Переработка промышленных нефтяных отходов и проблемы связанные с ними

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное общеобразовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ижевский Государственный Технический Университет»

Воткинский филиал

Кафедра «ЭиОП»

Реферат

По дисциплине: Экология

Тема: Переработка промышленных нефтяных отходов и проблемы связанные с ними.

Выполнил:                               студент группы Д4-21-2      Федотова А. В. 

Проверил:                                                                 к.т.н.      Никитина О. В.

Воткинск, 2011

Содержание.

1.      Введение…………………………………………………..3

2.      Проблемы утилизации бытовых отходов……………….4

3. Переработка нефтяных шламов…………………………..7

4. Переработка в Удмуртии………………………………….8

5. Предприятия по переработке и утилизации……………..10

6. Вывод………………………………………………………12

7. Список литературы………………………………………..13

Введение.

В настоящее время на предприятиях, связанных с применением или переработкой нефтепродуктов, уже скопилось и образуется в дальнейшем огромное количество ценнейшего углеводородного сырья в виде всевозможных жидких отходов нефтепродуктов, удаленных из нефтеловушек, нефтешламы в накопителях, отработанные масла, отходы механических производств (в виде СОЖ), подтоварные воды с высоким содержанием нефтепродуктов.

Каждое утро мы встаём, завтракаем, делаем свои дела, но при этом абсолютно не замечаем, сколько мы производим мусора за один день. Особенно если потребляем какие-нибудь печения, завёрнутые на десять раз, и масса обвёртки превышает массу самого продукта. А если это количество мусора помножить на количество жильцов города, то получим колоссальное количество отходов. Система утилизации которых у нас не налажена. Большинство отходов мы можем использовать вторично, но это нам не доступно т.к. в России большие проблемы с финансовой частью, да и площадей пока под свалки хватает. Проблема отходов особенно остро встаёт перед мегаполисами, т.к. идут огромные потоки твердых отходов, город разрастается и приближается к свалкам, которые должны быть удалены. Вредные пары со свалок и полигонов относит ветрами на город, как следствие этого повышается уровень заболеваемости. Иногда люди сами устраивают несанкционированные свалки прямо у себя во дворе. Получается так, что мы себе вредим и знаем об этом. 
К настоящему времени промышленные предприятия Среднего Урала накопили миллиарды тонн отходов производства. Правда, некоторые из них перерабатывают шлаки, шламы и так называемые "хвосты", которых, надо сказать, с внедрением современных технологий, образуется меньше. Бытовых же отходов, напротив, все больше, а переработка их ведется ни шатко ни валко. 
Например, в Каспийском море обнаружены осетры с высоким содержанием "приплывшего" с Урала хрома. Данная проблема характерна для всей России. Она связана с технологической и экономической невозможностью утилизации отходов. Для Свердловской области это одна из самых серьезных проблем. 
 

Проблемы утилизации нефтяных отходов.

