Установка модульная для утилизации/обезвреживания отходов нефтедобычи, нефтехимии и регенерации растворов глушения нефтяных скважин

Изобретение относится преимущественно к области нефтедобычи и предназначено для утилизации отходов нефтедобычи, нефтехимии и приготовления технологических растворов. Модульная установка выполнена в виде технологически соединенных основных функциональных модулей, каждый из которых изготовлен в заводских условиях: технологической емкости, кислотной станции с насосным оборудованием, смесителя химического, теплообменника, флотационной установки, фильтр-пресса, сепарационной установки, емкости флотошлама, смесителя эмульсионного, насосной установки, при этом модули соединены друг с другом трубопроводами и имеют габариты, позволяющие перевозку модулей по автомобильным дорогам. Обеспечивается возможность утилизации широкого спектра отходов нефтедобычи, нефтехимии и может использоваться для приготовления технологических растворов, модульный принцип конструкции позволяет транспортировать ее автомобильным транспортом и устанавливать непосредственно на месте образования отходов. 1 ил.

 

Установка модульная относится преимущественно к области нефтедобычи и предназначена для утилизации отходов нефтедобычи, нефтехимии и приготовления технологических растворов.

Известна установка для очистки и осветления отработанного бурового раствора, включающая магистраль бурового раствора, магистраль воды и последовательно гидравлически связанные накопительную емкость, насос, смеситель реагентов, центробежный аппарат и фильтр, статический гидросмеситель отработанного бурового раствора и воды, последний гидравлически связан со входом накопительной емкости, полочным тонкослойным осветлителем, установленным на выходе насоса, и плунжерным насосом, гидравлически связанным через смеситель реагентов с входом полочного тонкослойного осветлителя, при этом в качестве центробежного аппарата использован гидроциклон со спиральной вставкой, а в качестве смесителя реагентов - эжекторный смеситель (патент РФ №2030546). Недостатком известной установки является ограниченная область применения (только для бурового раствора).

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является установка для комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама в ходе бурения скважин, без строительства амбаров (патент РФ №2541957, п.п. 9-11 формулы). Устройство для реализации способа комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама, выполненное в виде технологически соединенных основных функциональных блоков: блока подготовки бурового шлама, блока подготовки ввода химических реагентов для нейтрализации, блока приготовления химических растворов, блока очистки фильтрата и отработанного бурового раствора, блока обезвоживания бурового шлама, блоки соединены друг с другом трубопроводами и транспортерами и содержат технологически соединенные вибросито с ячейками 5-10 мм для очистки бурового шлама от частиц породы размером более 5-10 мм, емкость с устройством для перемешивания бурового шлама с буровой сточной водой или фильтратом с фильтр-пресса, насос для подачи жидкого бурового шлама на обезвреживание, емкости для подготовки растворов реагентов для обезвоживания и обезвреживания бурового шлама, буровой сточной воды и бурового раствора, шнековые транспортеры для подачи сухих реагентов в емкости для их приготовления, последовательно соединенные емкости-реакторы для введения и одновременного перемешивания нейтрализующего и капсулирующего состава, коагулянта и флокулянта, емкость для конечного «созревания» бурового шлама перед обезвреживанием, перистальтический насос для подачи подготовленного таким образом бурового шлама на фильтр-пресс, трубопровод для отвода выделенного фильтрата в систему очистки фильтрата или на первичную подготовку бурового шлама, приемный бункер шнекового транспортера для поступления обезвоженного бурового шлама с установленным шнековым смесителем для перемешивания в бункере бурового шлама с сухим нейтрализующим и капсулирующим составом с последующим вывозом полученного продукта 5 класса опасности - «Обезвреженная выбуренная порода», например, на автосамосвалах, а для очистки бурового раствора и буровой сточной воды использовано оборудование напорной флотации, в котором буровой раствор и буровая сточная вода обрабатываются составами химических реагентов, подаваемых из емкостей подготовки растворов реагентов, до снижения содержания механических примесей и нефтепродуктов менее 20 мг/л.

