линия для переработки и утилизации нефтяных шламов

Формула изобретения

ЛИНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ И УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ, содержащая соединенные трубопроводами насосы, заборное устройство нефтешлама, термоотстойник, фильтры тонкой и грубой очистки, гидроциклон, центрифугу, теплообменник, смесители, сепараторы, холодильники и печь термообезвреживания механических примесей, отличающаяся тем, что линия снабжена устройствами для забора и обработки донного осадка, заборное устройство нефтешлама выполнено в виде установленных на опорной раме устройства для подтягивания укладки ограждения обрабатываемого участка нефтешлама и насоса, всасывающий патрубок которого снабжен устройством для измельчения мехпримесей и сгустков нефтяного шлама, фильтр тонкой очистки и гидроциклон выполнены с системой подачи воды в нижнюю часть их корпусов и установленным в верхней части фильтра датчиком контроля заполнения жидкостью, линия также снабжена устройствами для подачи деэмульгаторов, расположенными перед насосом подачи нефтешлама из термоотстойника и перед насосом и смесителем подачи нефтешлама в сепараторы, конвейером с подсушкой вывода мехпримесей, расположенным от центрифуги до печи термообезвреживания мехпримесей, а также линия снабжена расположенной между теплообменником и сепаратором емкостью сбора отходов фильтра, гидроциклона и сепараторов с установленным внутри конвейером.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к установкам для переработки нефтешламов.

Известна установка для обработки нефтешлама, которая содержит заборное устройство - насосы, забирающие свежий нефтешлам, теплообменники для нагрева нефтешлама, фильтры грубой очистки, гидроциклоны, центрифугу, сепараторы. На выходе получаются нефтепродукты и водяная эмульсия.

Недостаток известной установки в том, что заборное устройство не обеспечивает забора вязких нефтешламов длительного хранения, а водяные эмульсии на выходе оказываются настолько стойко загрязненными, что их возвращают в шламонакопители, где они скапливаются, образуя пруды, загрязняя окружающую среду.

Целью изобретения является обеспечение возможности переработки стойких, вязких, с повышенным содержанием механических примесей, слежавшихся в процессе накопления и хранения нефтешламов и донных осадков, сокращение вредных выбросов в окружающую атмосферу, сокращение трудоемких операций, повышение уровня автоматизации при улучшении качества выделяемых нефтепродуктов и воды.

Указанная цель достигается тем, что линия, содержащая соединенные трубопроводами насосы, заборное устройство, отстойники, фильтры, гидроциклон, центрифугу, теплообменники, сепараторы, холодильники и печь термообезвреживания механических примесей, согласно изобретению снабжена устройствами забора и обработки донного осадка, заборная установка нефтешлама выполнена в виде установленных на опорной раме устройства подтягивания и укладки ограждения обрабатываемого участка нефтешлама и насоса, всасывающий патрубок которого имеет устройство измельчения мехпримесей и сгустков нефтяного шлама, фильтр тонкой очистки и гидроциклон выполнены с системой подачи воды в нижнюю часть их корпусов, в верхней части фильтра установлен датчик контроля заполнения жидкостью, линия также снабжена устройствами подачи деэмульгаторов, расположенными перед насосом подачи нефтешлама из отстойника и перед насосом подачи нефтешлама в сепараторы, конвейером с подсушкой для вывода мехпримесей, расположенным от центрифуги до печи термообезвреживания мехпримесей, а также линия снабжена расположенной между теплообменником и сепаратором емкостью сбора отходов фильтра, гидроциклона и сепараторов с установленными внутри конвейером и перфорированными перегородками.

На фиг. 1 показан общий вид линии; на фиг. 2 - устройство забора, подготовки и перекачивания нефтешлама; на фиг. 3 - устройство забора, подготовки и перекачивания донного осадка; на фиг. 4 - устройство обработки донного осадка; на фиг. 5 - узел переработки нефтешлама; на фиг. 6 - функциональная схема линии в блочно-комплектном исполнении.

Линия содержит следующие узлы: устройство 1 забора, подготовки и перекачивания нефтешлама, устройство 2 забора, подготовки и перекачивания донного осадка, устройство 3 обработки донного осадка, узел 4 переработки нефтешлама и узел 5 термообезвреживания сгущенных механических примесей.

Устройство забора, подготовки и перекачивания нефтешлама из шламонакопителя выполнено в виде металлического контейнера 6, на опорной раме 7 которого жестко закреплены конец 8 ограждения 9 поверхности нефтешлама шламонакопителя и насос 10, всасывающий патрубок 11 которого имеет устройство 12 для измельчения мехпримесей и сгустков нефтяного шлама. Приводом насоса устройства для измельчения служит сжатый воздух. Второй конец ограждения 9 закреплен на устройстве подтягивания и укладки ограждения - пневмолебедке 13, отжимается и наматывается на бобины 14.

Забор и перекачивание донного осадка осуществляет оборудование в металлическом контейнере 15, снабженном поршневым насосом 16, заборником 17 на всасывающей линии насоса. Для перемещения заборника 17 по дну шламонакопителя используют лебедку 18 с выносной опорой 19. Для размыва донного осадка используют поршневой насос 20, которым осуществляют всас воды из шламонакопителя и подачу ее в зону заборника 17.

