Очистка резервуаров от отложений нефтепродуктов

3.2Размыв отложений нефтью (нефтепродуктами) – одно из исторически первых решений, примененных при очистке резервуаров. Разработаны различные варианты применения этой технологии. Общая черта - размыв осуществляется в закрытом резервуаре.

В резервуар вводятся размывающие мониторы и закрепляются там.

В первом варианте струи нефти направляются вращающимися мониторами на отложения, разбивают их, растворяют и перемешивают. Смесь нефти и отложений откачивается из резервуара либо на блок центрифуг для удаления механических примесей, «структурной» воды, тяжелых углеводородов (направляемых затем на утилизацию), а очищенная нефть дополнительно разогревается и вновь направляется на размыв отложений. Так как струи нефти, под давлением бьющие в отложения и конструкции резервуара, вызывают увеличение статического электричества и его потенциала, а также вызывают значительные нагрузки на конструктивные элементы (что недопустимо при очистке ветхих резервуаров, в том числе мазутных и нефтяных), применяется второй вариант, где струи нефти под давлением направляются под уровень отложений, насыщая их, перемешивая и растворяя. Такой способ требует создания очень высокого давления нефти, а также размещения нескольких мониторов, что не всегда возможно. К недостаткам данного решения можно отнести все то, что сказано выше о механизированном размыве водой. Кроме того, данный способ требует очень высокой степени надежности оборудования, трубопроводов, специальных средств контроля статического электричества, непрерывного мониторинга концентрации паров углеводородов в полости резервуара, высокого уровня ответственности и компетентности персонала организации, выполняющей очистку. К недостаткам может также быть отнесена высокая стоимость блоков центрифуг, обеспечивающих отделение тяжелых углеводородов и мехпримесей от промывочной нефти, а также высокое энергопотребление.

3.3Разжижение с помощью растворителей. Этот метод может быть реализован различными способами. Например, технология компании NALCO CHEMICAL. Суть его в том, что в объем отложений вводится растворитель, разжижающий осадок и придающий ему текучесть. У этого метода множество достоинств. Недостаток – дороговизна и необходимость использования промежуточного резервуара в качестве отстойника, а также необходимость специальной переработки суспензии. Кроме того, для эффективного разжижения объема отложений необходим сопоставимый с ним объем растворителя.

В России этот способ не нашел широкого применения в связи :

- с дороговизной  реагента,

- необходимостью  отделения и утилизации реагента,

- большими  объемами осадка и, соответственно, большими объемами реагента,

- удаленностью  объектов производства работ  от НПЗ и ж/д путей.

 

3.4Разжижение и перемешивание с помощью теплоносителя. Этот метод был разработан, запатентован и внедрен специалистами нашей компании. В его основе идея осуществлять предварительную сепарацию отложений внутри нефтяного резервуара, избегая затрат на дорогостоящие сепараторы (полнообъемная сепарация осадка). В резервуар через верхние люки под уровень отложений вводятся мониторы - открытые теплообменники пар-жидкость оригинальной конструкции и крепятся на фланцах этих люков. На мониторы подается насыщенный водяной пар, с помощью которого происходит разогрев (разжижение) и перемешивание отложений. Одновременно паровой конденсат, скапливаясь, формирует буферный слой. После разогрева и перемешивания отложений, их отстаивают, в результате чего происходит выпадение механических примесей на дно резервуара. С помощью сифонного поворотного крана верхний слой (разогретый парафин) откачивается в технологический трубопровод со скоростью, регламентированной количеством прокачиваемой товарной нефти и расчетами изменения ее качества при добавлении разжиженных парафинов. При необходимости данная фракция может направляться на переработку нефтешлама или обессоливание и обезвоживание с использованием специализированного оборудования ООО «ПКП РЕМОС» После удаления верхнего слоя, из резервуара откачивается вода, фильтруется и после проведения соответствующих анализов – сбрасывается в техническую канализацию. Резервуар дегазируется, в него входят люди и осуществляют сбор выпавшего шлама, состоящего из механических примесей, асфальтов, смол и т.д. Шлам пакуется и обезвреживается в специальной высокотемпературной печи.

 

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА.

Процесс очистки может осуществляться в соответствии с различными схемами, однако существует последовательность стадий, которые реализуются в любом случае:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данная последовательность работ способствует устранению пожароопасных факторов и угроз окружающей среде. Во время очистки возможно осуществление огневых работ, может быть проведена замена содержащихся в емкостях нефтепродуктов.