Недостатком известной установки является то, что она не позволяет проводить очистку отходов неорганических кислот и утилизацию/обезвреживание водонефтяной эмульсии, СОЖ, жидких нефтесодержащих отходов, отработанных масел с выделением технической воды, углеводородов, механических примесей и хлористых солей.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание модульной установки, позволяющей проводить очистку отходов неорганических кислот и утилизацию/обезвреживание водонефтяной эмульсии, СОЖ, жидких нефтесодержащих отходов, отработанных масел с выделением технической воды, углеводородов, механических примесей и хлористых солей.

Поставленная задача решается предлагаемой модульной установкой для переработки и утилизации отходов нефтедобычи, нефтехимии и приготовления технологических растворов, выполненной в виде технологически соединенных основных функциональных модулей, каждый из которых изготовлен в заводских условиях: технологической емкости, кислотной станции с насосным оборудованием, смесителя химического, теплообменника, флотационной установки, фильтр-пресса, сепарационной установки, емкости флотошлама, смесителя эмульсионного, насосной установки, при этом модули соединены друг с другом трубопроводами, причем технологическая емкость предназначена для приема и временного хранения жидких отходов, выполнена в виде металлического параллелепипеда, кислотная станция с насосным оборудованием предназначена для приготовления и подачи водных растворов кислоты или щелочи посредством растворения сухих веществ, смеситель химический предназначен для нейтрализации кислото- и щелочесодержащих отходов, теплообменник предназначен для дополнительного нагрева нефтесодержащих отходов перед разделением, а также для утилизации избыточной теплоты химических реакций, флотационная установка предназначена для очистки водных сред от углеводородов и механических примесей методом напорной флотации и содержит коагуляционную камеру, сатуратор, флотатор, станцию приготовления коагулянта, станцию приготовления флокулянта, циркуляционные насосы и соединительные трубопроводы, фильтр-пресс предназначен для механического обезвоживания флотошлама и комплектуется насосом флотошлама, станцией приготовления флокулянта, промывочным насосом, восстановительным баком и ленточным конвейером, сепарационная установка предназначена для выделения из нефтяных сред воды и механических примесей и содержит сырьевой насос, центробежный тарельчатый сепаратор и водяную станцию, смеситель эмульсионный предназначен для предварительной подготовки нефтесодержащих отходов к сепарации и выполнен в виде емкостного аппарата с набором внутренних перегородок, насосная установка выполнена в виде двух установок, одна из которых предназначена для перекачивания отходов из емкости в смеситель химический, для отгрузки сред с установки, для подачи нейтрализованного раствора на охлаждение, а вторая насосная установка предназначена для подачи сред на флотатор, для отгрузки сред с установки, причем модули выполнены с габаритами, пригодными для перевозки по автомобильным дорогам,

Изобретение иллюстрируется технологической схемой, где:

1 - технологическая емкость

2 - насос

3 - теплообменник

4 - смеситель химический

5 - кислотная станция

6 - насос

7 - коагуляционная камера

8 - станция приготовления коагулянта

9 - флотатор

10 - станция приготовления флокулянта

11 - сатуратор

12 - насос

13 - емкость флотошлама

14 - насос фильтр-пресса

15 - фильтр-пресс

16 - промывочный насос

17 - технологическая емкость (отгрузки с флотатора)

18 - насос

19 - сепаратор

20 - технологическая емкость (отгрузки с сепаратора)

21 - насос

22 - технологическая емкость (вода от сепаратора)

23 - насос

24 - прием отходов

25 - поток на нейтрализацию

26 - раствор для нейтрализации

27 - реагент

28 - нейтрализат

29 - раствор коагулянта

30 - коагулянт

31 - поток на флотатор

32 - раствор флокулянта

33 - флокулянт

34 - водовоздушная смесь

35 - поток на сатуратор

36 - очищенный раствор от флотатора

37 - очищенный раствор на отгрузку 38-флотошлам

39 - флотошлам на фильтр-пресс

40 - кек (обезвоженный флотошлам)

41 - фильтрат

42 - фильтрат в смеситель химический

43 - нефтесодержащие отходы на сепарацию

44 - нефтепродукт сепарации

45 - нефтепродукт на отгрузку

46 - вода с сепарации

47 - мехпримесь от сепаратора

48 - смеситель эмульсионный

Предлагаемая установка состоит из следующих модулей.

