Технология термического разложения бурового нефтешлама

Технология термического разложения бурового нефтешлама — это ключевое решение для обезвреживания и ресурсосберегающей переработки нефтесодержащих твёрдых отходов, образующихся при бурении, добыче, транспортировке и переработке нефти. Основной принцип технологии заключается в том, чтобы в условиях недостатка или полного отсутствия кислорода нагревать нефтешлам до высоких температур, при которых содержащиеся в нём органические вещества (преимущественно углеводороды) разлагаются на низкомолекулярные соединения с последующим разделением на нефть, воду и твёрдую фазу.

1. Преимущества технологии:

• Уменьшение объёма: объём отходов сокращается более чем на 50%, влажность остатка <5%, содержание нефти в твёрдой фазе ≤0,3%.

• Ресурсосбережение: возвращаются в оборот топливо и горючий газ, снижается зависимость от внешних источников энергии.

• Обезвреживание: остаток после термической обработки не представляет экологической опасности (например, содержание нефтепродуктов в вытяжке <0,1 мг/л).

• Экологичность: отсутствие образования диоксинов (из-за анаэробных условий), контроль выбросов.

2. Описание технологического процесса:

2.1 Предварительная подготовка:

• Обезвоживание и уменьшение объёма: с помощью центрифуг, пресс-фильтров или естественной сушки снижается влажность нефтешлама до <30%, что существенно уменьшает энергозатраты при пиролизе.

• Дробление и просеивание: удаляются камни, металл и другие крупные включения; материал измельчается до равномерной фракции (обычно <5 см), что способствует равномерному прогреву и эффективному разложению.

2.2 Реактор термического разложения:

• Подача: подготовленный нефтешлам непрерывно подаётся в пиролизную печь через шнековый транспортер или герметичный клапан, что исключает попадание кислорода.

• Нагрев и разложение:

  • Температура: 400–600 °C в условиях кислородного дефицита.

  • Время пребывания: 30–90 минут (в зависимости от конструкции печи), что позволяет обеспечить полное разложение органики.

• Продукты пиролиза:

  • Неконденсируемые газы (20–40%) — содержат метан, водород и другие горючие газы, используются для обогрева печи.

  • Пиролизное масло (15–30%) — легкие углеводороды, пригодны для дальнейшей переработки в топливо или химическое сырье.

  • Твёрдый остаток (30–50%) — состоит из кокса и неорганических веществ, содержание нефти ≤0,3%, отвечает требованиям по экологической безопасности.

2.3 Обработка и утилизация продуктов:

• Конденсация и разделение газов: горячие газы охлаждаются (водяным или масляным охлаждением), разделяются на жидкое масло и горючие газы. Неконденсируемые газы после очистки возвращаются в печь, образуя замкнутый энергетический цикл.

• Обработка остатка: охлажденный пиролизный остаток может использоваться в качестве материала для дорожного строительства или добавки к цементу (при условии соответствия требованиям по тяжёлым металлам), либо стабилизироваться и направляться на безопасное захоронение согласно [GB 18598–2019].

2.4 Очистка отходящих газов:

• Отходящие газы проходят через циклонный пылеуловитель, спрей-абсорбер для удаления кислотных газов и активированный уголь для сорбции диоксинов, после чего выброс осуществляется в атмосферу в соответствии с требованиями [GB 16297–1996] по выбросам загрязняющих веществ.