3.1Дегазационные мероприятия

Зачистка резервуаров от нефтепродуктов и нефтешламов – работа, напрямую связанная с выделением газов, обладающих взрывоопасными или токсичными свойствами. Имеет место также ограниченное поступление кислорода. Поэтому при проведении работ всегда существует риск причинения вреда здоровью людей, что заставляет особое внимание уделить соблюдению требований техники безопасности.

Для повышения уровня безопасности работ емкости подвергают вентилированию, естественному или с применением специального оборудования, что является составной частью мероприятий по дегазации.

3.2 Удаление технологического осадка

После откачки насосом содержимого емкости, приступают к работам по устранению покрывающего дно технологического осадка. Состав его может быть разным и находится в сильной зависимости от того, какой вид нефтепродуктов находился в резервуаре. В случае с керосином, бензином, дизельным топливом и другими «легкими» нефтепродуктами осадок может включать в себя ржавчину, загрязнители минерального происхождения, воду. В емкостях с вязкими нефтепродуктами может образовываться осадок с содержанием парафинов, окислов, примесей механического характера.

Перед тем, как заняться устранением отложений на дне емкости, бригада специалистов проводит ее дегазацию, для создания наиболее безопасной в санитарно-гигиеническом отношении рабочей среды. Затем проводится зачистка каждой из емкостей, с внутренних стенок при помощи специально предназначенных для этого инструментов удаляются скопившиеся на них остатки нефтепродуктов.

3.3 Промывание емкостей

При проведении зачистки резервуаров летом, когда имеются проблемы с подачей горячей воды, для промывки может быть использована вода из водопровода. С этой целью организуют постоянный слив из люка перемешанной с остатками нефтепродуктов воды. По заполнении резервуара водой ждут около 12 часов, пока не произойдет подъем остатков нефтепродуктов на поверхность. Затем происходит добавление чистой воды в резервуар, а вода, перемешанная с нефтепродуктами сливается, пока не завершится удаление поднявшихся на поверхность нефтепродуктов.

Далее вода из резервуара полностью сливается, и осуществляется его промывка мощным напором воды. Затем резервуар подвергается проветриванию, после чего стенки изнутри протираются мешковиной или другим подходящим материалом.

При зачистке резервуаров может также применяться водяной пар. При использовании данной технологии после устранения осадка все отверстия и люки закрываются и осуществляется постоянная подача пара в резервуар на протяжении 2-3 часов. После этого отверстия и люки открываются, осуществляется проветривание резервуара и протирка его внутренних поверхностей.

Очищение внутренних поверхностей резервуаров осуществляется также с применением специально предназначенных для этого механизированных моющих устройств.

Очистка пескоструйным способом

При механизированной очистке используют нагретую до средних температур воду с добавлением специального моющего состава. Эта смесь подается в резервуар под давлением, в результате чего остатки нефтепродуктов размягчаются и смываются со стенок.

Образующиеся в результате мойки стоки при помощи насосов перекачиваются в подготовленные для этого отстойники, в дальнейшем проводится их утилизация.

Следует признать, что все более актуальным становится вопрос применения в нашей стране профессиональных и автоматизированных комплексов очистки резервуаров. Выбор таких комплексов, к сожалению, в мире не очень велик. Один из них — МегаМАКС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС МЕГАМАКС

Мобильный комплекс «МегаМАКС», состоит из основного процессного модуля и  модуля фазоразделения. Все основные блоки и вспомогательное оборудование комплекса гидроприводные. Уникальность комплекса состоит в его мобильности, энергонезависимости, технологической гибкости, а также в высокой эффективности и производительности. Комплекс МегаМАКС является высокоэффективной мобильной системой очистки резервуаров с одновременной утилизацией нефтепродуктов.[4]

Блок – схема комплекса МегаМакс представлена в приложении 1.

Технология очистки комплексом МегаМАКС (разжижающий агент - вода).