1. Технологическая емкость вместимостью 58 м3 (модуль А) Технологическая емкость 1 предназначена для приема и временного

хранения жидких отходов. Конструктивно емкость выполнена в виде металлического параллелепипеда в габаритах пригодных для перевозки по автомобильным дорогам. Для налива и слива отходов емкость оборудована штуцерами Ду 65 мм и Ду 100 мм. В верхней части выполнены 4 люк-лаза. Подогрев среды осуществляется через металлический змеевик, расположенный в нижней части емкости. В качестве теплоносителя может использоваться горячая вода или пар с давлением до 0,6 МПа. Габариты емкости: длина - 1 1285 мм, ширина - 2200 мм, высота - 2785 мм. Вес - 5126,8 кг. Технологическая емкость оборудуется теплоизоляцией.

2. Кислотная станция с насосным оборудованием (модуль Б)

Кислотная станция 5 предназначена для приготовления и подачи водных растворов кислоты или щелочи посредством растворения сухих веществ. Для приготовления растворов используются две вертикальные цилиндрические полиэтиленовые емкости вместимостью 3000 литров. Загрузка сухих веществ осуществляется через верх емкости. Для интенсификации процесса растворения в верхней части емкости установлены пропеллерные мешалки с электроприводами. Частота вращения пропеллера 190 об/мин. Подача приготовленного раствора осуществляется насосами-дозаторами производительностью до 6 м3/ч.

3. Смеситель химический (модуль В)

Смеситель химический 4 предназначен для нейтрализации кислото- и щелочесодержащих отходов. Для интенсификации процессов нейтрализации смеситель оборудован пропеллерными мешалками с электроприводами. Конструктивно емкость выполнена в виде металлического параллелепипеда в габаритах пригодных для перевозки по автомобильным дорогам. Вместимость смесителя 58 м3. Для налива и слива отходов емкость оборудована штуцерами Ду 65 мм и Ду 100 мм. В верхней части выполнены 4 люк-лаза. Отвод избыточной теплоты нейтрализации осуществляется через металлический змеевик. Внутренняя часть смесителя выполнена из коррозионностойкого материала. Габариты емкости: длина - 11285 мм, ширина - 2200 мм, высота - 2785 мм. Вес - 5126,8 кг.

4. Теплообменник (модуль Г)

Теплообменник 3 предназначен для дополнительного нагрева нефтесодержащих отходов перед разделением, а также для утилизации избыточной теплоты химических реакций. Тип теплообменника - спиральный. Площадь поверхности теплообмена - 8 м2. Температура пара - до 180°С. Материал теплообменника - сталь 316 (03Х17Н14М3). Вес - 420 кг.

5. Флотационная установка (модуль Д)

Флотационная установка предназначена для очистки водных сред от углеводородов и механических примесей методом напорной флотации. В состав установки входит коагуляционная камера 7, сатуратор 11, флотатор 9, станция приготовления коагулянта 8, станция приготовления флокулянта 10, циркуляционные насосы 12 и соединительные трубопроводы. Остаточное содержание углеводородов в очищенной воде - 20 мг/дм3, механических примесей - 20 мг/дм3.

Коагуляционная камера 4 представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость с перемешивающим устройством. Подача воды в коагуляционную камеру происходит снизу, выход - сверху, через фланцевые соединения на обечайке емкости. Камера коагуляции оборудована механическим перемешивающим устройством, приводимым в действие электромотором через редуктор. Перемешивание необходимо для интенсификации процесса коагуляции. Вместимость коагуляционной камеры 3000 литров.

Для приготовления водовоздушной смеси для флотатора используется сатуратор 11 - ADT-300. Сатуратор 11 представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат диаметром 300 мм с установленными внутри фильтровальными пластинами. Через штуцеры подаются осветленная вода, сжатый воздух 0,6 МПа, отводится насыщенный водовоздушная смесь.

