Почему не пойти простым путем? Новая технология утилизации кислых гудронов
Кислые гудроны — один из основных отходов нефтеперерабатывающей промышленности. Они образуются при очистке нефтепродуктов, аппаратов и резервуаров концентрированной серной кислотой. Представляют собой высокотоксичные вязкие смолоподобные массы, которые содержат тяжелые углеводороды, серную кислоту и воду.
Кислые гудроны относятся ко II классу опасности и подлежат накоплению в специальных прудах, вблизи крупных нефтеперерабатывающих заводов. Но кислогудронные пруды рассчитаны только на временное хранение опасных отходов, которое затянулось на десятки лет. Дальнейшее их существование чревато экологической катастрофой, поэтому в последние годы во всем мире ведется активный поиск эффективных решений по обезвреживанию кислых гудронов и восстановлению нарушенных земель.
В связи с актуальностью проблемы компания IPEC разработала собственную технологию утилизации таких отходов. В сентябре 2014 года по заказу Омского завода смазочных материалов (“Газпромнефть – СМ”) были проведены первые испытания оборудования по переработке кислых гудронов в синтетическую нефть.
О проблемах утилизации кислых гудронов и результатах проведенных испытаний рассказывает директор компании IPEC Дмитрий Сергеевич Янковой.
– Дмитрий Сергеевич, как вы оцениваете масштаб проблемы кислых гудронов в мире и России?
– Утилизация кислогудронных прудов — проблема многих государств. Кислые гудроны представляют угрозу окружающей среде: их накопление приводит к глубокой деградации почв, загрязнению рек, подземных вод и воздуха. В нашей стране таких отходов накоплено несколько миллионов тонн. Например, в Ярославской области размещены около 600 тысяч тонн, в Нижегородской – около 300 тысяч. Десятки тысяч тонн накоплены в Башкирии, Татарстане, Ленинградской области, Пермском крае и других регионах. При этом общий прирост отхода на российских предприятиях нефтехимии и нефтепереработки составляет до 300 тысяч тонн ежегодно.
Государство, во всяком случае пока, не готово идти на различные эксперименты с предлагаемыми разработками и вариантами утилизации кислых гудронов. Все понимают, что для этого необходимы большие затраты, которые не окупятся, поэтому ждут, когда появится возможность на отходах сделать прибыль. А экология страны ухудшается с каждым днем.
– С какими проблемами утилизации кислых гудронов сталкиваются нефтеперерабатывающие предприятия?
– Ключевая трудность переработки таких отходов — содержание серной кислоты, которая приводит к быстрой коррозии оборудования и препятствует получению кондиционного продукта. Компании, которые предлагали бы эффективную и работающую технологию по утилизации кислых гудронов, на сегодняшний день в России не представлены. Поэтому предприятия вынуждены накапливать отходы в ожидании разработки простого и выгодного решения по их утилизации и платить за хранение внушительные экологические штрафы.
– Существуют ли какие-то способы, которые применяются для утилизации кислых гудронов за рубежом и в России?
– За рубежом преобладает переработка кислых гудронов высокотемпературным окислением с утилизацией диоксида серы в серную кислоту. При этом теряется ценная углеводородная составляющая. В России часть отхода подмешивают в другие углеводородные товары, например, в мазут. Но и такая технология не является вечной, так как глубина переработки нефти увеличивается, соответственно тяжелых остатков в виде мазута становится меньше.
Существующие технологии переработки кислых гудронов в компоненты дорожных покрытий весьма сложны и требуют значительных инвестиций в дорогостоящее оборудование. Поэтому зачастую предприятия, чтобы избавиться от этого сложного отхода, применяют не самые цивилизованные способы. Например, просто сжигают или закапывают вперемешку с известью, что наносит серьезный вред окружающей среде. Почему бы не попробовать разрубить этот гордиев узел? Ведь можно пойти по другому направлению, применить несложные и достаточно эффективные технологии, которые в то же время не наносят ущерба окружающей среде.
– Именно такую технологию предлагает компания IPEC?
