Prehľad metód likvidácie ropných kalov

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

V procese ťažby, prepravy, skladovania a rafinácie ropy sa nevyhnutne tvoria ropné kaly. Takýto odpad obsahuje veľké množstvo toxických zlúčenín. Využitie ropných kalov je v ropnom priemysle naliehavým problémom, keďže mnohé podniky ich na svojom území dlhé roky skladujú z dôvodu nedostatku skládok odpadu alebo nedostatku spracovateľských zariadení. Medzitým sa tieto látky môžu použiť ako druhotné materiálne zdroje, ktoré prinášajú ekonomické výhody.

Klasifikácia ropných kalov

Ropný kal je komplexná zmes ťažkých uhľovodíkov obsahujúca značné množstvo ropných produktov. Ten možno extrahovať niekoľkými spôsobmi a použiť na komerčné účely. Zariadenia, kde sa skladujú ropné kaly, sú rozdelené do 2 typov: jazerá s ropnými kalmi, stodoly a nádrže. V prvom prípade sa látky nalejú priamo na zem a v druhom prípade na vybetónovanú plochu s jasnými hranicami.

V závislosti od pôvodu ropných kalov sa delia na nasledujúceskupiny:

• objaví sa na dne prírodných nádrží po náhodnom úniku ropy (dole);
• vzniká v zmesi s vrtnými výplachmi počas výstavby studne;
• pochádza z rafinácie ropy;
• zásobník - pozostávajúci z tekuto-viskóznech látok a gélovitých látok vytvorených na stenách;
• zem (keď sa ropné produkty dostanú na zem).

Chemické zloženie a obsah mechanických nečistôt v ropných kaloch sa značne líšia.

Spôsoby likvidácie

Najčastejšie spôsoby likvidácie ropných kalov sú nasledovné:

• chemical;
• biological;
• termálne;
• physical;
• fyzikálne a chemické.

Racionálny výber jednej alebo druhej metódy je určený obsahom ropných produktov v kale.

Chemická metóda

Chemické spracovanie a likvidácia ropných kalov prebieha metódou enkapsulácie a neutralizácie pri reakcii s kovmi alkalických zemín (najčastejšie s nehaseným vápnom). V dôsledku tohto procesu sa získa suchá prášková látka vo forme malých granúl s vápennou kapsulou. Tento výrobok patrí do triedy nebezpečnosti 4, to znamená, že je bezpečný pre životné prostredie. Používa sa ako minerálna prísada do asf altového betónu a pri výstavbe zemných násypov.

Schématická schéma zariadenia na využitie ropných kalov pre túto technológiu je znázornená na obrázku nižšie.

Granuly sa vyznačujú vysokou pevnosťou a tesnosťou. Karbonizácia ich schránok pokračuje niekoľko mesiacov. Nevýhody tejto technológie zahŕňajú skutočnosť, že je potrebné použiť špeciálne vybavenie, veľké množstvo kvalitného nehaseného vápna. Vplyv konečného produktu na životné prostredie tiež nie je úplne pochopený. Výhody chemickej neutralizácie sú relatívne nízke náklady a možnosť výroby mobilných jednotiek.

Biologická technológia

Biologická dekontaminácia je najekologickejšia metóda, ale jej použitie je obmedzené na úpravu tých typov ropných kalov, ktoré sa tvoria v nádržiach, ako aj rozliatia na zem alebo v prírodných vodných útvaroch. Je to spôsobené faktormi ako:

• vysoká cena bioreagentov;
• potreba vyčleniť veľké plochy pôdy na skládky;
• možnosť neutralizácie v teréne len v teplom období;
• vysoké riziko znečistenia pôdy ťažkými kovmi a inými škodlivými látkami.

Podstatou biologickej technológie likvidácie ropných kalov je využitie mikroorganizmov na biodegradáciu ropy.

Existuje aj spôsob spracovania vo vyhrievanom bioreaktore. Je to komora, do ktorej sa dodáva kontaminovaná pôda, voda, hnojivá a prospešná mikroflóra. V dôsledku vytvorenia priaznivých podmienok sa mikroorganizmy rýchlo množia adochádza k stratifikácii látky - ropné produkty sa hromadia v hornej časti reaktora a voda - v spodnej časti. Zvyšný ropný kal sa vyloží na sušiace miesta. Trvanie tohto procesu je 10-15 dní, po ktorých sa do komory vloží nová dávka druhotných surovín.

Tepelná metóda

Technológia tepelného spracovania má niekoľko modifikácií:

• spaľovanie v rúrach alebo na otvorenom ohni;
• dehydratácia alebo sušenie s následným návratom do výroby;
• tepelný rozklad s nedostatkom vzduchu (pyrolýza);
• splyňovanie (oxidácia ropného kalu na výrobu plynu používaného ako palivo).

Spaľovanie je najjednoduchší spôsob likvidácie ropného odpadu, vyžaduje si však čistenie a neutralizáciu spalín, ktoré spôsobujú značné škody na životnom prostredí. Sušenie je sprevádzané vysokými nákladmi na energiu.

Jednou z najsľubnejších oblastí je nepretržitá pyrolýza. Vďaka tomuto spracovaniu sa získava syntetický olej a pyrolýzny plyn, ktoré sa používajú ako palivo pre rovnaký proces. Zariadenie na zneškodňovanie ropných kalov je v tomto prípade zariadenie, ktorého hlavným prvkom je pyrolýzna komora, v ktorej dochádza pri teplote okolo 500 °C k tepelnému rozkladu na frakcie. Uvoľnený plyn vstupuje do filtrov a kondenzátorov, kde sa čistí.

Pri použití dodatočného krakovacieho systému z ropného kaluMôžete získať kvalitný benzín. Jednotka je schopná spracovať všetky druhy kalov, ale z ekonomického hľadiska je výhodnejšie používať tuhé odpadové ropné produkty s nízkym stupňom vlhkosti.

Fyzikálne a fyzikálno-chemické metódy

Fyzikálne metódy likvidácie ropných kalov zahŕňajú nasledujúce metódy frakcionácie:

• Jednoduché vyrovnanie. Toto je najmenej nákladná a zároveň neefektívna technológia.
• Odstredenie. Odstredivé zariadenie sa tiež často používa v medzistupni pri príprave ropných kalov na ich spracovanie inými spôsobmi.
• Zavedenie povrchovo aktívnych látok (demulgátory, zmáčadlá, rozpúšťadlá).
• Filtrovanie.
• Extrakcia organickými rozpúšťadlami, odpad z výroby etylénu a acetylénu, skvapalnené plyny alebo para. Táto metóda je založená na vzájomnom rozpúšťaní polárnych zlúčenín.

Nevýhodou všetkých vyššie uvedených technológií je neúplná separácia ropných produktov.