Устройство обработки донного осадка предназначено для отделения механических примесей из водной суспензии донного осадка и содержит фильтр 21 грубой очистки со шнеком 22 для вывода примесей, центробежный насос 23, самоочищающийся фильтр 24 с периодической выгрузкой осадка, центрифугу 25, емкость 26 со скребковым конвейером 27 для сбора, отстоя и ввода жидкой фазы и механических примесей и насос 28 для вывода очищенного донного осадка.

Узел переработки нефтяного шлама предназначен для приема, подготовки и переработки накопившихся в шламонакопителях и вновь образующихся при очистке сточных вод нефтешламов с получением нефтепродукта при содержании воды не более 1% и воды с содержанием углеводородов 0,05-0,1%.

Узел содержит фильтр 29 грубой очистки для очистки от механических крупных примесей, насос 30, термоотстойник 31, насос 32, который направляет нефтешлам в перемешивающее устройство 33, насос 34 для подачи нефтешлама на фильтр 35 тонкой очистки для очистки от механических примесей размером более 2 мм.

Узел содержит также гидроциклон 36, двухфазную центрифугу 37, из которой фугат поступает в деаэратор 38, насос 39 для подачи нефтешлама в теплообменник 40.

На верхней крышке фильтра 35 тонкой очистки установлен датчик 41 заполнения фильтра. В нижней части фильтра 35 тонкой очистки и гидроциклона 36 выполнены штуцера 42 для подачи воды.

Подогретый нефтешлам поступает в два трехфазных центробежных сепаратора 43 и 44, из которых полученный нефтепродукт направляется в пластинчатый холодильник 45, затем в емкость 46 сбора нефтепродуктов, из которой откачивается насосом 47.

За сепараторами 43 и 44 расположено оборудование для доочистки полученной в них водной фазы, содержащее еще один сепаратор 48 (третий) такого же исполнения, как и первые два, смеситель 49 для перемешивания водной фазы с деэмульгатором, холодильник 50, емкость 51, насос 52 вывода водной фазы, емкость 53 сбора "отсрелов" с перфорированной перегородкой (не показана), с конвейером 54 для вывода сгущенных мехпримесей на термообезвреживание.

Для подачи деэмульгатора установлены дозировочные насосы 55, 56, 57.

Узел термообезвреживания содержит барабанную печь 58 вращающегося типа для обезвреживания сгущенных механических примесей, оснащенную шнековым конвейером 59, имеющим рубашку для подачи водяного пара.

Узел переработки нефтешлама изготавливается и поставляется в блочно-комплектном исполнении. Состав технологических блоков: блок грубой фильтрации 60, блоки нагнетания 61, 62, 63, 64, блок центрифугирования 65, блок сепарирования 66, блок перекачки нефтепродукта 67, блок перекачки водной фазы 68. В состав блоков входят технологическое оборудование, приборы КИиА, арматура, исполнительные механизмы и трубопроводная обвязка. Конструкция блоков обеспечивает максимальное удобство обслуживания, эксплуатации, минимальную материалоемкость, удобство монтажа.

Узел термообезвреживания имеет камеру дожига 69 дымовых газов, систему 70 утилизации тепла дымовых газов, систему очистки 71 дымовых газов от SO_x и NO_x.

Линия работает следующим образом.

В шламонакопитель нефтешлама опускается всасывающий патрубок 11 поршневого насоса 10, устройством 12 для измельчения мехпримесей огораживается участок поверхности шламонакопителя, ограждение 9 крепится к пневмолебедке 13. Ограждение 9 вытягивается, отжимается на пневмолебедке 13 и наматывается на бобины 14. Измельченный нефтешлам забирается и подается на последующую переработку поршневым насосом 10. После окончания работы все оборудование убирается в контейнер 6.

Для забора донного осадка на дно шламонакопителя опускается поршневой насос 16 с заборником 17 на всасывающей линии насоса. Донный осадок размывается поршневым насосом 20 водой из шламонакопителя. Взмученный донный осадок измельчается в заборнике 17 и подается поршневым насосом 16 на фильтр 21 грубой очистки, где очищается от крупных частиц размером более 15 мм. Механические примеси постоянно выводятся шнеком 22 и направляются на термообезвреживание. Из фильтра 21 донный осадок направляется на центробежный насос 23 и подается на самоочищающийся фильтр 24 с периодической выгрузкой осадка, в котором очищается от частиц более 3 мм. Очищенный донный осадок поступает на центрифугу 25. Под воздействием центробежных сил происходит отделение механических примесей от жидкой фазы. Сгущенные механические примеси выводятся из центрифуги 25, а жидкая фаза направляется в емкость 26 сбора жидкой фазы с саморазгрузкой.

Конструкция емкости 26 также позволяет осуществить прием "острелов" фильтра 24, их отстой и вывод жидкой фазы.

