способ переработки нефтяного шлама

Формула изобретения

Способ переработки нефтяного шлама, включающий изменение его агрегатного состояния из вязкопластичного в жидкое путем подогрева и последующее разделение на составляющие компоненты, отличающийся тем, что при подогреве в нефтяной шлам дополнительно вводят растворитель до содержания в полученной смеси твердых частиц не более 35 мас. при непрерывном барбатировании ее горячим азотом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при переработке битумов, нефтяных остатков, шламов и прочих материалов, загрязненных нефтяными углеводородами.

Известна комплексная утилизация нефтяных шламов, включающая сбор нефтяного шлама, отбор из него воды и смешивание с мазутом и последующее сжигание ("Исследование и применение продукта переработки тяжелых нефтяных остатков"Сборник научных трудов. БашНИИНП. Выпуск 29. -М. ЦНИИТЭнефтехим, 1990 с. 156).

Основной недостаток этого способа в том, что углеводороды, входящие в состав шлама, при сжигании выделяют большое количество продуктов сгорания, большинство из которых токсично, загрязняющих атмосферу.

Наиболее близок к предлагаемому способ переработки нефтяного шлама, включающий изменение его агрегатного состояния из вязкопластичного в жидкое путем подогрева и последующее разделение на составляющие компоненты посредством фильтрации (каталог "Переработка шламов" Alfa Laval Oil Limitted Alfa Tower Great West Road GB BRENTFORD MIDDX TW8 9BT, с.8). При этом подогрев ведется несколько раз, перед каждым разделительным фильтром.

Недостаток этого способа в том, что, несмотря на нагрев, твердые частицы плохо отдают облегающий и приставший к ним слой углеводородов, к тому же углеводороды, плохо разжижающиеся при повышенной температуре, остаются вместе с твердыми частичками, увеличивая этими количество не переработанных углеводородов в остатке и увеличивая тем самым его массу. Кроме того, способ требует больших энергетических затрат для многоразового подогрева нефтяного шлама перед каждым из фильтров.

Задачей изобретения является повышение качества очистки нефтяного шлама и снижение ее энергопотребления.

Поставленная задача решается описываемым способом переработки нефтяного шлама, включающим изменение его агрегатного состояния из вязкопластичного в жидкое путем подогрева и последующее разделение на составляющие компоненты, новым является то, что при подогреве в нефтяной шлам дополнительно вводят растворитель до содержания в полученной смеси твердых частиц не более 35 мас. при непрерывном барбатировании ее горячим азотом.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".

На чертеже приведена технологическая схема осуществления предлагаемого способа.

На схеме изображены нефтешламовый амбар 1, соединенный линией 2 со шламовым насосом 3 (НП 100), выкид которого линией 4 соединен с входом смесителя 5. Другой вход смесителя 5 линией 6 соединен с выкидом центробежного насоса 7 (ЦНС 38/60), вход которого линией 8 подключен к булиту-накопителю 9. Смеситель 5, линии 6 и 8, булит накопитель 9 выполнены термоизолированными и снабжены внутренними каналами (на чертеже не показан), в которые по линиям 10 и 11 поступает перегретый пар от котельной 12, для возврата которого служит линия 13. Выход смесителя 5 линией 14 соединен с входом центробежного насоса 15 (ЦНС-60/98), выкид которого линией 16 подключен к разделителю 17 (гидроциклон-деэмульгатор). Последний линией 18 соединен с накопителем 19 механических примесей, линией 20 с булит накопителем 9, а линия 21 служит для сброса сточных вод. Во время работы половина булит - накопителя 9 заполнена растворителем (в качестве растворителя может быть применен дистиллят, либо другая легкая фракция нефти), а другая половина азотом, причем заборное устройство линии 8 размещено таким образом, чтобы одновременно засасывать как растворитель, так и азот. Для устранения возможных потерь вся система очистки выполнена герметичной.

Очистка по описанной схеме происходит следующим образом. Смеситель 5 и булит накопитель 9 предварительно заполняют растворителем, приблизительно на 2/3 объема, оставшиеся части заполняют азотом. Затем по линиям 10 и 11 от котельной 12 подают перегретый пар во внутренние каналы смесителя 5, линий 6 и 8 и булит накопителя 9. После из прогрева до рабочей температуры 80^oC включают насос 7, при этом горячие растворитель пополам с азотом засасываются из булит накопителя 9, смешиваются в насосе и поступают в донные форсунки смесителя 5. По выходу из форсунок азот выделяется из растворителя и всплывает мелкими пузырьками, растворитель при этом как бы кипит азотом. Одновременно с насосом 7 включают шламовый насос 3, подающий нефтешлам из амбара 1 в верхнюю часть смесителя 5. Шлам подают через сопла мелкими порциями равномерно по всей площади смесителя 5, количество подаваемого шлама рассчитывают таким образом, чтобы отношение объемов шлама к растворителю составляло примерно 1 к 3, но не превышало содержания в полученной смеси твердых частиц более 35 мас. при более высоком содержании твердых частиц процесса очистки не происходит. Наиболее оптимальное содержание твердых частиц в рабочей смеси составляет 20 мас. Попадая в кипящий азотом растворитель, агрегатное состояние шлама изменяется из пастообразного в жидкое, разрушается его структура, обволакивающие твердые частицы углеводорода растворяются, а сами твердые частицы отмываются. Азот при этом подавляет активные центры твердых частиц, пузырьки его, прилипая к ним, повышают плавучесть этих частиц. Далее полученную смесь насосом 15 подают в разделитель 17, в котором она разделяется на составляющие ее компоненты: азот, растворитель и твердые частицы, причем азот и растворитель поступают в булит накопитель 9 для повторного использования в цикле очистки, твердые частицы, в накопитель механических примесей 19, а полученная в результате очистки вода в линию сточных вод 21. Следует заметить, что часть наиболее мелких твердых частиц вместе с растворителей и азотом попадает в булит накопитель 9, где отстаивается. Булит накопитель 9 по необходимости очищают.

Применение изобретения позволит утилизовать нефтяной шлам, скопившийся на нефтепромыслах и в товарных парках, не причиняя вреда окружающей среде, и высвободить используемые для хранения шлама производственные площади. Кроме того, оставшиеся механические примеси, в которых процентное содержание углеводородов не превышает 6% используют для дорожного покрытия.