Отходы нефтегазовой промышленности

Содержание

 

• Введение                                                                                                                        2
• Отходы бурения                                                                                                           3
• Пути решения                                                                                                              5
• Обезвреживание бурового шлама                                                                    9
• Безотходность в добыче                                                                                    11
• Применение компрессорного оборудования на объектах нефте и

Газодобычи                                                                                                         11

• Утилизация попутного нефтяного газа (ПНГ)                                                    12
• Безотходность в нефтепереработке                                                                        13   
• Вторичная перегонка бензиновой и дизельной фракции                                  13
• Бензиновая фракция                                                                                         14
• Дизельная фракция                                                                                           15
• Коксование                                                                                                          15
• Газофракционирующие установки (ГФУ)                                                       15
• Список используемой литературы                                                                   18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                  

 

 

 

 

 

Введение

 

Нефтяная промышленность сегодня - это крупный народнохозяйственный комплекс, который живет и развивается  по своим закономерностям. Что значит нефть сегодня для народного  хозяйства страны? Это: сырье для  нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, полипропилена, широкой гаммы различных пластмасс  и готовых изделий из них, искусственных  тканей; источник для выработки моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и  смазок, а также котельно-печного  топлива (мазут), строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт); сырье для  получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок  в корм скоту для стимуляции его  роста.

В настоящее время нефтяная промышленность Российской Федерации  занимает 3 место в мире. Нефтяной комплекс России включает 148 тыс. нефтяных скважин, 48,3 тыс. км магистральных нефтепроводов, 28 нефтеперерабатывающих заводов  общей мощностью более 300 млн. т/год  нефти, а также большое количество других производственных объектов.

На предприятиях нефтяной промышленности и обслуживающих  ее отраслей занято около 900 тыс. работников, в том числе в сфере науки  и научного обслуживания - около 20 тыс. человек.

Промышленная органическая химии прошла длинный и сложный  путь развития, в ходе которого ее сырьевая база изменилась кардинальным образом. Начав с переработки растительного  и животного сырья, она затем  трансформировалась в угле- или коксохимию (утилизирующую отходы коксования угля), чтобы в конечном итоге превратиться в современную нефтехимию, которая  уже давно не довольствуется только отходами нефтепереработки. Для успешного  и независимого функционирования ее основной отрасли - тяжелого, то есть крупномасштабного, органического синтеза был разработан процесс пиролиза, вокруг которого и базируются современные олефиновые нефтехимические комплексы. В основном они получают, а затем и перерабатывают низшие олефины и диолефины. Сырьевая база пиролиза может меняться от попутных газов до нафты, газойля и даже сырой нефти. Предназначавшийся  вначале лишь для производства этилена, этот процесс теперь является также  крупнотоннажным поставщиком пропилена, бутадиена, бензола и других продуктов.

Нефть - наше национальное богатство, источник могущества страны, фундамент  ее экономики.

 

Отходы бурения

На современном этапе  развития технологии нефтедобычи при  эксплуатации нефтяных месторождений  образуются огромные объемы отходов, преимущественное количество которых накапливается  в шламовых амбарах. На нефтедобывающих  предприятиях Среднего Приобья, в согласовании с регламентами, для сбора отходов  бурения с одной кустовой площадки при бурении восьми скважин строится один амбар. Если количество скважин  в кустике более десяти, - строится несколько амбаров [1].

В процессе эксплуатации амбары заполняются буровыми и тампонажными растворами, буровыми сточными водами и шламом, пластовыми водами, продуктами тесты скважин, материалами для  приготовления и химической обработки  буровых и тампонажных растворов, ГСМ, хозяйственно-бытовыми сточными водами и жесткими бытовыми отходами, ливневыми  сточными водами. Процентное соотношение  меж этими компонентами может  быть самое разнообразное в зависимости  от геологических условий, технического состояния оборудования, культуры производства и т.Д. [1]. Так, по данным ОАО "Когалымнефтегаз", при бурении скважины глубиной 2600 м в амбаре содержится около 65% воды, 30% шлама (выбуренной породы), 5,5% нефти, 0,5% бентонита и 0,5% разных присадок, обеспечивающих оптимальную работу буровой установки (табл. 1).

Таблица 1

Состав отходов нефтедобычи  на месторождениях ОАО "Когалымнефтегаз" [2]

составляющие отходов	Состав при бурении  первой скважины (2600 м), т	Состав при бурении  последующих скважин, т
Вода	314.0	314.0
Шлам	150.0	150.0
Нефть	29.64	26.64
Бентонит	2.8	1.4
ПАВ-неонол	0.073	0.073
КМЦ	0.364	0.182
ТПФН	0.052	0.052
ГКЖ	0.080	0.080
Сода кальцинированная	0.042	0.042
Сода каустическая	0.150	0.150
КССБ	0.161	0.161
Графит	0.150	0.150
Барит	0.096	0.096
Цемент	0.722	0.722
Гипан	0.172	0.086
НТФ	0.045	0.045
«Нитрон» – отходы	0.170	0.170
Смазочная добавка ИКБ-4ТМ	0.520	0.520

