Технология термического разложения бурового нефтешлама
Технология термического разложения бурового нефтешлама — это ключевое решение для обезвреживания и ресурсосберегающей переработки нефтесодержащих твёрдых отходов, образующихся при бурении, добыче, транспортировке и переработке нефти. Основной принцип технологии заключается в том, чтобы в условиях недостатка или полного отсутствия кислорода нагревать нефтешлам до высоких температур, при которых содержащиеся в нём органические вещества (преимущественно углеводороды) разлагаются на низкомолекулярные соединения с последующим разделением на нефть, воду и твёрдую фазу.
1. Преимущества технологии:
-
Уменьшение объёма: объём отходов сокращается более чем на 50%, влажность остатка <5%, содержание нефти в твёрдой фазе ≤0,3%.
-
Ресурсосбережение: возвращаются в оборот топливо и горючий газ, снижается зависимость от внешних источников энергии.
-
Обезвреживание: остаток после термической обработки не представляет экологической опасности (например, содержание нефтепродуктов в вытяжке <0,1 мг/л).
-
Экологичность: отсутствие образования диоксинов (из-за анаэробных условий), контроль выбросов.
2. Описание технологического процесса:
2.1 Предварительная подготовка:
-
Обезвоживание и уменьшение объёма: с помощью центрифуг, пресс-фильтров или естественной сушки снижается влажность нефтешлама до <30%, что существенно уменьшает энергозатраты при пиролизе.
-
Дробление и просеивание: удаляются камни, металл и другие крупные включения; материал измельчается до равномерной фракции (обычно <5 см), что способствует равномерному прогреву и эффективному разложению.
2.2 Реактор термического разложения:
-
Подача: подготовленный нефтешлам непрерывно подаётся в пиролизную печь через шнековый транспортер или герметичный клапан, что исключает попадание кислорода.
-
Нагрев и разложение:
-
Температура: 400–600 °C в условиях кислородного дефицита.
-
Время пребывания: 30–90 минут (в зависимости от конструкции печи), что позволяет обеспечить полное разложение органики.
-
-
Продукты пиролиза:
-
Неконденсируемые газы (20–40%) — содержат метан, водород и другие горючие газы, используются для обогрева печи.
-
Пиролизное масло (15–30%) — легкие углеводороды, пригодны для дальнейшей переработки в топливо или химическое сырье.
-
Твёрдый остаток (30–50%) — состоит из кокса и неорганических веществ, содержание нефти ≤0,3%, отвечает требованиям по экологической безопасности.
-
2.3 Обработка и утилизация продуктов:
-
Конденсация и разделение газов: горячие газы охлаждаются (водяным или масляным охлаждением), разделяются на жидкое масло и горючие газы. Неконденсируемые газы после очистки возвращаются в печь, образуя замкнутый энергетический цикл.
-
Обработка остатка: охлажденный пиролизный остаток может использоваться в качестве материала для дорожного строительства или добавки к цементу (при условии соответствия требованиям по тяжёлым металлам), либо стабилизироваться и направляться на безопасное захоронение согласно [GB 18598–2019].
2.4 Очистка отходящих газов:
-
Отходящие газы проходят через циклонный пылеуловитель, спрей-абсорбер для удаления кислотных газов и активированный уголь для сорбции диоксинов, после чего выброс осуществляется в атмосферу в соответствии с требованиями [GB 16297–1996] по выбросам загрязняющих веществ.