Способ рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, и устройство для его реализации

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Технический результат – повышение энергоэффективности установки. Установка для рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, содержит два бункера, СВЧ-излучатели, два барабанных разрыхлителя, транспортер, многотопливную горелку, испаритель абсорбционной холодильной установки, охладитель. В первой части установки над транспортером размещены СВЧ-излучатели, барабанный разрыхлитель, охладитель, во второй части установки находятся многотопливная горелка, барабанный разрыхлитель, абсорбционная холодильная установка. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Из предшествующего уровня техники известен мобильный комплекс [1] для очистки грунтов и рекультивации почв и пахотных земель от нефтяных загрязнений, содержащий тягово-силовой агрегат, устройство для фрезерования, дозатор-смеситель, агрегат укладки очищенного грунта, мобильный комплекс дополнительно снабжен отвалом в виде скребкового ножа и расположен впереди тягово-силового агрегата, а устройство для фрезерования взаимосвязано с дозатором-смесителем и закреплено на платформе, где также расположен трехсекционный бункер для сыпучих материалов и гидробак для раствора биопрепаратов, при этом дозатор-смеситель выполнен в виде емкости, внутри которой расположены вращающиеся шнеки, а агрегат укладки очищенного грунта выполнен в виде камеры переменного сечения, имеющей трапецеидальные вырезы. Также диаметр рабочей поверхности каждого шнека кратен его длине для песчаных и супесчаных грунтов с коэффициентом кратности 1:10, а для других грунтов 1:15. Шнеки выполнены с дифференцированным шагом.

Известна технологическая схема [2] установки для термического обезвреживания промышленных нефтесодержащих и твердых бытовых отходов, включающая узел подачи отходов на переработку в камеру загрузки, вращающуюся печь термообработки, конструктивно соединенную с указанной камерой загрузки и с камерой выгрузки обработанных отходов, топку дожигания продуктов пиролиза, снабженную системой газоходов и газопроводов, при этом вращающаяся печь термообработки содержит вращающийся барабан с соосно установленной внутри него с образованием кольцевого зазора ретортой, которая одним концом соединена с камерой загрузки, а другим – с камерой выгрузки обработанных отходов, при этом упомянутая камера выгрузки сообщена посредством газохода транспортирования продуктов пиролиза с топкой дожигания, которая в свою очередь дополнительно снабжена газоходом подачи воздуха и соединена газопроводом подачи дымовых газов с кольцевым зазором между вращающимся барабаном и ретортой печи с обеспечением противотока перерабатываемых отходов, находящихся в реторте, и дымовых газов, проходящих по кольцевому зазору, причем упомянутый кольцевой зазор также снабжен газопроводом отвода отработанных дымовых газов, при этом узел подачи отходов на переработку дополнительно снабжен конструктивными узлами: дробильной машиной, а также виброситом и/или грохотами, причем обработанные посредством указанных конструктивных узлов и подготовленные к обработке отходы подаются в камеру загрузки по меньшей мере одним конвейером.

Известна установка [3] для термической переработки отходов, содержащая узел подачи отходов, реактор термолизной деструкции отходов и камеру сжигания твердых продуктов термолизной деструкции, а также линию подачи реагента, соединенную с указанной камерой сжигания твердых продуктов, и узел транспортировки и удаления дымовых газов, отличающаяся тем, что снабжена камерой сжигания парогазовой смеси (ПГС) и дожигания твердых продуктов термолизной деструкции, соединенной с выходом указанной камеры сжигания твердых продуктов и с выходом реактора термолизной деструкции для ПГС и в верхней части – с узлом транспортировки и удаления дымовых газов. Также реактор термолизной деструкции отходов выполнен в виде снабженной топочным устройством герметичной емкости с шнековым транспортером в ее нижней части. Узел транспортировки и удаления дымовых газов включает соединенный с указанной камерой сжигания ПГС и дожигания твердых продуктов скруббер химической очистки и последовательно соединенные с ним батарейный циклон и рукавный фильтр механической очистки. Между узлом подачи отходов и реактором термолизной деструкции установлен смеситель для перемешивания с наполнителем.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство [4] для очистки почвы от нефтепродуктов, содержащее приемный бункер, перемешивающее устройство, устройство для отгрузки очищенной почвы, винтовой конвейер, вибратор, отличающееся тем, что оно снабжено установленной под приемным бункером дробилкой, соединенной винтовым конвейером с перемешивающим устройством, выполненным в виде горизонтально расположенной в корпусе шнековой мешалки, в верхней части которой установлен дозатор для гранулированного сорбента, выход перемешивающего устройства соединен винтовым конвейером с бункером сушилки, представляющей собой корпус с расположенными в нем друг над другом ленточными конвейерами, по которым материал перемещается вдоль сушилки и пересыпается в ниже расположенный ленточный конвейер, верхние ветви конвейеров контактируют с установленными под ними вибраторами, выполненными в виде роликовых эксцентриков, имеющих индивидуальный или групповой привод, в корпусе сушилки под конвейерами установлены горелки для сжигания сорбента с нефтепродуктами, в верхней части сушилки расположена камера для сбора отработанных газов, соединенная через циклон и абсорбер с дымососом, а устройство для отгрузки очищенной почвы размещено на выходе последнего конвейера и представляет собой отводной канал, соединенный с отверстием, выполненным в боковой стенке корпуса сушилки, закрываемым шибером.

