Комплекс промышленных установок и устройств для переработки нефтесодержащих шламов

Предлагаемая полезная модель относится к области нефтяной и нефтедобывающей промышленности и может быть использована для утилизации нефтешламов из буровых амбаров. Разработанное техническое решение может быть использовано также для рекультивации территории, занимаемой буровыми амбарами, расположенными вблизи нефтяных скважин. Задачей предлагаемой полезной модели является создание нового комплекса технологического оборудования: установок и устройств, обеспечивающих возможность переработки нефтесодержащих буровых шламов в непосредственной близости от буровых скважин и позволяющих перевести исходные буровые шламы в пригодную для транспортировки форму. Технический результат, который может быть достигнут при реализации предлагаемой полезной модели заключается в получении из неутилизируемых в настоящее время отходов производства высоколиквидных товарных продуктов - портландцемента, часть которого используется непосредственно для переработки нефтесодержащих буровых шламов. Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата благодаря предлагаемой полезной моделью - разработанному новому «Комплексу промышленных установок и устройств для переработки нефтесодержащих буровых шламов», включающему сборники, баковое оборудование, смесители, дозаторы, насосы, соединенные между собой трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что комплекс оснащен установкой сбора нефти с поверхности бурового амбара, соединенной со сборником нефтепродуктов, узлом откачки водной фазы, имеющей соединение с обогреваемым сборником воды, выход из которого направлен в

гидромонитор для размыва и репульпации буровых шламов непосредственно в буровом амбаре, комплекс также оборудован устройством для внесения с поверхности бурового амбара портландцемента, устройством для перемешивания образующейся смеси, системой приема и размещения на производственной площадке обработанных портландцементом буровых шламов, производственная площадка с отвержденными буровыми шламами имеет технологическую связь с транспортными средства для доставки отвержденных сыпучих буровых шламов на стационарный передел, имеющий расходно-накопительную емкость, соединенную с бункером-дозатором, направленным в смеситель, к которому подсоединен мерник, соединенный с расходным баком известняковой муки, соединенным с установкой дробления и измельчения природного известнякового камня, выход из смесителя направлен во вращающуюся прокалочную печь, снабженную топкой, соединенную со сборником нефтепродуктов, разгрузочное устройство прокалочной печи соединено через транспортный конвейер с дробильно-размолочным отделением, имеющим накопительную емкость, выход из которой посредством расходно-запорной арматуры образует два потока товарного портландцемента, один из которых направлен в дозирующий бункер, технологически соединенный с устройством для внесения на поверхность нефтяного амбара портландцемента, а другой направлен в фасовочную машину.

Предлагаемая полезная модель относится к области нефтяной и нефтедобывающей промышленности и может быть использована для утилизации нефтешламов из буровых амбаров. Разработанное техническое решение может быть использовано также для рекультивации территории, занимаемой буровыми амбарами, расположенными вблизи нефтяных скважин.

В настоящее время нефтесодержащие отходы, образующиеся в процессе бурения нефтяных скважин, как правило, не перерабатываются, а складируются в непосредственной близости от скважин, в так называемых буровых амбарах. Традиционно применяемая технология рекультивации таких амбаров заключается в их засыпки торфом, привозной землей, песком и/или их смесями с последующим озеленением всей территории (См. Современные Российские технологии. Серия информационно-справочных сборников. Том III. Технология и оборудование для переработки и утилизации нефтесодержащих отходов и нефтешламов. Ярославль, 2003).

Основным недостатком такого подхода к проблеме переработки и утилизации нефтесодержащих шламов является реальная возможность загрязнения водного бассейна нефтесодержащими отходами, в связи с их миграцией с атмосферными осадками, грунтовыми и подпочвенными водами.

Известны технические решения, в которых описаны различные варианты Комплексов оборудования для переработки нефтесодержащих отходов производства (Патент РФ на ПМ №69065 «Технологический комплекс по переработки нефтесодержащих отходов». Зарег. и опубл.