По данным химического  анализа амбарных шламов ОАО "Когалымнефтегаз" [2], содержание нефтепродуктов в шламе  колеблется в пределах от 2000 до 13870 мг/кг. Нефтяная часть шлама представлена в основном парафино-нафтеновыми  углеводородами - 41,8% масс., Из них 20% масс. - Твердые парафины [3]. Асфальтены - 5,6% масс.; Смолы - 19,2% масс., Полициклические  ароматические углеводороды - 20,1 % масс. В образцах асфальто-смолистых парафиновых  отложений, отобранных из амбаров нефтепромыслов Западной Сибири, содержание парафино-церезиновых  компонентов с температурами  плавления 66-84 оС составляет 40-70% масс.; Содержание органической части - 72-90% масс. [4,5]. Нефтяная часть отходов распределяется в шламовом амбаре следующим образом: 7-10% нефтеуглеводородов сорбируется  на шламе, 5-10% находится в эмульгированном  и растворенном состоянии, другие углеводороды находятся на поверхности амбара в виде пленки .

Неорганическую часть  составляют в основном окислы кремния  и железа (песок, продукты коррозии), небольшие количества (менее 1%) соединений алюминия, натрия, цинка и остальных  металлов.

стройку амбаров фактически заключается в выемке определенного  размера грунта и обваловании  полученного котлована. Гидроизоляция  дна и стен амбара не делается. При  таковой конструкции избежать фильтрации жидкой фазы и попадания её на окружающий ландшафт фактически нереально.

более распространенный метод  ликвидации шламовых амбаров смотрится  следующим образом. Амбары освобождают  от жидкой фазы, которую направляют в систему сбора и подготовки нефти с последующим внедрением её в системе поддержания пластового давления. Оставшийся шлам засыпают минеральным  грунтом [1]. Описанный метод ликвидации шламовых амбаров имеет ряд серьезных  недостатков, одним из которых является содержание в буровом шламе довольно больших концентраций нефтеуглеводородов, тяжелых металлов в подвижной  форме, АПАВ и остальных токсичных  веществ. Поэтому необходимость  ликвидации шламовых амбаров с последующим  обезвреживанием и утилизацией  бурового шлама очевидна.

 

Пути решения  трудности

В последние годы нефтедобывающими предприятиями в создание внедряются разные технологические решения, направленные на утилизацию отходов бурения. Но, унифицированного метода переработки  нефтешламов с целью обезвреживания и утилизации не существует.

Все известные технологии переработки нефтешламов по способам переработки можно поделить на следующие  группы:

- термические - сжигание  в открытых амбарах, печах разных  типов, получение битуминозных  остатков;

- физические - захоронение  в особых могильниках, разделение  в центробежном поле, вакуумное  фильтрование и фильтрование  под давлением;

- химические - экстрагирование  с помощью растворителей, отвердение  с применением (цемент, жидкое  стекло, глина) и органических (эпоксидные  и полистирольные смолы, полиуретаны  и др.) Добавок;

- физико-химические - применение  специально подобранных реагентов,  изменяющих физико-химические характеристики, с последующей обработкой на  особом оборудовании;

- биологические - микробиологическое  разложение в почве непо-средственно  в местах хранения, биотермическое  разложение.

Посреди имеющихся способов разделения нефтешламов с целью утилизации - центрифугирования, экстракции, гравитационного уплотнения, вакуумфильтрации, фильтрпрессования, замораживания и др. Более перспективным является центрифугирование с внедрением флокулянтов. Центрифугированием можно достичь эффекта извлечения нефтепродуктов на 85%, мехпримесей - на 95%. При реагентной обработке нефтешламов меняются их характеристики: повышается водоотдача, облегчается выделение нефтепродуктов.В качестве более прогрессивных можно перечислить некие технологии ликвидации шламовых амбаров и утилизации буровых шламов, применяемые в России и за рубежом.

Компанией АСS 530 (США) разработана  мобильная система обработки  и очистки гряземаслонефтяных отходов  МТU 530. Установка смонтирована на базе авто платформы, способна разделять  нефтешламы на разные фазы - нефть, вода, твердые вещества - за счет центрифугирования  нагретого нефтешлама. Вода пригодна для последующей биологической  очистки; отделенная нефть может  быть использована в технических  целях; обезвоженный осадок - для производства строительных материалов. Установка  применялась в России для устранения последствий аварии нефтепровода в  Республике Коми. Производительность установки - 10 м3/ч по исходному нефтешламу (при концентрации нефти до 65%)[7].

Компанией KHD Humboldt Wedag AG (Германия) предложена разработка разделения нефтешламов  на фазы с последующим сжиганием  шлама. Установка снабжена устройством  для забора нефтешлама, виброситом для отделения основной массы  жестких частиц, трехфазной центрифугой, сепаратором для доочистки фугата с центрифуги, печью. Производительность установки - до 15 м3/ч по исходному  нефтешламу [7].

В АНК "Башнефть" на нефтешламовых  амбарах "Самсык" в НГДУ "Октябрьскнефть" применялась разработка, заключающаяся  в растворении, нагреве с обработкой химическими реагентами для отделения  отстоем воды и механических примесей. Полученная нефть направлялась на дальнейшую переработку .