Сбор нефтепродуктов с почвы

Сбор и извлечение нефти с грунта

Для решения указанной задачи в наибольшей степени подходят два мето­да: сорбционный и механический.

Сорбционный метод основан на нанесении на загрязненную поверх­ность сорбента, который выступает в роли поглотителя нефти. В настоящее время выпускается более 100 видов отечественных и зарубежных сорбентов. В декабре 2001 г. по результатам сравнитель­ных испытаний сорбентов для сбора нефти с водной поверхности на полиго­не ОАО «МН ,,Дружба“» для использования на объектах «АК ,,Транснефть“» были рекомендованы сыпучие синтетические сорбенты серии «Униполимер» (Красноярское РНУ ОАО «Транссибнефть») и волокнистый структурирован­ный сорбент «Экосорб» (ООО «ЭКОсервисНефтегаз»).

Адсорбенты — это высокодисперсиые природные или искусственные ма­териалы с развитой наружной поверхностью, на которой происходит адсор­бция веществ из соприкасающихся с ней газов или жидкостей. Адсорбенты для сбора нефти с грунта — это, в основном, пористые материалы, хорошо впитывающие частицы углеводородной жидкости и плохо или совсем не впитывающие воду (гидрофобные поверхности).

Все адсорбенты делятся па три группы: 1) природные неорганические; 2) природные органические; 3) синтетические .

К природным неорганическим адсорбентам относятся перлит, вермику­лит, цеолити др. минеральные вещества. Они широко распространены в природе и имеют относительно низкую стоимость. Однако неорганические адсорбенты имеют невысокую нефтеемкость, обладают малой плавучестью, нетехнологич­ны и опасны в применении (мелкодисперсные частицы адсорбента уносятся ветром, а также образуют пыль, являющуюся канцерогенной).

Природными органическими адсорбентами являются растительные отходы (пшеничная и камышовая сечка, древесные опилки, шелуха гречки, отходы ватного производства, сушеный мох, торф), сорбойл А, сорбойл Б, во­локно аэрофонтанной сушки АФС, Лесорб-Экстра, волокнистое углеродное вещество и др. Основа этих сорбентов широко распространена в природе или является отходами промышленных предприятий. Сорбенты данной группы ха­рактеризуются средними значениями иефтеемкости. Однако для обеспечения гидрофобпости практически все они должны быть подвергнуты дополнитель­ной обработке, что приводит к увеличению их стоимости.

К синтетическим адсорбентам относятся пенопласт, полипропилен, ре­зиновая крошка, карбамидформальдегидная и фенолформальдегидная смола, лавсан, поролон, уголь, ватин и другие материалы. Они используются в виде гранул, крошки, порошка, полотна. Высокоолефильные и гидрофобные син­тетические материалы идеальны для сбора разлитой па воде нефти, обладают высокой нефтеемкостью и малым водопоглощением. Недостатками синтети­ческих адсорбентов является то, что они дороже органических, биологически не разлагаются и при утилизации могут отрицательно влиять на окружающую среду.

Основным показателем, определяющим эксплуатационную эффектив­ность сорбентов является их нефтепоглощающая способность (нефтеемкость), т. е. масса нефти, поглощенная единицей массы сорбента. Однако в условиях сбора нефти с поверхности водоема, необходимо учитывать, что одновременно сорбент поглощает воду. С увеличением водопоглощения эффективность сор­бентов снижается. Поэтому не менее важным их эксплуатационным показате­лем является водопоглошение. Наконец, простейшим способом регенерации сорбента является частичный отжим из него собранной нефти, что позволяет вновь использовать регенерированный материал.

Предлагается собирать разлившуюся нефть совместно с нефтезагрязненным грунтом механическим путем. Для этого разработан агре­гат , у которого в качестве базы, использована гусеничная машина, имеющая хорошую проходимость, достаточную грузоподъемность и требую­щая незначительной реконструкции, — трелевочный трактор ТДТ «Онежец». Основным узлом, обеспечивающим качество сбора загрязнений, в нем являет­ся нефтеприемпое устройство — заборная головка.

1-рычаг включения гидроцилиндров подъема стрелы; 2 – пульт управления электроприводами; 3 – клиноременная передача; 4 – рычаг переключения скоростей; 5 – педаль сцепления; 6 – педаль газа; 7 – рычаги фрикционов; 8 – стрела; 9 – опорно-повторное колесо; 10 – концевой выключатель; 11 – шарнир заборной головки; 12 – электродвигатель привода лепесткового ротора; 13 – лепестковый ротор; 14 – рама заборной головки.

