Пути утилизации и обезвреживания вредных отходов

Газовые выбросы. Основным методом очистки от органических примесей являет­ся их сжигание при высоких температурах (800—1 ООО °С), недо­статки метода состоят в больших затратах топлива и высокой сто­имости. В последнее время получает распространение каталити­ческая очистка, которая проводится при более низких температу­рах (600 —700 °С) и основана на окислении или восстановлении органических примесей в газовой смеси в присутствии катализа­тора (например, платины, металлов платиновой группы или спе­циальных композиций металлов). К катализаторам предъявляют жесткие требования: они должны окислять до 90 % органических веществ, находящихся в газовой фазе (СО и углеводородов), в широком интервале температур (250—800 °С) и в присутствии воды (до 15 %). Они не должны отравляться соединениями серы. В качестве катализаторов используют платиновые катализаторы и катализаторы на основе окси­дов неплатиновых металлов (Ni, Сu, Сr, Мn).

Блок очистки состоит из реактора и теплообменника. Отходя­щие газы нагреваются в теплообменнике и поступают в реактор на очистку. В реакторе происходит окисление или восстановление органических примесей. Автотермическое окисление или восста­новление возможно при содержании органических примесей 5 — 10г/м³. При меньшем содержании окисляемых веществ увеличе­ние температуры в реакторе будет небольшим. В этом случае в газы вводят дополнительно топливо для увеличения температуры в зоне реакции. После окончания процесса нагретые газы поступают в теплообменник, где отдают теплоту реакции поступающим газам.

Обработка сточных вод НПЗ. Сточные воды НПЗ содержат разнообразные примеси. Организация процесса обработки сточ­ных вод предусматривает предварительное разделение стоков в зависимости от содержащихся в них примесей и их индивиду­альную обработку, адаптированную для каждого уровня загряз­нения.

В качестве этапов обработки можно выделить следующие ме­тоды:

- предварительное обезжиривание— позволяет удалить взвеси (пе­сок, глину, мелкий гравий), поверхностные пленки и капли раз­мером 100 — 200 мкм;

- физико-химическая очистка— удаляет коллоидные загрязне­ния — мелкие взвеси (тину, продукты коррозии), углеводороды в виде механической или химической эмульсии;

- биологическая очистка— позволяет удалять растворенные и способные к биоразложению загрязнения — кислородсодержащие соединения (кислоты, альдегиды, фенолы, растворители): соеди­нения серы типа S₂O₃^2-; частично ароматические углеводороды; ионы NH₄⁺;

- «третичная» очисткав последнее время применяется все чаще и имеет своей целью либо удовлетворить более строгие нормы, либо сделать возможной рециркуляцию воды.

«Третичная» очистка применяется в следующих случаях:

o для улучшения процесса осветления и удаления фосфатов;

o для более полного удаления фенолов (биологические фильтры);

o для снижения содержания ароматических соединений и умень­шения ХПК (гранулированный активированный уголь).

На рис. 9 приведены основные стадии очистки сточных вод, образующихся в процессах нефтепереработки.

Переработка шлама. Шламы (83 % общего количества) подвергают обезвоживанию, что позволяет сконцентрировать их в 4, 5 раза. При этом использу­ются три способа обезвоживания:

- гравитационное уплотнение — концентрирование в 1, 6 раза;

- центрифугирование — концентрирование в 5, 9 раза;

- пресс-фильтр — концентрирование в 7, 3 раза.

Выбор технологии обезвоживания шламов ограничен присут­ствием масел и их концентрацией. Он зависит также от конечного назначения шлама и стоимости транспортировки, которая состав­ляет значительную часть в общей сумме расходов.

Уплотнение осадков методом напорной флотациииспользуют в случае достаточно плотных и немаслянистых шламов. Оно приме­нимо для шламов декарбонизации. Уплотнение масляных шламов не предусмотрено, так как в процессе очистки происходит разде­ление шлама на фракции. Метод достаточно дорогой, и установка одной только линии на НПЗ себя не оправдывает.