10.12.2007. Бюл. №34; Патент РФ на ПМ №71656 «Промышленный технологический комплекс по переработке и утилизации нефтесодержащих отходов производства». Зарег. и опубл. 20.03.2008. Бюл. №8; Патент РФ на ПМ №71657 «Аппаратурно-технологический комплекс для переработки и обезвреживания нефтешламов». Зарег. и опубл. 20.03.2008. Бюл. №8; Патент РФ на ПМ №71730 «Технологический участок для переработки и обезвреживания нефтешламов». Зарег. и опубл. 20.03.2008. Бюл. №8; Патент РФ на ПМ №72973 «Производственное отделение для переработки и утилизации нефтешламов». Зарег. и опубл. 10.05.2008. Бюл. №13).

Известные полезные модели обеспечивают эффективную переработку, утилизацию и обезвреживание нефтесодержащих отходов производства, преимущественно из нефтеамбаров и нефтешламохранилищ предприятий нефтеперерабатывающей промышленности. Реализовать и использовать указанные технические решения для переработки буровых шламов непосредственно около буровых амбаров не представляется возможным в виду их сложности. С другой стороны транспортировки буровых нефтешламов, т.е. нефтесодержащих отходов из буровых амбаров на стационарные пункты - комплексы по переработке нефтеотходов, связана со значительными трудностями, обусловленными агрегатным состоянием исходных нефтешламов: влажные, пастообразные, жидкотекучие и т.д.

Этими же недостатками обладают и другие известные технические решения (Патенты РФ на изобретения №2182563; 2261894; 2266258; 2276107 и др.).

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известная «Технологическая система для переработки нефтесодержащих отходов производства» (Патент РФ на ПМ №71658. Зарег. и опубл. 20.03.2008.Бюл. №8) - принята за ПРОТОТИП.

«Технологическая система» по прототипу включает в себя следующие основные конструктивные элементы - оборудование технологически-соединенное между собой (см. рис.1):

трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, насосами для перекачки транспортными магистралями, конвейерами и т.п.;

1 - приемные сборные обогреваемые емкости для исходных нефтесодержащих отходов производства, снабженные перемешивающими устройствами;

2 - промежуточные обогреваемые и теплоизолированные емкости с перемешивающими устройствами (мешалками), предназначенные для подогрева (например, до 70-90°С) исходных нефтесодержащих отходов производства и их обработки химическими реагентами (коагулянтами, деэмульгаторами и флокулянтами). Между приемной (1) и промежуточной (2) емкостями установлено сито (сетчатый фильтр) (на рис.не показан) для отделения крупных кусков твердой фазы;

3 - блок для приготовления растворов химических реагентов, включающий в себя комплекс бакового оборудования, дозаторов, насос, трубопроводов, соответствующей арматурой для приготовления и дозировки различных химических реагентов для обработки нагретых до определенной температуры (60-90°С) нефтесодержащих отходов: коагулянтов, деэмульгаторов и флокулянтов;

4 - высокоскоростная трехфазная центрифуга;

5 - сборник очищенной от твердой фазы и воды нефтепродуктов;

6 - сборник водной фазы, загрязненной небольшим количеством нефтепродуктов;

7 - контейнеры для сбора осадка - твердой фазы, содержащей до 10-20% нефтесодержащих продуктов;

8 - сборник с дозатором для замазученной земли, донных иловых осадков нефтехранилищ и нефтеамбаров и т.п.;

9 - обогреваемый сборник - смеситель твердой фазы - осадков, загрязненных нефтепродуктами, подлежащих переработке, обезвреживанию и подготовке к последующей утилизации с получением и реализацией товарных продуктов;

10 - устройство для термообработки осадков топочными газами (твердой фазы) - так называемый "термодесорбер";

11 - сборник термообработанных осадков;

(12-24) - комплекс технологического оборудования, входящего в состав блока для брикетирования термообработанных осадков - термообработанной твердой фазы, в том числе;

12 - бункер-питатель;

13 - шнековый питатель;

14 - головка питателя;

15 - опорный блок питателя с подшипником;

16 - горизонтально-расположенный подвижной валкой;

17 - фиксированной валкой;

18 - контрольная ограничительная пластина;

19 - гидросистема, создающая давление на подвижной валке;

20 - вибросито для отсева мелких бракованных брикетов;

21 - сборник бракованных брикетов (мелочи), возвращаемых в бункер-питатель (12) для переработки и утилизации;

22 - возвратный шнековый конвейер для подачи мелочи в оборот - в бункер-смеситель (12) и затем в шнековый питатель (5);

23 - сборник брикетов;

24 - ленточный транспортер-укладчик;

25 - склад брикетов, предназначенный для приема брикетов, их "дозревания" - с целью их упрочнения и последующей отгрузки потребителям.