Рисунок 9 — Агрегат для сбора нефтяного загрязнения с поверхности почвы

По результатам испытаний сделаны следующие выводы.

1. Шнековая заборная головка плохо перемещает загрязненную массу из-за её высокой прилипаемости, неэффективно копирует профиль очищаемой поверхности. Процесс прилипания усложняет конструкцию и увеличивает необходимую мощность привода головки.

2. Пневмомеханическая головка энергоёмка, требует большого расхода воздуха, обладает низкими КПД и эффективностью очистки при пониженных температурах.

3. Адгезионная головка требует применения дефицитных материалов для рабочего органа, недолговечна, малопроизводительна и практически неработоспособна при пониженных температурах.

4. Щеточно-роторная головка наиболее эффективна из всех рассмотренных. Она наименее энергоёмка, работоспособна как при положительных, так и при отрицательных температурах, обеспечивает качественную очистку загрязненной поверхности благодаря гибкости элементов и простоты копирования профиля местности.

По принципу действия нефтесборщики могут быть разделены па адсорбционные, ва­куумные, адгезионные, пороговые, шнековые и использующие центробежные силы

Работа адсорбционных нефтесборщиков основана на поглощении (ад­сорбции) нефти специальным материалом (адсорбентом). Роль адсорбента, как правило, выполняют синтетические вещества, специально обработанные с тем, чтобы они не впитывали воду.

Основным элементом вакуумных нефтесборщиков является емкость, в которой с помощью вакуумного насоса создается разряжение, что обеспечи­вает всасывание в емкость нефтяного слоя. Например, в ОАО «Верхневолжск нефтепровод» разработана установка для сбора нефти вакуумным способом. Она состоит из вакуумного насоса, сепаратора для разделения водонефтяной смеси, трубы коллектора и вакуумных насадок.

Работа адгезионных нефтесборщиков основана на прилипании нефти к поверхности специальных элементов, с которых она затем счищается в нефтесборную емкость. В процессе вращения барабанов нефть увлекается их поверхностью вверх, где счищается специальными щетками в накопитель , а из последнего по трубопроводу откачивается в резервуар.

Принцип перетекания воды через водослив из зоны с большим уров­нем воды в зону с меньшим уровнем использован при создании пороговых нефтесборщиков. Понижение уровня в приемной камере создается путем от­качки воды из нее. В результате создается эффект спокойного поверхностного подтекания слоя воды к приемному отверстию, что обеспечивает подтягивание к нему нефтяной пленки с большей площади. Чаще всего в качестве приемного отверстия применяется «плавающая» воронка, соединенная с трубопроводом насосом, откачивающим нефтяное загрязнение. Данный метод сбора нефти весьма эффективен для сбора толстых пленок нефти при отсутствии волне­ния на водной поверхности. Устройство отличается простотой и надежностью в работе.

Шнековые нефтесборщики позволяют собирать толстый и вязкий слой нефти. Шнековые устройства отличаются простотой, надежностью и долговеч­ностью конструкции, малочувствительны к волнению, не реагируют на изме­нение свойств нефти. Их недостатком является быстрое забивание приемного устройства механическим мусором

Нефтесборщики, использующие центробежные силы, образуют вих­ревую воронку с помощью импеллера и подают нефтезагрязненную воду для разделения в гидроциклон. Здесь при вращении жидкости за счет центробеж­ных сил более тяжелая вода отбрасывается к стенке, а нефть, как более легкая, мигрирует к центру гидроциклона. Из него они выводятся двумя разными по­токами.

Очистка нефтезагрязненных грунтов — заключительный этап любых работ по ликвидации последствий аварии на суше. Достигается это различны­ми способами — выжиганием, биодеструкцией (с помощью микроорганизмов, поедающих нефтяные углеводороды) . Но при этом нефть (нефтепродук­ты) в грунте просто разрушается.

К ресурсосберегающим относятся:

— промывка нефтезагрязненного грунта поверхностно-активными вещест­вами (ПАВ);

— экстракция нефти растворителями.

Промывка грунта ПАВ, как правило, предполагает выемку нефтезагрязнениых почв, обработку почвы различного рода ПАВ, сбор и удаление углеводородов нефти, а также возврат очищенной почвы на место ее первоначального залегания.

Эффективность промывки зависит от вида применяемого поверхностно­активного вещества, температуры и интенсивности механического воздейст­вия на промываемый материал в различного рода устройствах. В качестве последних могут быть использованы мешалки с приводами различных типов (импеллерные, рамные, турбинные), корытные и вибрационные промывоч­ные машины, насосы, диспергаторы (коллоидные мельницы), гомогенизаторы, скруббера, струйные машины, роторно-пульсационные аппараты и т. п.