Отстойники непрерывного действияне требуют больших трудо­затрат и являются наиболее распространенным и экономичным методом обезвоживания маслосодержащих шламов. Устройства, используемые для этой цели, представляют собой горизонталь­ные цилиндрические резервуары с коническим днищем и работают по принципу противотока ранее выпавшего осадка с осветля­емой жидкостью. Скорость вращения барабана 3 — 30 об/мин. Эф­фект улавливания составляет для взвесей — 90 — 95 %, для масел — 50 — 70 %. Недостатком метода является высокая влажность получаемого осадка.

Пресс-фильтрыпозволяют добиваться максимального обезво­живания осадков и подходят для многих категорий шламов, но их эксплуатация требует высоких трудовых затрат. Присутствие в шламах значительного количества масел приводит к быстрому загрязнению ткани. Очистка ткани производится паром в течение нескольких часов.

Гравитационные ленточные фильтрычасто применяются для обезвоживания биологических илов. Они не требуют никакой об­работки кроме кондиционирования полиэлектролитами и могут работать в непрерывном режиме. Фильтры требуют очень мало ручного труда и делают возможным получение осадка умеренной сухости. [3]

4. ПУТИ ДАЛЬНЕЙШЕГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ

По мере истощения запасов нефти и газа проблема углубления переработки нефти, т. е. получения максимального количества топлив и масел из каждой тонны перерабатываемой нефти, при­обретает все более важное значение. Не последнее место в этой проблеме принадлежит первичной перегонке нефти как головному процессу, которым получают основную массу готовых нефтепродуктов и дистиллятов для вто­ричной их переработки в топлива и масла.

Способы совершенствования технологии первичной перегонки нефти:

- совершенствование технологии перегонки нефти на АВТ;

- комбинирование АВТ со вторичными процессами;

- создание безотходных и малоотходных производств.

К совершенствованию технологии перегонки нефти на АВТ относят: поиск новых нефтеводорастворимых деэмульгаторов, обеспечивающих при малом расходе высокую эффективность обезвоживания нефти (значительное место в этом же направлении занимает промывка нефти пресной водой); математическое моделирование схем теплообмена на АВТ с целью поиска оп­тимальной схемы с меньшим расходом прямого топлива для нагрева нефти.

Комбинирование технологических процессов стало важным направлением технологии переработки нефти, особенно при решении проблемы углубления ее переработки.

Под комбинированием технологических процессов производ­ства нефтяных топлив понимают обычно сочетание на одной площадке нескольких технологий, когда продукты одной из них являются исходным сырьем для другой без промежуточных (накопительных) парков. Это дает зна­чительные преимущества, среди которых основными являются: сокращение резервуарных парков для промежуточных про­дуктов; ликвидация перекачек промежуточных продуктов в парки и обратно и сокращение за счет этого числа насосов, длины тру­бопроводных трасс и расхода энергии; сокращение в 2-3 раза площади застройки технологическими установками; значительная экономия тепловой энергии за счет того, что продукты от одного технологического процесса поступают к другому горячими, и нет необходимости их охлаждать перед направлением в парк и нагревать при взятии из парка; возможность рационально расположить однотипное оборудо­вание блоками (колонны, печи, реакторы, теплообменники и др.) и упростить за счет этого обслуживание; сокращение штата обслуживающего персонала исоответ­ствующий рост производительности труда. [1]

Важнейшей задачей технологии переработки нефти является сведе­ние к минимуму выхода побочных продуктов и отходов производства, а при их получении организация вторичной переработки последних.

Проблема безотходной и малоотходной технологии может частично решаться созданием более совершенных комбинированных установок по глубокой переработке нефти, нефтехимических комплексов с более рациональным использованием сырья, расширением ассортимента то­варной продукции и соответственно сокращением объема промышлен­ных отходов. В целом научно-технические достижения, имеющиеся в нефтепере­рабатывающей промышленности, обеспечивают эффективное развитие безотходных технологических процессов.

Основные направления в развитии безотходной и малоотходной тех­нологий на современном этапе следующие:

- разработка и внедрение технологии переработки отходов произ­водств, максимальное использование вторичных материальных ресур­сов;

- создание новых технологических процессов по производству традиционной продукции, позволяющей сократить или исключить стадии, на которых образуется значительное количество отходов;

- создание комплексных установок, имеющих минимальный выброс в атмосферу, с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов. [3]