Для приготовления рабочего раствора коагулянта предусмотрена станция приготовления раствора коагулянта 8. Она состоит из растворного бака, расходного бака и защитного поддона. Растворный бак представляет собой пластиковую емкость, рабочим объемом V=0,535 м³ (L=1200 мм, В=800 мм, Н=800 мм), которая оборудована: патрубком с краном, расположенным в верхней части емкости, для подвода воды на растворение; загрузочным люком с воронкой для загрузки порошкообразного материала; вертикальным перемешивающим устройством; системой визуального контроля уровня воды; аварийным переливом; патрубком с краном, расположенным в нижней части емкости, для слива готового раствора в расходный бак, расположенный под растворным баком.

Расходный бак представляет собой пластиковую емкость, рабочим объемом V=0,535 м³ каждая (L=1200 мм, В=800 мм, Н=800 мм), которая оборудована: системой визуальнрго контроля уровня готового раствора; патрубком с краном, расположенным в нижней части емкостей, для опорожнения их содержимого; аварийным переливом. Для предотвращения возможных аварийных проливов при приготовлении раствора коагулянта, служит защитный поддон.

Станция приготовления и дозирования флокулянта 10 - СПФ предназначена для приготовления водных растворов флокулянтов с концентрацией 0,05-0,2% из гранулированного порошка. Максимальная часовая производительность по готовому продукту - 150 л/час (СПФ-500) при времени растворения полимера не более 2-х часов. Станция устанавливается на станине и комплектуется автономным пультом управления. Резервуар станции состоит из трех камер с рабочим объемом по 150 литров каждая (СПФ-500): камеры растворения, камеры созревания и камеры отбора.

Приготовление раствора флокулянта из сухого гранулированного порошка происходит в камере растворения и камере созревания. Камеры соединены друг с другом в единую гидравлическую систему.

Для создания водовоздушной смеси используются циркуляционные насосы с параметрами: подача - 25 м3/ч, напор - 0,4 МПа. Тип насоса - центробежный, консольный.

Во флотаторе 9 - SPC-10 производится удаление взвешенных веществ и нефтепродуктов, находящихся в воде. Сфлотированные загрязнения собираются на поверхности флотатора, и затем, с помощью спирального сборника собираются и поступают в резервуар флотошлама 13.

Флотатор 9 - предназначен для высокопроизводительной очистки методом напорной флотации сточных вод различных производств. Во флотаторе используется принцип напорной флотации, основанный на явлении повышения растворимости газов в воде (в частности воздуха) при повышении давления воды. Осветление воды методом напорной флотации осуществляется в ванне флотатора. Ванна флотатора представляет собой емкость из нержавеющей стали диаметром 4100 мм и высотой 900 мм. На ванне флотатора устанавливается каретка с приводом и спиральный сборник флотошлама. Смачиваемые детали флотатора выполнены из нержавеющей стали. Детали не контактируемые с очищаемой водой выполняются из углеродистой стали. Вода, предварительно обогащенная воздухом в сатураторе 11, подается в ванну флотатора, где под действием пузырьков воздуха, загрязнения всплывают на поверхность воды и удаляются спиральным сборником.

Через распределительные трубы, установленные на подвижной каретке, вода, смешанная с водовоздушной смесью равномерно распределяется по площади ванны флотатора. Выпуск очищаемой воды, смешанной с водовоздушной смесью, осуществляется в придонных слоях ванны флотатора. Осветленная вода собирается при помощи системы труб сбора осветленной воды, так же смонтированных на подвижной каретке, и далее поступает в наружную секцию центрального стакана, откуда отводится через патрубок. Благодаря установленной на подвижной раме распределительной системе подачи осветляемой воды и системы сбора осветленной воды, во флотаторе реализован принцип «нулевой скорости», при котором процесс флотации осуществляется в неподвижном слое воды, что значительно повышает эффективность процесса.

Флотошлам собирается спиральным сборником и далее сбрасывается во внутреннюю секцию центрального стакана и далее, через патрубок отводится из флотатора.