Механические примеси оседают на дно емкости 26, откуда выводятся скребковым конвейером 27 и направляются на термообезвреживание. Жидкая фаза (очищенный шлам) поступает с верхнего уровня емкости 26 в центробежный насос 28 и направляется для последующей переработки. После окончания работы оборудование сбора, подготовки и перекачивания донного осадка убирается в контейнер 15.

Забранный из шламонакопителя верхний нефтешлам, продукты обработки донного осадка шламонакопителя, ловушечный нефтепродукт и донный осадок нефтеловушки поступают на фильтр 29 грубой очистки, в которой очищаются от механических примесей размером более 10 мм. Фильтрат из фильтра 29 поступает на насос 30 и закачивается в термоотстойник 31. Механические примеси из фильтра 29 выводятся в тару и подлежат термообезвреживанию. Нефтешлам в термоотстойнике 31 нагревается до температуры 80^оС, после чего отстаивается в течение 2 ч при отключенном нагреве, затем выводится свободная вода, которая направляется в очистные сооружения (не показаны). Образующиеся в процессе нагрева нефтешлама газы направляются на термообезвpеживание. Подготовленный нефтешлам из термоотстойника 31 забирается насосом 32 и направляется в перемешивающее устройство 33, которое усредняет нефтешлам.

Во всасывающий патрубок насоса 32 подается деэмульгатор дозировочным насосом 55.

Усредненный по составу нефтешлам из перемешивающего устройства 33 подается насосом 34 на фильтр 35, где очищается от механических примесей размером более 2 мм. Фильтрат из фильтра 35 направляется в гидроциклон 36, в котором из нефтешлама отбираются абразивные тяжелые частицы - песок.

Механические примеси из фильтра 35 и гидроциклона 36 выводятся с водой в емкость 53.

Очищенный от крупных и абразивных частиц нефтешлам поступает в двухфазную центрифугу 37, в которой из нефтешлама отбираются тяжелые механические примеси, подлежащие затем термообезвреживанию. Фугат из центрифуги 37 поступает в деаэратор 38, в котором происходит отстой фугата с гашением пены и выделением из него воздуха. Отходящие из деаэратора 38 газы направляются на термообезвреживание.

Из деаэратора 38 очищенный нефтешлам насосом 39 подается в теплообменник 40, в котором подогревается водяным паром до температуры 95-98^оС. Во всасывающий патрубок насоса 39 подается дозировочным насосом 56 деэмульгатор.

Подогретый до температуры 95-98^оС нефтешлам поступает в два параллельно работающих трехфазных центробежных сепаратора 43 и 44, в которых нефтешлам разделяется на нефтепродуктовую и водную фазы, периодически, по мере накопления, выводятся механические примеси. Из сепараторов 43 и 44 нефтепродукт выводится под давлением в пластинчатый холодильник 45, в котором охлаждается холодной водой до температуры 40^оС, и подается в емкость 46 сбора нефтепродукта, из которой насосом 47 откачивается потребителю.

Водная фаза из сепараторов 43 и 44 направляется в третий сепаратор 48. Перед подачей водной фазы в сепаратор 48 осуществляется насосом 57 ввод деэмульгатора в смеситель 49, где происходит смешение деэмульгатора с водной фазой, обеспечивая полноту реакции.

Окончательно очищенная от нефтепродукта водная фаза из сепаратора 48 выводится в холодильник 50, охлаждается водой до температуры 40^оС и поступает в емкость 51 сбора водной фазы, из которой насосом 52 откачивается в очистные сооружения. Нефтепродукт из сепаратора 48 объединяется с основным потоком нефтепродукта.

Периодически выводимые из сепараторов механические примеси с водной фазой направляются в емкость 53 сбора этих отходов, в которой происходит отстой и осаждение механических примесей, которые затем конвейером 54 выводятся в конвейер 59 и подаются на узел 5 термообезвреживания.

Для сушки механических примесей конвейер 59 оборудован подогревом водяным паром. Отходящие при сушке газы выводятся и подаются на термообезвреживание, которое производится во вращающейся печи 58 барабанного типа. Все подаваемые в зону горения печи 58 отходы содержат не более 40% влаги, что позволяет увеличить срок службы футеровки печи. Печь 58 работает на природном газе.

Дымовые газы из печи 58 поступают в камеру дожига 69 для полного сгорания вредных примесей. Далее дымовые газы из камеры дожига 69 поступают на систему 70 утилизации тепла, где тепло дымовых газов отбирается водой с получением водяного пара. Затем дымовые газы направляются на систему очистки 71 дымовых газов, где происходит очистка дымовых газов от мелких частиц пыли SO_x и NO_x.

Получаемые на заявляемой технологической линии нефтепродукты направляются на термокрекинг нефти, водная фаза - на биологическую очистку, а отходящие после термообезвреживания газы, очищенные от сернистых и азотистых соединений, выбрасываются в атмосферу.

Устройство забора, подготовки и перекачивания нефтешлама, забора, подготовки и перекачивания донного осадка, обработки донного осадка и переработки нефтешлама выполнены во взрывозащищенном исполнении и работают в автоматическом режиме с управлением от ЭВМ.