Способ термического обезвреживания и деметаллизации жидких нефтеотходов

 

Изобретение относится к проблеме термического обезвреживания многотонных отходов нефтепереработки. Сущность изобретения: способ ведут путем смешивания нефтеотходов с предварительно карбонизованными углеродсодержащими материалами, полученными из сырья растительного и ископаемого происхождения, в соотношении 1:2-1:3 и подвергают пиролизу с последующим сжиганием выделяющих газов. Твердый остаток используют повторно до накапливания в нем тяжелых металлов (ванадия, никеля) в количестве, достаточном для их промышленной переработки. Способ позволяет удалить из нефтеотходов нежелательные количества металлов (ванадия и никеля), а из остатка выделить их для дальнейшего промышленного использования.

Изобретение касается проблемы термического обезвреживания многотонных отходов нефтепереработки.

Их прямое сжигание в различных топочных устройствах затруднено из-за неполноты сгорания, что наносит вред окружающей среде (N 10, с. 340-345, 1991 (Италия), РЖХим. 1992, 11 П 244)[1].

Известна двухстадийная технология термического обезвреживания нефтеотходов включающая процесс их пиролиза с последующим выделением конденсацией из газов различных температурных фракций и сжиганием твердых и жидких остатков. Недостатком этой технологии является сложное аппаратурное оформление процесса (Пат. США 4983278, 03.04.89, C 10 G 1/00)[2].

Наиболее близким к предлагаемому способу обезвреживания жидких нефтеотходов по своей технической сущности является двухстадийный процесс термического обезвреживания загрязненных нефтепродуктами почв, включающий стадию термообработки пропитанных нефтепродуктами почв (носителей), отгонку и конденсацию углеводородов и последующее сжигание оставшихся в почве нефтепродуктов (США 5275507, B 09 B 5/00, 04.01.1994)[3].

Однако прямое использование данного способа для обезвреживания жидких нефтеотходов не эффективно из-за низкой поглотительной способности почвенных ингредиентов (песок, глина и др.).

Цель изобретения - повышение эффективности процесса термического обезвреживания жидких нефтеотходов за счет использования в качестве носителей пористых углеродных материалов, а также обеспечение возможности утилизации содержащихся в нефтеотходах тяжелых металлов - ванадия (V), никеля (Ni), среднее содержание которых составляет, мас. %: V - 0,1; Ni - 0,01, а в твердых остатках при пиролизе нефти увеличивается в десятки раз (Давыдова С. Л. Тяжелые металлы в нефтях и нефтепродуктах", "15 Менд. съезд по общей и прикладной химии 1993, с. 51-52)[4].

Поставленная цель достигается тем, что жидкие нефтеотходы смешивают с предварительно карбонизованными (обуглероженными) при 400-500oC углеродсодержащими материалами (торф, лигнин, бурый уголь, древесные опилки и др.) в соотношении 1: 2 - 1:3 в зависимости от пористости карбонизатов. Подготовленную смесь подвергают пиролизу, при этом в газовую фазу переходит более 90% нефтеотходов, а твердый остаток используют повторно. Замена носителя (карбонизата) производится в зависимости от накапливания в нем тяжелых металлов (V, Ni и др.), но не менее чем через 4-6 циклов.

Пример 1.

Жидкие нефтяные отходы смешивали с карбонизатом, полученным из торфа, в соотношении 1:2. Смешение производили в двухшнековом смесителе. В результате термообработки при 500 20oC во вращающейся печи 1 кг смеси было обезврежено 330 г нефтеотходов.

Для сравнения. При пиролизе 1 кг загрязненной нефтепродуктами почвы обезвреживается 100 г жидких нефтеотходов.

Пример 2.

Жидкие нефтяные отходы смешивали с карбонизатом бурого угля в соотношении 1:3 и проводили процесс термообработки аналогично примеру N 1.

В результате термообработки 1 кг смеси было обезврежено 250 г нефтеотходов.

Карбонизаты для проведения опытов получали во вращающейся печи при температуре 460 10oC.

Количество добавляемых к карбонизованным материалам нефтеотходов зависит от их пористости и находится в пределах от 30% для носителей с пониженной пористостью (менее 0,4 см3/г), до 50% для карбонизатов с повышенной пористостью (более 0,5 см3/г).

Содержание ванадия в нефтеотходах и твердых остатках определяли методом спектрального анализа (полуколичественно).

Для примера 1 содержание ванадия составило: в нефтеотходах - 0,08 мас.%, в твердых остатках после 6-го цикла - 0,32 мас.%.

Такое количество сопоставимо с содержанием ванадия в рудах, а его извлечение из углеродных материалов (после их сжигания) не вызывает затруднений.

Формула изобретения

Способ термического обезвреживания и деметаллизации жидких нефтеотходов, включающий их пиролиз и сжигание образующихся газов, отличающийся тем, что нефтеотходы смешивают с предварительно карбонизованными углеродсодержащими материалами, полученными из сырья растительного и ископаемого происхождения, в соотношении 1 : 2 - 1 : 3 и подвергают пиролизу с последующим сжиганием выделяющихся газов, а твердый остаток используют повторно до накапливания в нем тяжелых металлов (ванадия, никеля) в количестве, достаточном для их промышленной переработки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к проблеме обезвреживания таких промышленных жидких отходов, как отработанные эмульсии и замазученные воды

Изобретение относится к способам утилизации маслоотходов или шламов и иных отходов, содержащих тяжелые, в том числе жидкие, углеводороды

Изобретение относится к области эксплуатации котельных энергетических установок, например стационарных, работающих на жидком нефтяном топливе и природном газе

Изобретение относится к оборудованию для сжигания вязких жидкостей, таких как смола из фильтров для целей очистки газа или сходных с ними, состоящее из резервуара или контейнера с обогревающими элементами, горелки и трубки, соединяющей горелку с резервуаром

Изобретение относится к технологии сжигания вредных газов, в частности, образованных от продувок скважин в атмосферу в связи с необходимостью очистки ствола скважины и призабойной зоны от технологических жидкостей, и может найти применение в нефтяной и газовой отраслях промышленности

Изобретение относится к способам и установкам для переработки беспламенным сжиганием твердых органических отходов в расплаве солей и щелочей и может быть использовано в химической, нефтехимической, атомной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области переработки и утилизации отходов бытовых и (или) промышленных, включающих отходы углесодержащих материалов

Изобретение относится к методам переработки конденсированных горючих, преимущественно высоковлажных, таких как твердые бытовые отходы, отходы биомассы, илы и шламы, уголь, путем пиролиза и газификации органической составляющей отходов
Изобретение относится к области термической переработки бытовых, промышленных и медицинских отходов и может быть использовано в промышленности, медицине и коммунальном хозяйстве

Изобретение относится к методам переработки горючих твердых бытовых отходов (ТБО), преимущественно высоковлажных, путем пиролиза и газификации органической составляющей отходов с тем, чтобы получить углеводородные продукты пиролиза и топливный газ, которые используются для получения энергии
Изобретение относится к области переработки горючих ископаемых и утилизации твердых производственных и бытовых отходов и может быть использовано в горной промышленности и на предприятиях коммунального хозяйства

Изобретение относится к области переработки твердых бытовых отходов с получением в качестве конечных продуктов экологически чистых дымовых газов, шлака и металла и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и в промышленности
Наверх