Совокупность оборудования по прототипу обеспечивает при реализации данного технического решения высокоэффективную утилизацию нефтесодержащих отходов из нефтеамбаров. Однако вышеописанная полезная модель не может быть реализована для утилизации буровых шламов из буровых амбаров.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание нового комплекса технологического оборудования: установок и устройств, обеспечивающих возможность переработки нефтесодержащих буровых шламов в непосредственной близости от буровых скважин и позволяющих перевести исходные буровые шламы в пригодную для транспортировки форму.

Технический результат, который может быть достигнут при реализации предлагаемой полезной модели заключается в получении из неутилизируемых в настоящее время отходов производства высоколиквидных товарных продуктов - портландцемента, часть которого используется непосредственно для переработки нефтесодержащих буровых шламов.

Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата благодаря предлагаемой полезной моделью - разработанному новому «Комплексу промышленных установок и устройств для переработки нефтесодержащих буровых шламов», включающему сборники, баковое оборудование, смесители, дозаторы, насосы, соединенные между собой трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что комплекс оснащен установкой (1) сбора нефти с поверхности бурового амбара, соединенной со сборником (2) нефтепродуктов, узлом (3) откачки водной фазы, имеющей соединение с обогреваемым сборником воды (4), выход из которого направлен в гидромонитор (5) для размыва и репульпации буровых шламов непосредственно в буровом амбаре, комплекс также оборудован устройством (6) для внесения с поверхности бурового амбара портландцемента, устройством (7) для перемешивания образующейся смеси, системой (8) приема и размещения на производственной площадке (9) обработанных портландцементом буровых шламов, производственная площадка с отвержденными буровыми шламами имеет технологическую связь с транспортными средства (10) для доставки отвержденных сыпучих буровых

шламов на стационарный передел, имеющий расходно-накопительную емкость (11), соединенную с бункером-дозатором (12), направленным в смеситель (13), к которому подсоединен мерник (14), соединенный с расходным баком (15) известняковой муки, соединенным с установкой (16) дробления и измельчения природного известнякового камня, выход из смесителя (13) направлен во вращающуюся прокалочную печь (17), снабженную топкой (18), соединенную со сборником (2) нефтепродуктов, разгрузочное устройство (19) прокалочной печи (17) соединено через транспортный конвейер (20) с дробильно-размолочным отделением (21), имеющим накопительную емкость (22), выход из которой посредством расходно-запорной арматуры (23) образует два потока товарного портландцемента, один из которых направлен в дозирующий бункер (24), технологически соединенный с устройством (6) для внесения на поверхность нефтяного амбара портландцемента, а другой направлен в фасовочную машину (25).

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Предлагаемая полезная модель - «Комплекс промышленных установок и устройств для переработки нефтесодержащих буровых шламов» работает и эксплуатируется следующим образом.

Переработку нефтесодержащих буровых шламов, находящихся в буровых амбарах на предлагаемом «Комплексе» ведут в несколько этапов.

На первом этапе с поверхности бурового амбара собирают - с помощью установки (1) нефтепродукты и закачивают их в сборник (2), откуда эти нефтепродукты направляют затем в топку (18) прокалочной печи (17).

На втором этапе из бурового амбара откачивают - с использованием узла (3) водную фазу, которую собирают в обогреваемом сборнике (4). Из этого сборника (4) нагретая (60-90°С) вода поступает в гидромонитор (5),

струя нагретой воды из которого размывает и репульпирует буровые шламы непосредственно в буровом амбаре. Это обеспечивает повышение степени извлечения нефтепродуктов из отходов производства - буровых шламов в товарную фракцию нефтепродуктов, часть которых, как уже указывалось выше, используется непосредственно при работе «Комплекса» - для термообработки и прокалки композиционной смеси (буровые шламы + известняковая мука). Другая часть собранных с поверхности буровых амбаров нефтепродуктов реализуется как товарный продукт.

