают насосом в баки-реакторы 7–9.
В баке 4 осуществляется заключительный этап подготовки нефтеотходов, а также происходит экстрагирование водо-нерастворимыми нефтепродуктами водо-маслорастворимых нефтеотходов из эмульсии и нерастворимых механических примесей. Время экстрагирования составляет 1,5–2 часа.
Так как в бак 4 поступают нефтеотходы, нагретые до температуры
90 °С, «глухой пар» используется только для компенсации потерь теплоты в окружающую среду. Готовые нефтепродукты удаляются самотеком через открытую задвижку в бак 5 до полного заполнения последнего. Бак 5 подогревают только в зимнее время для предотвращения замерзания или загустевания нефтепродуктов.
Готовые нефтепродукты перекачиваются в бак-реактор 6. Механические примеси и воду из бака-реактора удаляют в бак 3 с помощью насоса вместе с небольшим объемом нефтеотходов на рециркуляцию.
Подготовленные нефтеотходы удовлетворяют техническим требованиям, перекачиваются насосом в емкости-накопители 10 – 12 и реализуются сторонним организациям.
Заключение
Очистка территорий от загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и водных поверхностей в районах нефтедобычи и ее транспорта является исключительно серьезной экологической проблемой, актуальность которой не вызывает никаких сомнений. Так, например, только в республике Коми существует 358 озер, полностью загрязненных нефтью, а территория ее разлива превышает площадь более чем в 450 кв. километров. В последнее время все большее внимание уделяется методам микробиологической утилизации нефти с применением сорбентов, обладающих в отношении нее высокой сорбционной емкостью.
В соответствии с законами Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды», «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», «Об отходах производства и потребления». Постановления Правительства РФ №613 от 21.08.2000 г. «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов», в целях защиты населения и окружающей среды от их вредного воздействия предусмотрена разработка ряда мероприятий, направленных на поддерживание в состоянии постоянной готовности организаций к ликвидации последствий нефтезагрязнений. Поэтому особое место в принятых программах предотвращения загрязнения окружающей среды нефтяных компаний, предприятий ТЭК, железнодорожного транспорта и предприятий различных видов промышленности и агроперерабатывающего комплекса уделяется вопросам ликвидации последствий нефтяных загрязнений [2]. Основными направлениями этих мероприятий являются:
• разработка и внедрение современных технологий переработки и утилизации нефтемаслоотходов и использование продуктов утилизации в экономике регионов;
• создание специализированных предприятий по переработке, утилизации нефтемаслоотходов и ликвидации очагов загрязнения;
• ликвидация последствий загрязнения почво-грунтов и подземных вод нефтемаслоотходами, восстановление и сохранение устойчивой экологической обстановки на загрязненных территориях. Особое внимание при этом должно уделяться ликвидации локальных загрязнений и утилизации нефтемаслоотходов, хранящихся на территории предприятий.
Комплексная система предполагает создание сети специализированных стационарных полигонов (площадок) по перевалке, хранению и переработке нефтесодержащих отходов, а также системы учета объектов, образующих и накапливающих нефтесодержащие отходы.
Обоснование экономической целесообразности создания и реализации комплексной системы сбора, переработки и утилизации нефтесодержащих отходов выполнено в 2001 г. на основе анализа проведенных расчетов. В соответствии с указанными расчетами при вывозе нефтесодержащих отходов на полигон (площадку) предприятие-природопользователь должно возместить стоимость приемки, переработки и утилизации отходов, которая составляет 3 – 5 тыс. руб. за 1 м3 в зависимости от вида нефтепродукта. Например, стоимость переработки 100 м3 таких отходов составит 300 – 500 тыс. руб., а в случае невывоза отходов или загрязненных в результате аварийного разлива нефти и нефтепродуктов почв и грунтов размер возмещения ущерба только от загрязнения территорий несанкционированной свалкой, а также расходы на проведение полного объема работ по очистке и рекультивации загрязненных при этом земель составят около 36 млн. руб.
В экономическом плане реализация комплексной системы сбора, переработки и утилизации нефтесодержащих отходов позволяет существенно уменьшить отчисления природопользователей за размещение отходов и затраты на проведение работ по очистке и реабилитации загрязненных земель, снизить расходы на транспортировку отходов.
Литература
Журнал «Экология и промышленность России». май, 2002, с. 7–9, 20–23
Журнал «Экология и промышленность России». март, 2003, с. 20–22
Журнал «Экология и промышленность России». июль, 2002, с. 17–18
Журнал «Экология и промышленность России». октябрь, 2001, с. 13–15
Журнал «Экология и промышленность России». февраль, 2002, с. 8–11
|