Проблемы утилизации нефтяных отходов или «куда девать черное золото»
Практически весь транспорт (и наземный, и воздушный, и водный), значительная часть тепловых электростанций используют нефтепродукты как источник энергии, производство полимерных материалов, каучука, синтетических волокон, моющих средств, удобрений, лекарственных препаратов и многих других веществ базируется на нефтяном сырье.
Нефть это сложные смеси газообразных, жидких и твердых углеводородов, различных их производных и органических соединений других классов. В умелых руках специалистов она становится для современного человека незаменимыми продуктами. Однако нарушения в транспортировке нефти и газа могут привести к экологическим катастрофам значительного масштаба. Жители Новороссийска наверняка помнят к чему привела авария 1997 г., когда, по официальным данным, “ушло” около 400 тонн нефти, из них 13 тонн в море. Тогда было установлено, что с учетом принимавшихся мер по сбору нефти на территории нефтебазы, в акватории Цемесской бухты и пляжах нанесен ущерб в размере 9 миллиардов 328 миллионов неденоминированных рублей.
Новороссийск крупнейший порт России на Черном море, в который заходят крупные нефтеналивные суда. При перегрузке нефти и нефтепродуктов, при работе наземного транспорта наблюдаются небольшие утечки и загрязнение причалов. Во время уборки последних, в качестве вспомогательных средств используют песок и мелкий гравий, вывоз которых на свалку без дополнительной очистки может привести к экологическим бедствиям.
Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами приводит к заметному сдвигу 
в составе биоты. Появляется много новых групп микроорганизмов, способных разлагать углеводороды. К настоящему времени признаны разлагаемыми следующие ароматические углеводороды с однокольцевой структурой бензол, толуол, ксилол, триметилбензол, циклоалкилбензол; с двухкольцевой структурой нафталин, метилнафталин, диметилнафталин; с трехкольцевой структурой фенантрен, антрацен; полициклические соединения пирен, бензпирен, бензантрацен.
Скорость самоочищения почв от нефти и нефтепродуктов различна для разных природных зон. В аридных областях основная тяжесть по снижению концентрации нефти в почвах ложится на микроорганизмы. В холодных гумидных областях продуктивность микроорганизмов ниже, зимой она вовсе незначительна. Основные причины снижения содержания нефти в почвах следующие: испарение легких фракций, минерализация нефти, физический вынос, гумификация (превращение в нерастворимые в нейтральных органических растворителях продукты микробного метаболизма). От соотношения этих факторов и будет зависеть время самоочищения почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Так, содержание нефти, внесенной в светлые серо-коричневые почвы сухих субтропиков, за первые три месяца снизилось больше чем наполовину, а через год на 65 %. Расчет баланса углерода показал, что за год минерализовалось не более 27 % внесенной нефти. Основное же количество остаточной нефти уменьшалось за счет гумификации и частично минерализации. В гумидной зоне средней и южной тайги за три месяца содержание остаточной нефти снизилось до 30 %, а за год до 10 % от внесенного количества. Причем основная масса нефти была вынесена водным стоком. Таким образом, более высокая скорость самоочищения почвы в этой зоне только кажущаяся. Нефть подвергается не разложению, а рассеивается, загрязняя почву сопряженных территорий и грунтовые воды. На севере, в зоне тундры на поверхности заболоченных почв и болот нефть и нефтепродукты могут сохраняться десятки лет.
Пребывание в почвах бензпирена одного из наиболее опасных канцерогенных полициклических ароматических углеводородов при многократном поверхностном попадании в почву в условиях промышленного загрязнения оценивается периодом времени около двух лет. Снижение концентрации бензпирена в верхних слоях почвы происходит как за счет его деградации в результате процессов окисления, биодеградации, сорбции корнями растений, так и за счет миграции вещества в глубь почвы. Так описывается проблема в словаре-справочнике «Химическое загрязнение почв и их охрана» под редакцией Д. С. Орлова, М. С. Малининой и др. (М.: Агропромиздат, 1991, 303 с.).

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. 
 

Переработка нефтяных шламов.

Отходы нефти и нефтехимии (нефтешламы) могут быть переработаны и утилизированы различными способами.

Механические способы заключаются в перемешивание и физическом разделении нефтешлама с извлечением нефтепродукта, воды и твердого остатка.

Термические способы переработки основаны на сжигании, паро-воздушной газификации, пиролизе или плазменной обработке с получением либо газа, либо тепла, либо электроэнергии.

Экстракционные способы заключаются в селективной растворимости нефтепродуктов в органических растворителях.

Биологические способы основаны на использовании для обработки загрязнения суспензии биологического препарата, несущего биомассу непатогенных и нетоксичных природных бактерий, выделенных из загрязненной нефтью почвы. Для этих бактерий нефтяные углеводороды являются естественным источником питания, при этом конечным продуктом разложения нефти является углекислый газ и вода.

Комплексные способы заключаются в сочетании вышеперечисленных способов переработки.

Короче говоря, отходы нефтепродуктов могут просто сжигаться, перерабатываться в печное топливо и, наконец, регенерироваться, то есть, разделяться на разные используемые в дальнейшем фракции.