После гидроразмыва буровых шламов (с помощью гидромонитора) жидкую фазу в буровом амбаре отстаивают, операции последовательного удаления (откачки) с поверхности буровых амбаров нефтяной и водной фаз осуществляют 2-3 раза.

На третьем этапе на поверхность нефтяного амбара с помощью устройства (6) вносится портландцемент (полученный после прокалки и измельчения композиционной смеси: буровые шламы + известняковая мука), поступающих из дозирующей емкости (24). После внесения портландцемента содержимое в буровом амбаре тщательно перемешивается - с помощью устройства (7) и затем с использованием системы (8) пастообразную массу выгружают из бурового амбара и выгружают для последующего отверждения на производственную площадку (9).

На четвертом этапе обработанные портландцементом буровые шламы - после их перехода из жидкотекучего состояния в порошкообразное, сыпучее и пригодное для транспортировки с помощью транспортных средств (10) доставляют на стационарный передел (участок, отделение и т.д.) и размещают в расходно-накопительной емкости (11), из которой буровые шламы загружают в бункер-дозатор (12).

На пятом этапе нефтесодержащие буровые отходы из бункера-дозатора (12) загружают в смеситель (13), в который также подают - из мерника (14) и расходного бака (15) известняковую муку, получаемую на установке (16) дробления и измельчения природного известнякового камня.

После перемешивания полученную композицию из смесителя (13) подают во вращающуюся прокалочную печь (17). Прокалка композиционной смеси в прокалочной печи осуществляется за счет топочных газов, образующихся в топке (18) за сгорание нефтепродуктов, собранных с поверхности нефтяных амбаров.

Получаемый в результате прокалки портландцементный клинкер выгружают из прокалочной печи (17) через разгрузочное устройство (19) на транспортный конвейер (20) и направляют в дробильно-размолочное отделение (21), в котором измельченный продукт собирают в накопительной емкости (22). Посредством расходно-запорной арматуры (23) из накопительной емкости (22) товарный продукт разделяют на два различных потока. Один из потоков направляют в дозирующий бункер (24), откуда необходимое количество портландцемента отгружают для обработки буровых амбаров, т.е. используется «для собственных нужд». Другой поток полученного портландцемента направляют в фасовочную машину (25), затем на склад готовой продукции, откуда товарный продукт отгружают потребителям.

Комплекс промышленных установок и устройств для переработки нефтесодержащих буровых шламов, включающий сборники, баковое оборудование, смесители, дозаторы, насосы, соединенные между собой трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой, отличающийся тем, что комплекс оснащен установкой сбора нефти с поверхности бурового амбара, соединенной со сборником нефтепродуктов, узлом откачки водной фазы, имеющей соединение с обогреваемым сборником воды, выход из которого направлен в гидромонитор для размыва и репульпации буровых шламов непосредственно в буровом амбаре, комплекс также оборудован устройством для внесения с поверхности бурового амбара портландцемента, устройством для перемешивания образующейся смеси, системой приема и размещения на производственной площадке обработанных портландцементом буровых шламов, производственная площадка с отвержденными буровыми шламами имеет технологическую связь с транспортными средствами для доставки отвержденных сыпучих буровых шламов на стационарный передел, имеющий расходно-накопительную емкость, соединенную с бункером-дозатором, направленным в смеситель, к которому подсоединен мерник, соединенный с расходным баком известняковой муки, соединенным с установкой дробления и измельчения природного известнякового камня, выход из смесителя направлен во вращающуюся прокалочную печь, снабженную топкой, соединенную со сборником нефтепродуктов, разгрузочное устройство прокалочной печи соединено через транспортный конвейер с дробильно-размолочным отделением, имеющим накопительную емкость, выход из которой посредством расходно-запорной арматуры образует два потока товарного портландцемента, один из которых направлен в дозирующий бункер, технологически соединенный с устройством для внесения на поверхность нефтяного амбара портландцемента, а другой направлен в фасовочную машину.