До начала процесса извлечения донных осадков из резервуара главная процессная емкость МегаМАКСа на 80% объема заполняется водой, которая с помощью главного моющего насоса проходит через теплообменник и возвращается в процессную емкость. Такая рециркуляция по малому контуру продолжается до тех пор, пока вода в процессной емкости не достигнет требуемой температуры. После этого нагретая вода начинает циркулировать по большому контуру: процессная емкость - главный моющий насос - теплообменник - роботизированная пушка и бустерный насос, с помощью которого она вместе с размытым пушкой донным осадком резервуара возвращается назад в процессную емкость МегаМАКСа, расположенного на расстоянии до 100-150 метров от резервуара. Соотношение: донный осадок / вода перед откачкой составляет примерно 1:4-5. Смесь нефти, воды и твердых частиц, откачиваемая бустерным насосом. При поступлении на МегаМАКС поток разжиженного шлама проходит через вибросепаратор, где на сетке отделяются твердые частицы размером более 6 мм, которые затем удаляются с помощью шнекового конвейера в контейнер для мусора. Прошедшая через вибросепаратор смесь поступает в главную процессную емкость.[5]

Поступившая в процессную емкость смесь под действием силы тяжести проходит первичное фазораделение: на дне высаживаются твердые частицы, легкие нефтяные углеводороды всплывают, а в средней части емкости собирается осветленная вода. Эта вода забирается главным моющим насосом и циркулирует по большому контуру в собранном с помощью шлангов комплексе очистки резервуаров.

Всплывшая в главной процессной емкости нефтяная фракция собирается с помощью плавающего скиммерного механизма и скиммерным насосом подается на центрифугу, при этом к нефти добавляется также донный осадок из процессной емкости МегаМАКСа, откачиваемый грязевым насосом. Содержание воды в нефтяной "фазе", удаляемой из процессной емкости скиммерным насосом составляет 15-30% (вес). Перед поступлением этой смеси на центрифугу, в нее добавляется горячая вода, для улучшения процесса сепарации. Для улучшения процесса фазоразделения, в линию подачи этой смеси может инжектироваться полимерный флоккулянт. При поступлении потока в центрифугу происходит его глубокое фазоразделение по фазам в поле центробежных сил с ускорением на уровне 3100 G.[5]

Твердые частицы, которые тяжелее чем жидкие фракции отбрасываются центробежными силами к стенке вращающегося ротора центрифуги. Перемещение твердой фазы к выгружному отверстию, а через него в приемный сборник твердой фазы центрифуги, производится посредством шнека, вращающегося внутри ротора центрифуги со скоростью выше на 1,5 - 2,0 %, чем скорость вращения ротора (что достигается с помощью дифференциального редуктора). Из приемного сборника твердая фаза выгружается шнековым конвейером в контейнер для последующего обезвреживания или захоронения.

Вода, содержащая суммарно до 1,5% (вес.)[5] нефтяной "фазы" и твердых частиц, выводится из центрифуги в приемную емкость, откуда она насосом перекачивается в процессную емкость МегаМАКСа и начинает циркулировать в системе по большому контуру.

Поскольку количество воды в системе растет за счет поступления содержащейся в донном осадке очищаемого резервуара избыточной "подтоварной" воды, последняя сбрасывается насосом из приемной емкости центрифуги на очистные сооружения или в отстойные емкости.

Нефтяная "фаза", выделенная в процессе центрифугирования, выходит из центрифуги самотеком и под действием силы тяжести сливается в приемную емкость, откуда насосом откачивается в сборники Заказчика для последующего использования или продажи.

Суммарное содержание воды и твердых частиц в нефтяной "фазе" центрифугирования обычно (без применения химреагентов) не более 5,0 % (вес), а с применением химреагентов - (1,5-2,0)% (вес). Твердая фаза центрифугирования содержит суммарно до 50% (вес) воды и жидких углеводородов.[5]

Разжижающий агент (дизтопливо или другой нефтепродукт) в объёме 10 - 15 м3 закачивается в главную процессную емкость МегаМАКСа. Операторы заносят в очищаемый резервуар через люк разобранную роботизированную пушку, собирают ее и устанавливают в рабочую позицию. Далее операторы заносят в резервуар через люк бустерный насос и устанавливают его напротив роботизированной пушки. Затем операторы собирают линии шлангов подачи горячего разжижающего агента на роботизированную пушку и откачки бустерным насосом разжиженных донных отложений в главную процессную емкость МегаМАКСа, линии гидрошлангов к бустерному насосу и к роботизированной пушке. После того, как все линии собраны, главный моющий насос начинает подавать разжижающий агент через теплообменник на роботизированную пушку, с помощью которой производится разжижение донных отложений. Разжиженные отложения откачиваются из резервуара бустерным насосом и поступают в систему рециркуляции разжижающего агента.[5]