– Совершенно верно. Технология, разработанная компанией IPEC, основана на пиролизе – высокотемпературном расщеплении кислых гудронов без доступа кислорода. Продуктом переработки является синтетическая нефть (жидкое котельное топливо). Переработка производится на Установке Термической Деструкции непрерывного действия (УТД-2).
Весь процесс можно условно разделить на несколько стадий. На первой – отходы подаются в загрузочный бункер. При непрерывной работе установки бункер обогревается отходящими дымовыми газами для снижения вязкости исходного сырья. Вторая стадия — это автоматическое перемешивание и нейтрализация простыми химическими реагентами, которые подбираются индивидуально для каждого предприятия. Например, для отходов ОЗСМ в качестве нейтрализатора была использована аммиачная вода, образующаяся в некоторых технологических процессах на этом же производстве. Далее отход поступает в реактор, где происходит его нагрев и термическое разложение с образованием пиролизного газа и жидкого топлива.
На последнем этапе осуществляется нейтрализация и очистка дымовых газов в многоступенчатой системе фильтрации. Пиролизный газ перенаправляется в горелочные устройства для поддержания автономной работы оборудования. Топливо поступает в накопительную емкость.
Особенно стоит подчеркнуть, что нет стадии предподготовки отходов: нейтрализация и перемешивание гудронов осуществляется непосредственно в установке, весь процесс проходит на одной технологической линии и контролируется автоматикой.
– Выгодно ли предприятиям утилизировать кислые гудроны по вашей технологии?
– Некоторые компании, которые обращались к нам, выплачивают до полутора миллиардов рублей экологических штрафов за год. Пока существует пруд-накопитель, будут взиматься и штрафы. Утилизация кислогудронных прудов позволит избавиться от ежегодных выплат.
Экономический эффект достигается также за счёт получения товарной продукции – жидкого топлива. Выход синтетической нефти составляет приблизительно 30% с каждой тонны сырья. Так, например, на ОЗСМ на установке «Сульфонатные присадки», при производстве присадки С-300 образуется до 800 тонн кислого гудрона в год, соответственно, выработка топлива составит около 240 тонн. Полученное топливо может использоваться в котельных и электрогенераторах.
Установка способна перерабатывать широкий диапазон нефтесодержащих отходов — нефтешламы, некондиционные нефтепродукты, кубовые остатки после перегонки нефти, мазут и др., что делает ее присутствие на предприятии важным дополнением к обычным методам утилизации промышленных отходов. Производительность оборудования – до 9 тысяч тонн в год.
В качестве топлива после запуска и достижения рабочих параметров используется собственный пиролизный газ, что приводит к дальнейшему снижению эксплуатационных затрат. Тепло, образующееся в процессе переработки отходов, может быть использовано для обогрева производственных помещений.
– Расскажите о проведенных испытаниях. Какие задачи вы перед собой ставили? И каковы результаты эксперимента?
– Главная задача – предложить технологию, которая позволит решить две основные проблемы предприятий: экологическая безопасность и выгода утилизации. На испытаниях в качестве сырья мы использовали отходы ОЗСМ с содержанием серной кислоты 11-15%. Из 60 килограммов кислых гудронов было получено 20 килограммов топлива, 7 килограммов сухого остатка, 2 литра воды и 23 кубометра газа, который позволил поддерживать процесс переработки в течение 40 минут.
В ходе испытаний оборудования были проведены различные тесты, которые подтвердили высокую степень очистки отходящих дымовых газов и отсутствие вредных выбросов в атмосферу. Экспертиза зольного остатка присвоила ему 4 классу опасности. Исследование полученного котельного топлива показало, что его можно использовать без дополнительной очистки. Таким образом, мы можем утверждать, что предлагаем наиболее простую, эффективную и безопасную технологию по переработке кислых гудронов в кондиционный продукт.
Беседовала Молчанова А.А.
Статья «Почему не пойти простым путем? Новая технология утилизации кислых гудронов» подготовлена для сайта www.i-pec.ru.
При использовании материала/любой его части ссылка на авторство и сайт обязательна.