Центробежное сепарирование. Компанией «Аль фа-Лаваль» предлагается процесс переработки нефтешла­ма, основанный на методе центробежного сепарирования. Характерной чер­той нефтешламов является их высокая вязкость, а также наличие в них нефти и воды, образующих эмульсионный состав, стабилизируемый мельчайшими примесями, которые достаточно трудно отделить. Таким образом, нефтешламы являются сырьем, трудно поддающимся переработке. Центробежное сепариро­вание представляет собой ускоренную форму гравитационного сепарирования, в основе которого лежит принцип замены естественной гравитационной силы другой силой, превышающей ее в тысячи раз. Результатом этого является зна­чительное повышение скорости оседания частиц в жидкости. Даже мельчай­шие частицы, не оседающие под воздействием гравитации, при их движении в потоке мгновенно оседают в поле центробежных сил. Тот же метод применя­ется для сепарирования нефти от воды, когда даже плотно связанные эмульсии расщепляются под воздействием высоких гравитационных сил. Сепарирование нефтешлама обычно осуществляется в две стадии. На первой стадии основная масса твердых частиц отделяется в деканторной центрифуге. Этот декантер производит довольно сухой остаток, содержащий минимум чистой нефти. Вытекающий поток, состоящий из нефти и воды (и минимального количества примесей), поступает на вторую стадию разделения. Здесь трехфазная тарель­чатая центрифуга разделяет смесь на очень чистую фазу нефти, фазу чистой воды и небольшое количество твердых частиц. Если требуется фаза очень чис­той воды, необходимо применение третьей сепаративной ступени. В зависи­мости от состава нефтешлама в технологическую схему может быть включен также блок химической обработки.

В целом процесс переработки нефтешлама состоит из следующих техно­логических блоков:

— заборная система для забора сырья из нефтешламового бассейна или ре­зервуара для хранения;

— подготовительный блок для нагревания и фильтрования сырья и последую­щее перекачивание насосом в питательный резервуар;

— сепарирующая установка, перерабатывающая нефтешлам из питательного резервуара;

Дренирование почвы. При загрязнении водонасыщенных, обводненных грунтов или грунтов с высоким уровнем грунтовых вод для регенерации грунтов и предохранения или очистки грунтовых вод рекомендуется способ промывки. Для этого в пре­делах контура загрязненного участка закладывают одну или несколько отса­сывающих скважин, которые соединяют системой трубопроводов с коллекто­ром, подключенным к какой-либо емкости (емкостью может быть и земляной амбар) за пределами участка загрязнения. Еще одну или несколько скважин (питающих) закладывают за контуром загрязнения и подсоединяют к распре­делительной системе трубопроводов, с помощью которой незагрязненная вода подается на поверхность участка загрязнения. При фильтрации вода вымыва­ет из почвы (грунта) нефтепродукт и через отсасывающий колодец подается в сборную емкость.

Экстракция растворителями. Обычно экстракционные методы основываются на использовании в качес­тве растворителя легких углеводородов (пентан, гексан и т. п.) или легких угле­водородных фракций, кипящих в пределах бензиновой фракции (40. 200°C). После промывки почвы растворителем получается жидкая фракция содержа­щая растворитель и тяжелые нефтяные фракции почвы, твердую фазу, насы­щенную нефтяными компонентами. Конечное содержание тяжелых нефтя­ных фракций в почве зависит от весового соотношения грунт : растворитель. Недостатками рассмотренных способов является необходимость проводить стадию испарения растворителя из грунта и сложности вторичного использо­вания растворителя из-за постепенного накопления в нем тяжелых нефтяных фракций.

В ходе решения поставленных ранее задач были получены следующие результаты.

При рациональной расстановке запорной арматуры по трассе трубопровода по методу Б.В. Самойлова получено, что на участке нефтепродуктопровода длинной 100 км с геодезическими отметками, соответствующими профилю трассы №1 необходимо установить 11 линейных задвижек.

По данным расчета, проделанного в разделе курсовой работы, были полученны результаты: за 13 часов утечки из отверстия, диаметром 9 мм, образовавшейся на 80 км нефтепродуктопровода, диаметром 219 мм, объем составил м 3 .

Объем утечек из отверстия диаметром 9 мм, образовавшегося в резервуаре горизонтального типа за 13 часов составил 1,024 м 3 .

Таким образом, аварийные утечки при эксплуатации нефте- и нефтепродуктопроводов неизбежны. И главной задачей на сегодня остается сведение к минимуму утечек.

