Дата публикации: 09.04.2021
Бузова Ольга Васильевна
Актюбинский региональный университет имени К. Жубанова, кандидат технических наук, старший преподаватель
Бактыкожа Аксырга Усенкызы
Актюбинский региональный университет имени К. Жубанова, магистрант
Аннотация. Казахстан является крупнейшей страной по запасам природных ресурсов и входит в двадцатку лидеров мира по запасам углеводородов. Однако нефтяная промышленность - один из крупнейших источников загрязнения окружающей среды. Производственная деятельность нефтеперерабатывающих заводов и нефтегазовых компаний имеет техногенное воздействие на окружающую среду, поэтому вопросы защиты окружающей среды и эффективного использования природных ресурсов являются актуальными. При добыче, транспортировке и переработке нефти образуются такие отходы, как нефтешламы, нефть на хранении, нефтезагрязненная почва. Эти нефтяные отходы используются в народном хозяйстве лишь частично (10-15%), большая их часть используется неэффективно, например, когда мазут сжигается в качестве котельного топлива, нефтяные отходы накапливаются на полигонах и наносят вред окружающей среде. Наиболее опасные загрязнители компонентов окружающей природной среды, таких как поверхностные и подземные воды, рост почвы, атмосферный воздух - нефтешламы. В статье рассматривается основные аспекты использования нефтяных остатков, а так же возможности переработки и применения нефтешламов.
Ключевые слова: нефтяные остатки, нефтешламы, использование, применение, переработка
МҰНАЙ ҚАЛЫҚТАРЫН РАЦИОНАЛДЫ ПАЙДАЛАНУ МҮМКІНДІГІН БАҒАЛАУ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚОЛДАНУ
Аннотация. Қазақстан табиғи ресурстар бойынша ең ірі мемлекет және көмірсутегі қоры бойынша әлемдегі жиырма көшбасшылардың қатарына кіреді. Алайда, мұнай өнеркәсібі қоршаған ортаны ластайтын ең ірі көздердің бірі болып табылады. Мұнай өңдеу зауыттары мен мұнай-газ компанияларының өндірістік қызметі қоршаған ортаға техногендік әсер етеді, сондықтан қоршаған ортаны қорғау және табиғи ресурстарды тиімді пайдалану мәселелері өзекті болып табылады. Мұнайды өндіру, тасымалдау және өңдеу кезінде мұндай қалдықтар мұнай шламы, қоймадағы мұнай, мұнаймен ластанған топырақ сияқты пайда болады. Бұл мұнай қалдықтары халық шаруашылығында ішінара ғана қолданылады (10-15%), оның көп бөлігі тиімсіз пайдаланылады, мысалы, мазут қазандық отыны ретінде жанғанда, мұнай қалдықтары полигондарда жиналып, қоршаған ортаға зиян келтіреді. Табиғи орта компоненттерінің, мысалы, жер үсті және жер асты сулары, топырақтың өсуі, атмосфералық ауа сияқты ең қауіпті ластағыштар - мұнай шламдары. Мақалада мұнай қалдықтарын пайдаланудың негізгі аспектілері, сондай-ақ мұнай шламын өңдеу және пайдалану мүмкіндігі туралы айтылады.
Түйінді сөздер: мұнай қалдықтары, мұнай шламы, қолдану, қолдану, өңдеу
ASSESSMENT OF THE POSSIBILITY OF RATIONAL USE OF OIL RESIDUES AND OPTIONS OF THEIR APPLICATION
Annotation. Kazakhstan is the largest country in terms of natural resources and is among the twenty leaders in the world in terms of hydrocarbon reserves. However, the oil industry is one of the largest sources of environmental pollution. The production activities of oil refineries and oil and gas companies have a technogenic impact on the environment, therefore, issues of environmental protection and efficient use of natural resources are relevant. During the extraction, transportation and processing of oil, such wastes are generated as oil sludge, oil in storage, oil-contaminated soil. This oil waste is used in the national economy only partially (10-15%), most of it is used inefficiently, for example, when fuel oil is burned as boiler fuel, oil waste accumulates on landfills and harms the environment. The most dangerous pollutants of the components of the natural environment, such as surface and underground waters, soil growth, atmospheric air, are oil sludge. The article discusses the main aspects of the use of oil residues, as well as the possibility of processing and using oil sludge.
Key words: oil residues, oil sludge, use, application, processing
В настоящее время нефтегазовая промышленность, нефтегазопереработка и нефтехимия являются экономически важной частью топливно-энергетического комплекса. В результате их производственной деятельности при добыче, транспортировке и переработке сырой нефти образуется нефтешлам, который представляет собой многокомпонентные устойчивые агрегатные физико-химические системы, состоящие в основном из нефтепродуктов, воды и минеральных примесей (песок, глина , оксиды металлов и др.). Ежегодно при переработке и транспортировке нефти в Республике Казахстан в результате природных разливов и аварий образуется около 400 тысяч тонн нефтяных отходов, а ресурсы подземных вод оцениваются в 4,5 миллиона тонн. Наличие таких амбаров увеличивает риск гибели животных, загрязнения грунтовых вод и воздуха[1, с.45].