Начнем с самого простого – отходы сжигаются (иногда с пользой) и перерабатываются в печное топливо.

Переработка в Удмуртии.

ОАО «ИжДрил Холдинг» - экологический сервис по переработке шлама.

Иждрил-Сервис внедряет новые системы по переработке бурового и нефтяного шлама. В основе сервиса лежит система КУБ-120 собственной разработки.

Установка предназначена для утилизации отходов отработанного бурового раствора (ОБР) и буровых шламов (БШ), в том числе с примесью нефти и соли.

На первом этапе ОБР предварительно подвергается технологическому воздействию с  целью возможно большего размельчения и удаления из него твердой фазы.

Переработка осуществляется на основе интеграционной минерально-матричной технологии утилизации и обезвреживания жидких, вязкопластичных и дисперсных твердых отходов в композиционные материалы с заданными физико-механическими свойствами, а так же с применением кавитационного  воздействия на молекулярном уровне.

Отличительным преимуществом данного оборудования является его сравнительно легкий демонтаж, перемещение и установка в любом необходимом месте.

Очистка шлама (грунта) производится в две ступени, и позволяет получить шлам с 94% степенью очистки от нефти, нефтепродуктов и солей.

Предприятия по переработке и утилизации.

ООО «Линдо»

Московское предприятие ООО «Линдо» представляет печь по сжиганию отходов – Инсениратор ИН-50.2. Это целый комплекс, предназначенный для сжигания отходов при температуре 850−900t и дожигания отходящих газов при температуре 1100−1200t продолжительностью более 2 сек., что обеспечивает полное разложение сложных органических соединений до простейших компонентов. Рекомендуется для утилизации «не чистых» твердых бытовых отходов. Под ними понимаются: отходы, содержащие нефтепродукты (масляные фильтры, ветошь, фильтры промышленных сооружений); отходы ветеринарных учреждений и учреждений здравоохранения; отходы таможенных терминалов, продовольственных оптовых баз и магазинов, в том числе продукты питания с просроченным сроком годности, подлежащие уничтожению. Инсениратор имеет полное нормативно-техническое обеспечение.

Масло как топливо

Украинское ОАО «Измеритель» предлагает экономные печи на отработанном масле для отопления промышленных зданий, гаражей, автомастерских, теплиц, подсобных помещений и так далее. Основные характеристики: размеры – 700х330 мм. (без дымохода), диаметр выхлопной трубы – 80 мм, вес 15 кг. Расход масла -0,5 – 1,5 литра в час. Цена – порядка 50 долларов. Визуально масло сгорает без копоти и дыма, за счет оригинальной конструкции печи.

Машиностроительный завод ООО «Фирма ЛАККК» из Санкт-Петербургапредлагает печь, топливом для которой служат отработанное масло гидравлических систем, отработанное масло бензиновых и дизельных двигателей, отработанное трансмиссионное масло, отработанное дизельное топливо или любые смеси указанных масел. Принцип действия печи основан на принудительной циркуляции воздуха. При помощи электрического насоса малой мощности топливо подается в камеру сгорания. Продукты сгорания проходят через теплообменник и выводятся наружу через дымоход. На задней стенке печи расположены два вентилятора, один из которых — нагнетательный — подает необходимое количество воздуха для горения, второй — основной, — забирая воздух из окружающей среды, прогоняет его через теплообменник. Проходящий воздух снимает дополнительное тепло с поверхности камеры сгорания и выходит нагретым до определенной температуры. Параметры топливного насоса, нагнетательного и основного вентиляторов подобраны таким образом, чтобы обеспечивать максимальную производительность печи и наибольший КПД.

Техносфера

В ЗАО «Техносфера» из Курска разработано и производится оборудование, позволяющее готовить печное топливо или добавки к печному топливу. Оборудование рассчитано для использования на нефтебазах, автотранспортных предприятиях, предприятиях машиностроения, в речных и морских портах, локомотивных депо.