Шламы нефтяные

Нефтешламы (нефтяные шламы) - это сложные физико-химические смеси, состоящие из нефтепродуктов, механических примесей (глины, окислов металлов, песка) и воды.
Шлам - это разбуренная горная порода, выносимая буровым раствором на поверхность земли с забоя скважины.
Нефтяные шламы образуются в основном при разведке и добыче, реже при переработке и транспортировке нефти. Но, не только.
Шламы образуются:

• при строительстве нефтяных и газовых скважин;
• при промысловой эксплуатации месторождений переработки нефти;
• при обезвреживании сточных вод;
• при чистке резервуаров и другого оборудования.

Нефтешламы - распространенные отходы для объектов энергетического комплекса, транспортных, машиностроительных, химических, металлургических предприятий.
Природа их образования аналогична отходообразующим процессам в нефтегазе.
Наиболее значительные количества нефтесодержащих отходов формируются при зачистке резервуарных парков ТЭЦ, аэропортов, железнодорожных станций, металлургических комбинатов.
Пропарочные станции железнодорожных вагонов - цистерн и очистные сооружения также являются источниками крупнотоннажных углеводородсодержащих шламов различного фазового и химического состава.

Нефтешламы токсичны и представляют большую опасность для окружающей среды, подлежат захоронению или переработке.

Образовываться нефтешламы могут в результате:

• естественных контролируемых процессов (например, очистка нефти от примесей и воды):
• различных аварий (разливов нефти и тд).

В зависимости от способа образования и, соответственно, физико-химического состава нефтяные шламы подразделяются на несколько групп или видов:

• придонные, образующиеся на дне различных водоемов после произошедшего разлива нефти;
• образующиеся при бурении скважин буровыми растворами на углеводородной основе;
• образующиеся в процессе добычи нефти, а, точнее, в процессе ее очищения (подготовки);
• резервуарные нефтешламы - отходы, которые образуются при хранении и транспортировке нефти в резервуарах;
• грунтовые, являющиеся продуктом соединения почвы и пролившейся на нее нефти (причиной этого может быть как технологический процесс, так и авария).

Сейчас в нефтяных амбарах различных нефтеперерабатывающих предприятий только по РФ уже накоплены сотни миллионов тонн токсичных нефтешламов.

Это представляет реальную угрозу токсичного экологического загрязнения почв, подземных вод, рек и морей в зонах их складирования.
Существует и потенциальная опасность остановки некоторых нефтеперерабатывающих предприятий из-за фактического переполнения нефтяных амбаров нефтешламами в результате зачистки резервуаров от остатков нефтепродуктов.


Очевидно, что все сложности, возникающие при переработке нефтешламов, обусловлены, в большинстве случаев, неоднородным поликомпонентном составом этих смесей: в них присутствуют нефть, вода, нефтяные эмульсии, асфальтены, гудроны и ионы металлов, различные механические примеси, иногда даже радиоактивные элементы.
Кроме того, нефтяные шламы имеют 3 ярко выраженных фракции: водную, нефтяную и твердую, что также значительно осложняет процессы переработки.

Переработка и утилизация нефтешламов - это важная экологическая и экономическая задача.
Унифицированного способа переработки нефтешламов нет, однако любая технология базируется на 2-х последовательных этапах: предварительная подготовка (обезвоживание и удаление механических примесей) и непосредственно переработка.

Существует несколько методов конечной переработки нефтешламов:

• биологические - микробиологическое разложение в почве непосредственно в местах хранения, биотермическое разложение;
• физические - захоронение в специальных могильниках, разделение в центробежном поле, вакуумное фильтрование и фильтрование под давлением;
• химические - экстрагирование с помощью растворителей, отвердение с применением (цемент, жидкое стекло, глина) органических (эпоксидные и полистирольные смолы, полиуретаны и др.) добавок;
• физико-химические - применение специально подобранных реагентов, изменяющих физико-химические свойства, с последующей обработкой на специальном оборудовании;
• термические - сжигание в открытых амбарах, печах различных типов, получение битуминозных остатков;

Так, например, методом термического крекинга (высокотемпературная переработка нефти, смол и нефтешламов) удается получать легкие моторные и котельные топлива, высокоароматизированное сырье, нефтяной кокс.
Подбором углеводородного и фракционного состава сырья, а также температуры, давления и продолжительности процесса крекинг направляют в сторону получения заданных целевых продуктов.
Термический крекинг дает бензины с недостаточно высоким октановым числом (65-68 по моторному методу).
С повышением температуры реакции термического крекинга не только увеличивается скорость процесса, но и несколько возрастает октановое число бензина.
Но, как правило, не более чем на 2,5 пункта.
Цетановое число полученных при крекинге дизельных фракций равно 47-50.
Остаточным продуктом термического крекинга является нефтяной кокс - твердый пористый продукт от темно-серого до черного цвета, который используется в качестве насыпной масса.


При переработке нефтешламов применяется также метод пиролиза. В результате на выходе получаются твердые, газообразные и жидкие продукты сложного состава.
Выход и состав жидких продуктов в большой мере зависит от сырья.
С ростом атомарного отношения водород/углерод значительно увеличивается доля органической массы, переходящей в жидкий продукт.


Однако наиболее современным и эффективным из существующих технологических методов следует признать электроогневую технологию утилизации нефтешламов. Сущность ее состоит в комплексном подходе, включающем последовательные операции отделения и изъятие из нефтешламов верхнего слоя чистых нефтепродуктов, и последующее чистое электроогневое сжигание прочих тяжелых фракций нефтешламов в сильном электрическом поле.
Данная технология может быть использована как для утилизации нефтешламов из нефтяных амбаров, так и во всех безотходных производственных технологиях переработки нефтепродуктов.
роэнергию.


На данный момент в результате утилизации нефтешламов уже получают много полезных продуктов:

• товарную нефть;
• топливо для котельных установок;
• некоторые строительные материалы.

Известны также технологии и специальное оборудование для переработки нефтяных шламов с извлечением остаточной нефти и утилизацией твердых отходов (кека) в материалы для дорожного строительства.
Громадные объемы сырья, предоставляемого в процессе утилизации нефтешламов, дают возможность производства большого количества сероасфальтобетона - долговечного дорожного покрытия с улучшенными фрикционными и прочностными характеристиками.


Итого можно выделить 3 основных области применения нефтешламов:

• вовлечение в котельное топливо;
• получение топливных компонентов и профилактических смазок;
• производство строительных материалов.