На флотаторе 9 предусмотрено 2 независимых привода для каретки и сборника флотошлама. Приводы оборудованы частотными преобразователями. Регулировка частоты вращения привода каретки позволяет добиться эффекта «нулевой скорости» при различных расходах очищаемой воды. Регулировка частоты вращения привода сборника флотошлама позволяет получить флотошлам различной влажности. Большая частота вращения сборника флотошлама способствует удалению большего объема флотошлама при более высокой влажности. Уменьшение частоты вращения сборника позволяет снизить объем флотошлама и повысить его концентрацию.

Для удаления донного осадка, на дне ванны флотатора предусмотрен приямок для сбора донного осадка с патрубком. Сбор донного осадка производится при помощи донного скребка. Донный скребок смонтирован на каретке. Для обеспечения периодического удаления осадка, патрубок оборудован пневматическим пережимным клапаном. Управление клапаном осуществляется от пневмопанели, при помощи соленоидного клапана. Для сброса донного осадка производится кратковременное открытие пневматического пережимного клапана (3÷6 с). Период открытия клапана устанавливается обслуживающим персоналом в зависимости от количества образующихся отложений на дне флотатора. Рекомендуемый интервал 30-90 мин.

6. Фильтр-пресс (модуль Е).

Фильтр-пресс 15 предназначен для механического обезвоживания флотошлама. Фильтр-пресс дополнительно комплектуется насосом флотошлама 14, станцией приготовления флокулянта, промывочным насосом 16, восстановительным баком и ленточным конвейером.

Насос флотошлама 14 винтовой самовсасывающий обеспечивает подачу флотошлама во флотатор. Подача - 3÷9 м3/ч. Мощность электропривода - 2,2 кВт.

Станция приготовления флокулянта предназначена для приготовления водных растворов флокулянтов с концентрацией 0,05÷0,2% из гранулированного порошка. Максимальная часовая производительность по готовому продукту - 700 л/час при времени растворения полимера 30 минут. Приготовление раствора флокулянта из сухого гранулированного порошка происходит в камере растворения и камере созревания. Камеры соединены друг с другом в единую гидравлическую систему.

Ленточный фильтр-пресс предназначен для обезвоживания водосодержащих материалов. В верхней части расположен смеситель, в котором происходит смешение флотошлама с раствором флокулянта. Далее смешанный поток подвергается гравитационному осветлению и отжиму между фильтровальных лент. Давление отжима 0,6 мПа. Ширина фильтровальной ленты - 800 мм. Производительность 0,75÷5 м3/ч. Фильтр-пресс располагается непосредственно над восстановительным баком, в который стекает вода от промывки фильтровальных лент.

Промывочный насос 16 предназначен для подачи воды в систему промывки фильтровальных лент фильтр-пресса и восстановительного бака. Тип насоса - центробежный консольный. Подача - 16 м3/ч, напор - 1,0 МПа.

Восстановительный бак предназначен для очистки фильтрата и последующего его использования для промывки фильтровальных лент.Он выполнен в виде параллелепипеда с расположенной в верхней части фильтровальной лентой.

Отгрузка кека (обезвоженного флотошлама) от фильтр-пресса производится ленточным конвейером. Ширина ленты - 370 мм, длина конвейера - 7000 мм, привод - 0,55 кВт.

7. Сепарационная установка (модуль Ж).

Сепарационная установка предназначена для выделения из нефтяных сред воды и механических примесей. В состав установки входят сырьевой насос, центробежный тарельчатый сепаратор 19 и водяная станция. Сырьевой насос осуществляет подачу очищаемой среды на сепаратор. Тип насоса - винтовой, самовсасывающий (подача 9,8 МПа, привод 4 кВт). Водяная станция обеспечивает управление подвижным дном сепаратора для разгрузки отделенного шлама.

Сепаратор обеспечивает разделение входящего потока на 2 жидких потока с разными плотностями и твердую фазу (механическая примесь). Остаточное содержание воды в нефти после сепарации 0,1÷0,5%. Частота вращения тарелок сепаратора - 4150 об/мин, мощность привода - 15 кВт.

8. Емкость флотошлама (модуль З).

