مروری بر روش های دفع لجن نفت

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

در فرآیند استخراج، حمل و نقل، ذخیره سازی و پالایش نفت، به ناچار لجن نفتی تشکیل می شود. چنین زباله هایی حاوی مقدار زیادی ترکیبات سمی هستند. استفاده از لجن های نفتی یک مشکل فوری در صنعت نفت است، زیرا بسیاری از شرکت ها به دلیل نبود محل دفن زباله و یا نبود امکانات فرآوری، آنها را برای سال ها در قلمرو خود ذخیره می کنند. در عین حال، این مواد می توانند به عنوان منابع مادی ثانویه استفاده شوند که دارای منافع اقتصادی هستند.

طبقه بندی لجن روغن

لجن نفتی مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن های سنگین حاوی مقدار قابل توجهی فرآورده های نفتی است. دومی را می توان به روش های مختلفی استخراج کرد و برای مقاصد تجاری استفاده کرد. تاسیساتی که در آن لجن نفت ذخیره می شود به 2 نوع دریاچه لجن نفتی، انبار و مخازن تقسیم می شود. در حالت اول، مواد مستقیماً روی زمین ریخته می شوند و مورد دوم - روی یک منطقه بتن ریزی شده با مرزهای واضح.

بسته به منشا لجن نفتی به موارد زیر تقسیم می شوندگروه ها:

• ظاهر شدن در کف مخازن طبیعی پس از نشت نفت تصادفی (پایین)؛
• تشکیل شده در مخلوطی با سیالات حفاری در حین ساخت چاه؛
• ناشی از پالایش نفت؛
• مخزن - متشکل از مواد چسبناک مایع و مواد ژل مانند تشکیل شده بر روی دیوارها؛
• زمین (زمانی که محصولات نفتی روی زمین قرار می گیرند).

ترکیب شیمیایی و محتوای ناخالصی های مکانیکی در لجن نفت بسیار متفاوت است.

روش‌های دفع

رایج ترین روش های دفع لجن روغن به شرح زیر است:

• شیمیایی؛
• بیولوژیکی;
• حرارتی;
• فیزیکی؛
• فیزیکی و شیمیایی.

انتخاب منطقی یک یا روش دیگر با محتوای محصولات نفتی در لجن تعیین می شود.

روش شیمیایی

پردازش شیمیایی و دفع لجن نفت با روش کپسوله کردن و خنثی سازی هنگام واکنش با فلزات قلیایی خاکی (اغلب با آهک زنده) انجام می شود. در نتیجه این فرآیند، یک ماده پودری خشک به صورت دانه های کوچک با کپسول آهک به دست می آید. این محصول در کلاس خطر 4 قرار دارد، یعنی برای محیط زیست بی خطر است. به عنوان یک افزودنی معدنی در بتن آسفالتی و در ساخت خاکریزها استفاده می شود.

نمودار شماتیک کارخانه استفاده از لجن نفتی برای این فناوری در شکل زیر نشان داده شده است.

گرانولبا استحکام و سفتی بالا مشخص می شود. کربنیزه شدن پوسته آنها تا چند ماه ادامه دارد. از معایب این فناوری می توان به استفاده از تجهیزات ویژه، مقدار زیادی آهک زنده با کیفیت بالا اشاره کرد. تأثیر محصول نهایی بر محیط زیست نیز به طور کامل درک نشده است. مزایای خنثی سازی شیمیایی هزینه نسبتا پایین و امکان ساخت واحدهای متحرک است.

فناوری بیولوژیکی

آلودگی بیولوژیکی دوستدار محیط زیست ترین روش است، اما استفاده از آن محدود به درمان آن دسته از لجن های نفتی است که در مخازن و همچنین نشت روی زمین یا آب های طبیعی ایجاد می شود. این به دلیل عواملی مانند: است

• قیمت بالای مواد زیستی؛
• نیاز به اختصاص زمین های بزرگ برای دفن زباله؛
• امکان خنثی سازی در میدان فقط در فصل گرم؛
• خطر بالای آلودگی خاک با فلزات سنگین و سایر مواد مضر.

ماهیت فناوری بیولوژیکی دفع لجن نفت، استفاده از میکروارگانیسم ها برای تجزیه زیستی نفت است.

همچنین روشی برای پردازش در بیوراکتور گرم شده وجود دارد. این محفظه ای است که در آن خاک آلوده، آب، کود و میکرو فلور مفید عرضه می شود. در نتیجه ایجاد شرایط مساعد، میکروارگانیسم ها به سرعت تکثیر می شوند ویک طبقه بندی ماده وجود دارد - محصولات نفتی در قسمت بالایی راکتور و آب - در قسمت پایینی تجمع می یابد. لجن نفت باقیمانده به محل های خشک کردن تخلیه می شود. مدت زمان این فرآیند 10-15 روز است و پس از آن دسته جدیدی از مواد خام ثانویه وارد محفظه می شود.

روش حرارتی

فناوری پردازش حرارتی چندین اصلاح دارد:

• سوختن در کوره یا آتش باز؛
• کم آبی یا خشک کردن به دنبال بازگشت به تولید؛
• تجزیه حرارتی با کمبود هوا (پیرولیز)؛
• گاز سازی (اکسیداسیون لجن نفت برای تولید گاز مورد استفاده به عنوان سوخت).

سوختن ساده ترین راه برای دفع زباله های نفتی است، اما نیاز به تمیز کردن و خنثی کردن گازهای دودکش دارد که آسیب قابل توجهی به محیط زیست وارد می کند. خشک کردن با هزینه های انرژی بالا همراه است.

یکی از نویدبخش ترین زمینه ها، پیرولیز مداوم است. به لطف این فرآوری، روغن مصنوعی و گاز پیرولیز به دست می آید که به عنوان سوخت برای همان فرآیند استفاده می شود. در این مورد، تجهیزات دفع لجن نفت، یک کارخانه است که عنصر اصلی آن یک اتاقک پیرولیز است که در آن در دمای حدود 500 درجه سانتیگراد تجزیه حرارتی به کسری اتفاق می افتد. گاز آزاد شده وارد فیلترها و کندانسورها می شود و در آنجا تمیز می شود.

هنگام استفاده از یک سیستم ترک اضافی از لجن روغنمی توانید بنزین با کیفیت تهیه کنید. این واحد قابلیت فرآوری انواع لجن را دارد اما از نظر اقتصادی استفاده از فرآورده های روغنی پسماند جامد با درجه رطوبت کم مصلحت تر است.

روش های فیزیکی و فیزیکوشیمیایی

روش های فیزیکی دفع لجن روغن شامل روش های تفکیک زیر است:

• تسویه ساده. این کم هزینه ترین و در عین حال ناکارآمدترین فناوری است.
• سانتریفیوژ. تجهیزات گریز از مرکز نیز اغلب در مرحله میانی در تهیه لجن نفتی برای پردازش آنها به روش های دیگر استفاده می شود.
• معرفی سورفکتانت ها (دمولسیفایرها، عوامل مرطوب کننده، حلال ها).
• Filtering.
• استخراج با حلالهای آلی، ضایعات حاصل از تولید اتیلن و استیلن، گازهای مایع یا بخار. این روش مبتنی بر انحلال متقابل ترکیبات قطبی است.

معایب تمام فناوری های فوق جداسازی ناقص فرآورده های نفتی است.