Pregled metoda zbrinjavanja uljnog mulja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

U procesu ekstrakcije, transporta, skladištenja i rafiniranja nafte neizbježno nastaje naftni mulj. Takav otpad sadrži veliku količinu otrovnih spojeva. Iskorištavanje naftnog mulja je hitan problem u naftnoj industriji, jer ga mnoga poduzeća pohranjuju na svom teritoriju dugi niz godina zbog nedostatka odlagališta otpada ili nedostatka postrojenja za preradu. U međuvremenu, te se tvari mogu koristiti kao sekundarni materijalni resursi koji donose ekonomske koristi.

Klasifikacija naftnog mulja

Naftni mulj je složena mješavina teških ugljikovodika koja sadrži značajnu količinu naftnih derivata. Potonji se mogu ekstrahirati na nekoliko načina i koristiti u komercijalne svrhe. Objekti u kojima se skladišti naftni mulj dijele se na 2 tipa: jezera za uljni mulj, štale i akumulacije. U prvom slučaju, tvari se izlijevaju izravno na tlo, a u drugom - na betonirano područje s jasnim granicama.

Ovisno o podrijetlu naftnog mulja, dijele se na sljedećegrupe:

• pojavljuje se na dnu prirodnih rezervoara nakon slučajnog izlijevanja nafte (dno);
• nastaje u mješavini s tekućinama za bušenje tijekom izgradnje bušotine;
• proizlazi rafiniranjem nafte;
• rezervoar - koji se sastoji od tekućih viskoznih tvari i tvari sličnih gelu formiranih na zidovima;
• zemlje (kada naftni proizvodi dospijevaju na tlo).

Kemijski sastav i sadržaj mehaničkih nečistoća u uljnom mulju uvelike varira.

Metode zbrinjavanja

Najčešće metode odlaganja uljnog mulja su sljedeće:

• kemijska;
• biološki;
• termalni;
• fizički;
• fizički i kemijski.

Racionalan izbor jedne ili druge metode određen je sadržajem naftnih derivata u mulju.

Kemijska metoda

Kemijska obrada i zbrinjavanje naftnog mulja provodi se metodom kapsuliranja i neutralizacije pri reakciji sa zemnoalkalijskim metalima (najčešće s živim vapnom). Kao rezultat ovog procesa dobiva se suha praškasta tvar u obliku malih granula s kapsulom vapna. Ovaj proizvod pripada klasi opasnosti 4, odnosno siguran je za okoliš. Koristi se kao mineralni dodatak u asf alt betonu i u izgradnji zemljanih nasipa.

Šematski dijagram postrojenja za iskorištavanje uljnog mulja za ovu tehnologiju prikazan je na donjoj slici.

Granule karakterizira visoka čvrstoća i nepropusnost. Karbonizacija njihovih školjki traje nekoliko mjeseci. Nedostaci ove tehnologije uključuju činjenicu da je potrebno koristiti posebnu opremu, veliku količinu visokokvalitetnog živog vapna. Utjecaj konačnog proizvoda na okoliš također nije u potpunosti shvaćen. Prednosti kemijske neutralizacije su relativno niska cijena i mogućnost proizvodnje mobilnih jedinica.

Biološka tehnologija

Biološka dekontaminacija je ekološki najprihvatljivija metoda, ali je njezina upotreba ograničena na tretman onih vrsta naftnog mulja koji se stvaraju u spremnicima, kao i izlijevanja na tlo ili u prirodnim vodnim tijelima. To je zbog čimbenika kao što su:

• visoka cijena bioreagensa;
• potreba da se dodijele veliki dijelovi zemlje za odlagališta;
• mogućnost neutralizacije na terenu samo u toploj sezoni;
• visok rizik od onečišćenja tla teškim metalima i drugim štetnim tvarima.

Suština biološke tehnologije zbrinjavanja naftnog mulja je korištenje mikroorganizama za biorazgradnju nafte.

Postoji i metoda obrade u grijanom bioreaktoru. To je komora u koju se dopremaju kontaminirano tlo, voda, gnojiva i korisna mikroflora. Kao rezultat stvaranja povoljnih uvjeta, mikroorganizmi se brzo razmnožavaju idolazi do raslojavanja tvari - naftni proizvodi se nakupljaju u gornjem dijelu reaktora, a voda - u donjem. Preostali uljni mulj se istovaruje na mjesta sušenja. Trajanje ovog procesa je 10-15 dana, nakon čega se nova serija sekundarnih sirovina unosi u komoru.

Termička metoda

Tehnologija toplinske obrade ima nekoliko modifikacija:

• gorenje u pećnicama ili otvorenoj vatri;
• dehidracija ili sušenje nakon čega slijedi povratak u proizvodnju;
• termalna razgradnja uz nedostatak zraka (piroliza);
• gasifikacija (oksidacija naftnog mulja za proizvodnju plina koji se koristi kao gorivo).

Spaljivanje je najlakši način zbrinjavanja naftnog otpada, ali zahtijeva čišćenje i neutralizaciju dimnih plinova koji nanose značajnu štetu okolišu. Sušenje je popraćeno visokim troškovima energije.

Jedno od područja koja najviše obećava je kontinuirana piroliza. Zahvaljujući ovoj preradi dobivaju se sintetičko ulje i pirolizni plin koji se koriste kao gorivo za isti proces. U ovom slučaju, oprema za zbrinjavanje naftnog mulja je postrojenje čiji je glavni element pirolizna komora u kojoj se toplinska razgradnja na frakcije događa na temperaturi od oko 500 °C. Otpušteni plin ulazi u filtere i kondenzatore, gdje se čisti.

Kada se koristi dodatni sustav pucanja od uljnog muljaMožete dobiti kvalitetan benzin. Jedinica je sposobna za obradu svih vrsta mulja, ali je s ekonomskog stajališta svrsishodnije koristiti čvrste otpadne naftne proizvode s niskim stupnjem vlage.

Fizikalne i fizikalno-kemijske metode

Fizičke metode zbrinjavanja uljnog mulja uključuju sljedeće metode frakcioniranja:

• Jednostavna nagodba. Ovo je najjeftinija i u isto vrijeme neučinkovita tehnologija.
• Centrifugiranje. Centrifugalna oprema se također često koristi u srednjoj fazi pripreme naftnog mulja za njihovu preradu na druge načine.
• Uvođenje tenzida (demulgatori, sredstva za vlaženje, otapala).
• Filtriranje.
• Ekstrakcija organskim otapalima, otpadom od proizvodnje etilena i acetilena, ukapljenim plinovima ili parom. Ova metoda se temelji na međusobnom otapanju polarnih spojeva.

Nedostaci svih gore navedenih tehnologija je nepotpuno odvajanje naftnih derivata.