Емкость флотошлама 13 предназначена для приема и временного хранения флотошлама. Конструктивно емкость выполнена в виде металлического параллелепипеда в габаритах пригодных для перевозки по автомобильным дорогам. Для налива и слива отходов емкость оборудована штуцерами Ду 65 мм и Ду 100 мм. В верхней части выполнен люк-лаз. Подогрев среды осуществляется через металлический змеевик, расположенный в нижней части емкости. В качестве теплоносителя может использоваться горячая вода или пар с давлением до 0,6 МПа. Вместимость емкости 20 м3.

9. Смеситель эмульсионный (модуль И).

Смеситель эмульсионный предназначен для предварительной подготовки нефтесодержащих отходов к сепарации. Конструктивно выполнен в виде емкостного аппарата с набором внутренних перегородок. Вес 3560 кг.

10. Насосная установка НУ-1 (модуль К).

Насосная установка предназначена для перекачивания отходов из емкости 1 в смеситель химический, для отгрузки сред с УМГТНВ, для подачи нейтрализованного раствора на охлаждение. В состав установки входят насосы ВКС (самовсасывающий, 14 м3/ч, 0,28 МПа), ЦНС 13-66 (центробежный секционный, 13 м3/ч, 0,66 МПа), ЦНС 38-110 (центробежный секционный, 13 м3/ч, 1,1 МПа) соединительные трубопроводы и запорная арматура.

11. Насосная установка НУ-2 (модуль К).

Насосная установка предназначена для подачи сред на флотатор, для отгрузки сред с УМПНВ. В состав установки входят насосы, ЦНС 38-66 (центробежный секционный, 38 м3/ч, 0,66 МПа), ЦНС 38-154 (центробежный секционный, 38 м3/ч, 1,54 МПа) соединительные трубопроводы и запорная арматура.

Установка комплектуется модульными блоками, в зависимости от производственных задач Заказчика. Из отходов, поступающих на установку УМПНВ на утилизацию/обезвреживание, производятся продукты, соответствующие требованиям действующих норм или технических условий.

Модульные блоки УМПНВ имеют габариты 20-40 фут. контейнеров, вес каждого блока не превышает 10 тонн. Оборудование, установленное в контейнерах, возможно смонтировать в стационарном производственном корпусе, что более эффективно для обслуживающего персонала. Емкостное оборудование изготовлено из стали 09Г2С, смеситель химический - из кислотостойкого термопластика.

Установленная мощность потребления электроэнергии не превышает 80 кВт.

Используемые реагенты:

В процессе утилизации/обезвреживании отходов используются реагенты:

- известь строительная (ГОСТ 9179-77);

- коагулянт Аква-аурат-30 (ТУ 2163-069-00205067-2007);

- флокулянт "Праестол" (ТУ 2216-001-40910172-98);

- реагент БОК (ТУ 2449-056-41805307-2008);

- состав для обезвреживания нефтезагрязненных материалов НИКС (ТУ 20.59.59-003-14563994-2018);

- натр едкий чешуированный (СТО 00203312-017-2011).

При нейтрализации отходов кислот и щелочей могут быть использованы отработанные растворы (отходы) щелочей и кислот соответственно.

Получаемые продукты.

В процессе утилизации/обезвреживании отходов на предлагаемой модульной установке получаются продукты, пригодные для дальнейшего использования:

а) очищенная вода ГОСТ 23732 «Вода для бетонов и растворов»;

б) очищенная вода ОСТ 39-225-88 «Вода для заводнения нефтяных пластов»;

в) смесь рекуперированных углеводородов и масел ТУ 0258-002-14563994-2015 (для использования в качестве компонента котельного топлива, взамен других нефтепродуктов для дальнейшей переработки на нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах);

г) кислота серная восстановленная ТУ 20.13.24-007-14563994-2018 (для использования в процессе добычи полезных ископаемых, в том числе методом подземного скважинного выщелачивания);

д) смолка кислая ТУ 20.59.59-006-14563994-2018 (для производства дорожных битумов);

е) камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов (при нейтрализации серной кислоты известью) - ГОСТ 4013.

Технологическая схема.

На прилагаемом чертеже приведена технологическая схема утилизации/обезвреживания отходов неорганических кислот и утилизации/обезвреживания водонефтяной эмульсии, СОЖ, жидких нефтесодержащих отходов, отработанных масел с выделением технической воды, углеводородов, механических примесей и хлористых солей.