Представленные выше изобретения имеют следующие недостатками –сложность в конструктивном исполнении по причине их громоздкости и низкую энергоэффективность.

Технической задачей предлагаемого изобретения является рекультивация земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, в два этапа: на первом удаляется легкая фракция загрязнений, а на втором окончательное выжигание нефтепродуктов, при этом конденсаты с первого этапа используются в качестве топлива для нужд данной установки, тем самым повышая ее энергоэффективность.

Изобретение поясняется фиг.1, на которой изображен общий вид установки для рекультивации земель загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Устройство для рекультивации земель загрязненных нефтью и нефтепродуктами включает два бункера 1 и 5, СВЧ-излучатели 2, два барабанных разрыхлителя 3, транспортер 4, многотопливную горелку 6, генератор 7 абсорбционной холодильной установки, охладитель 8.

Способ и устройство для его реализации заключается в следующем. Слой земли, загрязненной нефтью и нефтепродуктами снимают и загружают в первый бункер 1, из него транспортером 4 землю перемещают и одновременно разогревают до температуры 200оС СВЧ-излучателями 2. Количество СВЧ-излучателей зависит от производительности и мощности установки. Легкие фракции нефти испаряют и конденсируют в охладителе 8. Собранную нефть в охладителе в дальнейшем используют в качестве топлива для поддержания работы следующей части установки, в которой выжигают оставшиеся нефтепродукты. Земля с остатками нефтепродуктов попадает во второй бункер 5, где выжигают остатков нефтяных загрязнений многотопливной горелкой 6. Для более качественного удаления нефтяных загрязнений из почвы в первой и второй части устройства размещены барабанные разрыхлители 3, которые перемешивают землю, тем самым увеличивают площадь испарения и облегчают удаление нефтепродуктов. Выделяемое тепло в процессе выжигания используют для работы генератора 7 абсорбционной холодильной установки (в схеме полностью не показана) для охлаждения паров нефти после СВЧ нагрева. Далее очищенную землю охлаждают, смешивают с торфяной смесью и возвращают на место

СВЧ нагрев в первой части устройства позволяет обеспечить объёмный прогрев загрязненной земли и удалить легко воспламеняющиеся фракции нефтяных загрязнений, которые могут привести к взрыву.

В данном устройстве для конденсации паров нефти и нефтепродуктов используют охладитель 8, работу которого поддерживает абсорбционная холодильная установка (в схеме полностью не показана). Для функционирования генератора 7 абсорбционной холодильной установки используют тепло от выжигания остатков нефтяных загрязнений многотопливной горелкой.

Достоинством предлагаемой установки является самодостаточный замкнутый процесс, в ходе которого, в первую очередь удаляется легкая фракция загрязнений, а затем происходит окончательное выжигание нефтепродуктов, при этом конденсаты, образующиеся во время первого этапа, используются в качестве топлива для многотопливной горелки, а выделяемое установкой тепло, используется для работы генератора абсорбционной холодильной установки, охлаждающей пары нефти после СВЧ нагрева, что существенно повышает энергоэффективность установки.

Источники информации:

1. Патент РФ № 143136U1, 17.02.2014.

2. Патент РФ № 75711 U1, 20.08.2008

3. Патент РФ № 26665591С1, 27.10.2017

4. Патент РФ № 2517 222С1, 08.10.2012.

1. Способ рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, состоящий из двух этапов, где на первом этапе слой земли, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, снимают и загружают в первую часть устройства, в первый бункер, из него первым транспортером с барабанным разрыхлителем землю перемещают и одновременно разогревают до температуры 200°С СВЧ-излучателями, легкие фракции нефти испаряются и конденсируются в охладителе, собранную нефть в охладителе в дальнейшем используют в качестве топлива для поддержания работы второй части устройства, попадая во вторую часть устройства, земля с остатками нефтепродуктов проходит через второй бункер, в котором происходит выжигание остатков нефтяных загрязнений многотопливной горелкой для более качественного удаления нефтяных загрязнений из почвы, далее земля попадает на второй транспортер с барабанным разрыхлителем, который перемешивает землю, выделяемое тепло в процессе выжигания используют для работы генератора абсорбционной холодильной установки для охлаждения паров нефти после СВЧ нагрева, далее очищенную землю охлаждают, смешивают с торфяной смесью и возвращают на место.

2. Устройство для осуществления способа рекультивации земель по п. 1, содержащее два бункера, два транспортера, многотопливную горелку, два барабанных разрыхлителя, отличающееся тем, что состоит из первой и второй частей устройства, расположенных последовательно, для выполнения двух последовательных этапов, где в первой части устройства расположен первый бункер и первый транспортер с барабанным разрыхлителем, при этом над первым транспортером размещены СВЧ-излучатели для разогрева земли во время ее перемещения и охладитель для конденсации испарившихся фракций нефти, во второй части устройства расположен второй бункер и второй транспортер с барабанным разрыхлителем, при этом для выжигания остатков нефтяных загрязнений у второго бункера расположена многотопливная горелка, а над вторым транспортером расположен генератор абсорбционной холодильной установки, выполненный с возможностью охлаждения паров нефти после СВЧ нагрева.