סקירה כללית של שיטות סילוק בוצת נפט

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

בתהליך של מיצוי, שינוע, אחסון וזיקוק של נפט, נוצרת בוצת נפט בהכרח. פסולת כזו מכילה כמות גדולה של תרכובות רעילות. ניצול בוצת נפט מהווה בעיה דחופה בתעשיית הנפט, שכן מפעלים רבים מאחסנים אותם בשטחם במשך שנים רבות בשל היעדר מטמנות לפסולת או מחסור במתקני עיבוד. בינתיים, חומרים אלה יכולים לשמש כמשאבים חומריים משניים שמביאים יתרונות כלכליים.

סיווג של בוצת נפט

בוצת שמן היא תערובת מורכבת של פחמימנים כבדים המכילה כמות משמעותית של מוצרי נפט. את האחרון ניתן לחלץ בכמה דרכים ולהשתמש בו למטרות מסחריות. המתקנים בהם מאוחסנת בוצת נפט נחלקים ל-2 סוגים: אגמי בוצת נפט, אסמים ומאגרים. במקרה הראשון, יוצקים את החומרים ישירות על הקרקע, והשני - על שטח בטון עם גבולות ברורים.

בהתאם למקור בוצת השמן, הם מחולקים לחלקים הבאיםקבוצות:

• מופיע בתחתית מאגרים טבעיים לאחר דליפת שמן בשוגג (למטה);
• נוצר בתערובת עם נוזלי קידוח במהלך בניית באר;
• נובע מזיקוק נפט;
• מאגר - מורכב מחומרים צמיגים נוזליים וחומרים דמויי ג'ל שנוצרו על הקירות;
• ground (כאשר מוצרי נפט עולים על הקרקע).

ההרכב הכימי והתכולה של זיהומים מכניים בבוצת שמן משתנים מאוד.

שיטות סילוק

השיטות הנפוצות ביותר לסילוק בוצת נפט הן כדלקמן:

• chemical;
• biological;
• thermal;
• physical;
• פיזיקלי וכימי.

הבחירה הרציונלית בשיטה כזו או אחרת נקבעת לפי תכולת מוצרי הנפט בבוצה.

שיטה כימית

עיבוד וסילוק כימיים של בוצת נפט מתבצעים בשיטת עטיפה וניטרול כאשר מגיבים עם מתכות אדמה אלקליות (לרוב עם סיד חום). כתוצאה מתהליך זה מתקבל חומר אבקתי יבש בצורה של גרגירים קטנים עם קפסולת סיד. מוצר זה שייך לדרגת סיכון 4, כלומר בטוח לסביבה. הוא משמש כתוסף מינרלי בבטון אספלט ובבניית סוללות עפר.

תרשים סכמטי של מפעל ניצול בוצת הנפט עבור טכנולוגיה זו מוצג באיור למטה.

גרגירים מאופיינים בחוזק ובאטימות גבוהים. הפחמיזה של הקליפות שלהם נמשכת מספר חודשים. החסרונות של טכנולוגיה זו כוללים את העובדה שיש צורך להשתמש בציוד מיוחד, כמות גדולה של סיד חצוף באיכות גבוהה. גם ההשפעה של המוצר הסופי על הסביבה אינה מובנת במלואה. היתרונות של ניטרול כימי הם עלות נמוכה יחסית ואפשרות לייצור יחידות ניידות.

טכנולוגיה ביולוגית

טיהור ביולוגי היא השיטה הידידותית ביותר לסביבה, אך השימוש בה מוגבל לטיפול באותם סוגי בוצת נפט שנוצרת במיכלים, כמו גם דליפות על הקרקע או במקווי מים טבעיים. זה נובע מגורמים כגון:

• מחיר גבוה של ביו-ריאגנטים;
• הצורך להקצות שטחי אדמה גדולים למזבלות;
• אפשרות לנטרול בשטח רק בעונה החמה;
• סיכון גבוה לזיהום קרקע עם מתכות כבדות וחומרים מזיקים אחרים.

מהות הטכנולוגיה הביולוגית של סילוק בוצת נפט היא השימוש במיקרואורגניזמים לפירוק ביולוגי של נפט.

יש גם שיטת עיבוד בביוריאקטור מחומם. זהו תא שאליו מסופקים אדמה מזוהמת, מים, דשנים ומיקרופלורה מועילה. כתוצאה מיצירת תנאים נוחים, מיקרואורגניזמים מתרבים במהירות ויש ריבוד של החומר - מוצרי שמן מצטברים בחלק העליון של הכור, ומים - בחלק התחתון. בוצת השמן הנותרת נפרקת לאתרי ייבוש. משך תהליך זה הוא 10-15 ימים, ולאחר מכן אצווה חדשה של חומרי גלם משניים מוזנת לתא.

שיטה תרמית

לטכנולוגיית עיבוד תרמי יש מספר שינויים:

• שריפה בתנורים או באש פתוחה;
• התייבשות או ייבוש ולאחר מכן חזרה לייצור;
• פירוק תרמי עם חוסר אוויר (פירוליזה);
• גזיפיקציה (חמצון בוצת נפט לייצור גז המשמש כדלק).

שריפה היא הדרך הקלה ביותר לפינוי פסולת נפט, אך היא מצריכה ניקוי וניטרול גזי הפליטה, הגורמים לפגיעה משמעותית בסביבה. הייבוש מלווה בעלויות אנרגיה גבוהות.

אחד התחומים המבטיחים ביותר הוא פירוליזה מתמשכת. הודות לעיבוד זה מתקבלים שמן סינטטי וגז פירוליזה, המשמשים כדלק לאותו תהליך. במקרה זה, הציוד לסילוק בוצת שמן הוא מפעל, שהמרכיב העיקרי בו הוא תא פירוליזה, שבו מתרחש פירוק תרמי לשברים בטמפרטורה של כ-500 מעלות צלזיוס. הגז המשוחרר נכנס למסננים ולמעבים, שם הוא מנוקה.

בעת שימוש במערכת פיצוח נוספת מבוצת שמןאתה יכול להשיג בנזין איכותי. היחידה מסוגלת לעבד את כל סוגי הבוצה, אך מבחינה כלכלית כדאי יותר להשתמש במוצרי פסולת שמן מוצקים עם רמת לחות נמוכה.

שיטות פיזיות ופיזיקליות-כימיות

שיטות פיזיות לסילוק בוצת נפט כוללות את שיטות הפירוק הבאות:

• הסדר פשוט. זו הטכנולוגיה הזולה ביותר ובו בזמן לא יעילה.
• צנטריפוגציה. ציוד צנטריפוגלי משמש לעתים קרובות גם בשלב ביניים בהכנת בוצת נפט לעיבודם בדרכים אחרות.
• הכנסת חומרים פעילי שטח (משתנים, חומרי הרטבה, ממיסים).
• סינון.
• מיצוי עם ממסים אורגניים, פסולת מייצור אתילן ואצטילן, גזים נוזליים או קיטור. שיטה זו מבוססת על פירוק הדדי של תרכובות קוטביות.

החסרונות של כל הטכנולוגיות לעיל הוא הפרדה לא מלאה של מוצרי נפט.