Отходы доставляются на площадку утилизации/обезвреживания специальным автотранспортом. Слив из автоцистерны осуществляется самотеком в технологическую емкость 1. Далее насосом 2 отходы 25 подаются в смеситель химический 4, где происходит корректировка параметров рН.

В качестве нейтрализующего раствора 26 приготавливается водный раствор каустической соды (гидроксид натрия) с концентрацией 44÷50%. При нейтрализации серной кислоты реакция нейтрализации выглядит следующим образом:

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2Н2О

Далее нейтрализованный раствор 28 подается в коагуляционную камеру 7. Дополнительно в трубопровод подается коагулянт (водный раствор) 29. Водный раствор коагулянта приготавливается на станции 8 посредством растворения сухого коагулянта 30 в воде. В качестве коагулянта используется «Аква-Аурат - 30». Удельный расход коагулянта по Al2O3 - 50 мг/л. Подача раствора коагулянта производится насосами-дозаторами с подачей до 100 л/ч. В коагуляционной камере 7 обеспечивается выдержка раствора для его созревания.

Нейтрализованный раствор 31 совместно с коагулянтом из коагуляционной камеры 7 подается во флотатор 9. В поток дополнительно вводятся раствор флокулянта 32 и водовоздушная смесь 34. Раствор флокулянта приготавливается на станции приготовления флокулянта 10, а водовоздушная смесь в сатураторе 11. В качестве флокулянта используется «Praestol 2540», удельный расход флокулянта от 80 до 300 грамм приготовленного раствора на тонну сухого вещества.

Для приготовления водовоздушной смеси 34 для флотатора используется сатуратор 11. Очищенный раствор 35 и воздух смешиваются в течение 10 секунд внутри камеры насыщения, воздухом, и затем водовоздушная смесь 34 выходит через выходной патрубок. Очищенный раствор 15 подается циркуляционным насосом 12 с параметрами: подача - 25 м3/ч, напор - 0,4 МПа.

После смешения нейтрализованного отхода с реагентами и водовоздушной смесью, поток поступает во флотатор 9. Очистка раствора методом напорной флотации осуществляется в ванне флотатора. Во флотаторе происходит выделение из раствора углеводородов и механических примесей. Очищенный раствор 36 собирается при помощи системы труб и отводится в емкость 22.

Флотошлам собирается спиральным сборником и далее сбрасывается во внутреннюю секцию центрального стакана и далее, через патрубок отводится 38 из флотатора 9 в емкость 13.

Флотошлам из емкости 13 с содержанием сухого вещества 1÷2% подвергается обезвоживанию на ленточном фильтр-прессе 15. Фильтр-пресс предназначен для механического обезвоживания флотошлама. Фильтр-пресс 15 дополнительно комплектуется насосом флотошлама 14 и ленточным конвейером.

Насос флотошлама 14 винтовой самовсасывающий обеспечивает подачу флотошлама на фильтр-пресс. Подача - 3÷9 м3/ч. Мощность электропривода - 2,2 кВт.В верхней части фильтр-пресса 15 расположен смеситель, в котором происходит смешение флотошлама с раствором флокулянта. Далее смешанный поток подвергается гравитационному осветлению и отжиму между фильтровальных лент. Давление отжима 0,6 мПа. Ширина фильтровальной ленты - 800 мм. Производительность по флотошламу - 0,75÷5 м3/ч. Отгрузка кека (обезвоженного флотошлама) 40 от фильтр-пресса производится ленточным конвейером. Ширина ленты - 370 мм, длина конвейера - 7000 мм, привод - 0,55 кВт.

Влажность обезвоженного флотошлама 70%. Обезвоженный флотошлам 40 с фильтр-пресса является отходом - код ФККО 72330102394 «Осадок (шлам) флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод, содержащий нефтепродукты в количестве менее 15%». Удельный выход кека - 10÷15 кг/т отработанного раствора.

Фильтрат 41 после фильтр-пресса 15 подается в смеситель химический 4 для дополнительной корректировки водородного показателя отхода.