Нефтешламы используются при строительстве нефтяных и газовых скважин, эксплуатации месторождений, транспортировке, переработке нефти, очистке резервуаров, очистке сточных вод, ремонте оборудования и т.д. Наружные отстойники для хранения наносов занимают большую площадь и являются источником загрязнения окружающей среды из-за испарения легковоспламеняющихся и нефтепродуктов, а также загрязнения грунтовых вод. Поэтому обезвреживание и утилизация нефтешламов - актуальная задача.
Нефтешламы представляют собой многокомпонентные стабильные агрегатные физико-химические системы, состоящие в основном из нефтепродуктов, воды и минеральных примесей (песок, глина, оксиды металлов и др.). Анализ текущей ситуации показал, что основная масса образующихся нефтесодержащих отходов сегодня находится в резервуарах нефтешламов, а остальная часть может находиться на изолированных участках на поверхности, что, естественно, оказывает негативное воздействие на окружающую среду. В результате естественного испарения влаги из шламоуловителей происходит потеря жидкой части нефтешлама. В результате получается вязкая липкая паста разной степени пластичности. Нефтешлам нельзя перекачивать или транспортировать без предварительной обработки[2, с.75].
Накопление нефтешламов обычно происходит в специальных зонах или бункерах без какой-либо сортировки или классификации.
Наблюдаются и другие естественные процессы, такие как осаждение, рост микробов, окисление и восстановление, но процесс восстановления может занять десятилетия из-за высокого уровня нефтепродуктов и соли, а также недостатка кислорода.
Состав и свойства нефтешламов на очистных сооружениях также существенно различаются.
Исходя из вышесказанного, обеспечение экологической безопасности является одним из главных приоритетов государства.
Увеличение количества отходов привело к необходимости инвестировать в проекты по развитию экологических институтов в Казахстане. Основная идея инвестирования в эту отрасль - получение продукции 1-4 класса опасности, в том числе нефтесодержащих отходов, пригодной для дальнейшего использования[3, с.58].
В настоящее время широко применяется метод термической дезинфекции нефтесодержащих отходов. Особенность этого метода в том, что отходы перерабатываются без предварительной подготовки и экологически безопасны.
Продукт безопасности - извлечение золы, которая затем отправляется на захоронение в качестве стерильного материала. Целью термической обработки является устранение загрязнения окружающей среды отходами, общее снижение вредных воздействий за счет уменьшения их количества, снижение степени опасности нефтяных отходов с их сбором и разложением вредных веществ. Однако повторное загрязнение окружающей среды происходит в результате образования продуктов полусгорания во время работы мусоросжигательных заводов. Эта технология также потребляет много энергии, особенно при переработке нефтешламов с высоким содержанием влаги. Поскольку в неоднородных многокомпонентных системах, состоящих из металлов и воды, процесс сгорания может обеспечить восстановление химического состава отходов, минералов и энергии. В процессе сжигания отходов образуются газообразные продукты сгорания, тепловая энергия которых может использоваться как вторичный энергетический ресурс. Органические вещества в отходах могут гореть только тогда, когда они достигают требуемой температуры горения при контакте с кислородом. Многие химические соединения в отработанном масле устойчивы к воздействию воды при низких температурах и имеют низкую активность, что делает нефтешлам слабыми.
Его можно добавлять в гидроизоляционные материалы, устойчивые к растворам кислот и щелочей. Значительное количество парафинов указывает на долговременные антикоррозионные свойства нефтешламов в материалах. А высокая концентрация природных поверхностно-активных веществ в нефтешламе обеспечивает прочную адгезионную связь с материалом.
Еще один метод обработки нефтешламов - это приготовление топочного топлива, так как оно состоит из 17% воды и 1-10% механических примесей, которые легко отделяются от органического вещества при температуре 60-80 ° C. Одно из преимуществ этого топочного топлива - удобство транспортировки. Благодаря своей прочной конструкции нефтешлам подходит для погрузки и перевозки грузовиков с открытым верхом. Обеззараживание отработанного масла менее вредно для окружающей среды, чем его хранение[4, с.102].
В заключении, в последние годы нефтяные компании внедряют различные технологические решения по утилизации отходов бурения. Однако не существует стандартного метода обработки нефтешламов для обеззараживания и утилизации. Высокая концентрация тяжелых металлов в шламах механических и химических очистных сооружений нефтехимических предприятий не позволяет использовать традиционные методы обезвреживания почв и нефтесодержащих отходов, применяемые в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Список литературы
-
Совершенствование оборудования для обезвреживания нефтезагрязненных материалов методом реагентного капсулирования./ Ю.М. Гержберг [и др.]// Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2019г - № 7 - с. 16 - 20.
-
Реагентное обезвреживание отходов нефтегазовой промышленности./ Ю.М. Гержберг [и др.]//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2018 г. - №3 - с.72.
-
Фердман, В.М. Комплексная технология утилизации нефтешламов и ликвидация нефтешламовых амбаров в промысловых условиях: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 03.00.16. - Уфа, 2017. - 24 с.
-
Ланина, Т.Д. Комплексная утилизация нефтегазопромышленных отходов для обеспечения экологической безопасности и дополнительного извлечения минерального сырья: автореф. дис. ... докт. техн. наук: 25.00.16. - Ухта, 2019.-48 с.