Список использованной литературы

1. Коршак А.А. Ресурсосберегающие методы и технологии при транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2006. – 192 с.

4. Лурье М.В. Задачник по трубопроводному транспорту нефти, нефтепродуктов и газа. – М: Недра, 2003. – 348 с.

5. Тугунов Н.П. Типовые расчеты при проектировании. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2004. – 656 с.

6. Гильмутдинов Ш.К. Ресурсосберегающие технологии при транспортировке нефти и нефтепродуктов. Методическое пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине «Ресурсосберегающие технологии» для студентов специальности 13.05.01.65 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» очной формы обучения и студентов АЗЦ МРЦПК – Альметьевск: АГНИ, 2009. — 24 с.

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 970 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Локализация и сбор нефти с поверхности почвы

Локализация и сбор нефти с поверхности почвы во время аварийных разливов предусматривает реализацию целого набора задач, использование различных способов и применение технических материалов и средств.

Независимо от величины и специфики аварийного распространения нефти первые действия по её устранении должны быть направлены на купирование пятен с целью предотвращения дальнейшего загрязнения новых территорий и уменьшения участков засорения.

Локализация нефти и нефтепродуктов

Для купирования нефти и нефтепродуктов на территории акватории следует использовать боновые перегородки.

Ключевые задачи боновых перегородок: избежание распространения нефти на водной поверхности, снижение концентрации ресурса для упрощения процессов сбора, отвод нефти от наиболее экологически слабых площадей.

Локализирующими орудиями при разливе нефтепродуктов на почве являются разнообразные постройки земляных амбаров, траншеи, запруды для устранения нефти и нефтепродуктов.

Применение конкретного типа строений зависит от целого ряда факторов: масштабов разлива, размещения на участках, времени года и т. д.

После завершения стадии купирования нефти и ее концентрации в одном месте необходимо приняться за её сбор.

Сбор нефти и нефтепродуктов с поверхности почвы

Аварийные разливы нефтяного ресурса и его продуктов всегда сопровождаются высоким коэффициентом воздействия на внешнюю среду, что впоследствии вызывает быструю ответную реакцию. Поэтому при купировании и сборе нефти следует руководствоваться фактором времени.

Если действия по устранению аварии принимаются медленно и некачественно, то площадь загрязнений существенно увеличится, а её последствия будут сокрушительными.

Сбор аварийных разливов нефти следует реализовывать по следующему плану:

• Устранение разлива производится с помощью спецоборудования;
• Обезвреживание накопленных отходов или расположение их на специальных полигонах;
• Ликвидация оставшегося загрязнения в районе, ремедиация региона.

После сбора загрязненная почва располагается на рекультивационном участке, если же местность имеет благоприятные условия, то очистку можно осуществить на этой же площадке.

Биологическая очистка засоренных грунтов и вод осуществляется за составленной комплексной программой, которая состоит как из оригинальных приемов очистки, так и способов, лично разработанных определенной компанией.

Сейчас существует масса компаний, предоставляющих комплексное обслуживание по локализации и сбору нефти с поверхности почвы.

Основными исполняемыми работами при аварийных разливах станут:

• Купирование разлива;
• Устранение продуктов разлива благодаря техническому оборудованию и сооружениям;
• Транспортировка на участки рекультивации для дальнейших процессов очистки;
• Обезвреживание собранных нефтепродуктов на обустроенных полигонах;
• Очистка поверхностей почвы, при необходимости монтирование специальных очистных построек;
• Сбор остаточных засорений на территории;
• Сдача участка природоохранным организациям.

В любой специализированной компании должны быть бригады, которые уже многократно выполняли работы по купированию и ликвидации нефти. Определение специфики выполнения действий зависит от климатических условий, рельефа территории, наличия водотоков и многие другие. Все эти факторы учитываются каждой бригадой при исполнении процессов по локализации и сбору нефти с поверхности почвы.

Новые методы локализации и сбора нефти с поверхности на выставке

Для того чтобы подробнее узнать про методы локализации и сбора нефти с поверхности почвы, необходимо посетить специализированную выставку «Нефтегаз» в ЦВК «Экспоцентр». Здесь будут представлены самые эффективные и надежные образцы оборудования и сооружений для ликвидации и очистки нефтепродуктов.

За многолетний период деятельности выставочного центра было проведено около 6 тысяч различных специализированных экспозиционных показов. ЦВК «Экспоцентр» имеет в своем запасе 9 павильонов и огромное количество залов для проведения семинаров, бизнес встреч, ярмарок, экспозиций. Найти экспозиционный центр можно по адресу: Краснопресненская набережная, дом №14.

Источник