Технологическая схема утилизации/обезвреживания отходов щелочей аналогична схеме утилизации/обезвреживания отходов кислот. Для нейтрализации щелочей используются растворы кислот.

При обезвреживании/утилизации отходов с преобладанием жидких нефтепродуктов, насосом 2 эмульсия подается через теплообменник 3 и смеситель эмульсионный 48 в сепаратор 19 для разделения на углеводородную фазу, воду и механическую примесь. На вход смесителя эмульсионного 48 дополнительно может подаваться деэмульгатор. Углеводородная фаза 44 после сепарации поступает под давлением в технологическую емкость 20. Показатели качества углеводородной фазы соответствуют требованиям ТУ 0258-002-14563994-2015 «Смесь рекуперированных углеводородов и масел». Насосом 21 смесь рекуперированных углеводородов и масел отгружается с установки.

Вода 46 из сепаратора поступает в емкость 22, откуда насосом 23 подается в смеситель химический 4 для последующего отделения механической примеси и оставшихся нефтепродуктов. С флотатора 9, выделенный нефтепродукт и механическая примесь (флотошлам) поступают в технологическую емкость 13, а очищенная вода в технологическую емкость 17. Насосом 18 очищенная вода (ГОСТ 23732, ОСТ 39-225-88) отгружается с установки.

Флотошлам 39 из технологической емкости 13 насосом 14 подается на фильтр-пресс 15 для обезвоживания. Обезвоженная механическая примесь 40 (код ФККО 74235101394 - «Кек переработки нефтесодержащих отходов») с фильтр пресса, транспортером подается в кузов автомобиля для вывоза на площадку обезвреживания.

Для уменьшения содержания хлористых солей в сепаратор может подаваться пресная вода.

Предлагаемая установка позволяет утилизировать широкий спектр отходов нефтедобычи, нефтехимии и может использоваться для приготовления технологических растворов. Кроме того, модульный принцип конструкции установки позволяет транспортировать ее автомобильным транспортом и устанавливать непосредственно на месте образования отходов.

Установка модульная для утилизации/обезвреживания отходов нефтедобычи, нефтехимии и регенерации растворов глушения нефтяных скважин, выполненная в виде технологически соединенных основных функциональных модулей, каждый из которых изготовлен в заводских условиях: технологической емкости, кислотной станции с насосным оборудованием, смесителя химического, теплообменника, флотационной установки, фильтр-пресса, сепарационной установки, емкости флотошлама, смесителя эмульсионного, насосной установки, при этом модули соединены друг с другом трубопроводами, причем технологическая емкость предназначена для приема и временного хранения жидких отходов, выполнена в виде металлического параллелепипеда, кислотная станция с насосным оборудованием предназначена для приготовления и подачи водных растворов кислоты или щелочи посредством растворения сухих веществ, смеситель химический предназначен для нейтрализации кислото- и щелочесодержащих отходов, теплообменник предназначен для дополнительного нагрева нефтесодержащих отходов перед разделением, а также для утилизации избыточной теплоты химических реакций, флотационная установка предназначена для очистки водных сред от углеводородов и механических примесей методом напорной флотации и содержит коагуляционную камеру, сатуратор, флотатор, станцию приготовления коагулянта, станцию приготовления флокулянта, циркуляционные насосы и соединительные трубопроводы, фильтр-пресс предназначен для механического обезвоживания флотошлама и комплектуется насосом флотошлама, станцией приготовления флокулянта, промывочным насосом, восстановительным баком и ленточным конвейером, сепарационная установка предназначена для выделения из нефтяных сред воды и механических примесей и содержит сырьевой насос, центробежный тарельчатый сепаратор и водяную станцию, смеситель эмульсионный предназначен для предварительной подготовки нефтесодержащих отходов к сепарации и выполнен в виде емкостного аппарата с набором внутренних перегородок, насосная установка выполнена в виде двух установок, одна из которых предназначена для перекачивания отходов из емкости в смеситель химический, для отгрузки сред с установки, для подачи нейтрализованного раствора на охлаждение, а вторая насосная установка предназначена для подачи сред на флотатор, для отгрузки сред с установки, причем модули выполнены с габаритами, пригодными для перевозки по автомобильным дорогам.