НПЗ как источник загрязнения атмосферы

    Величина  адгезионного взаимодействия дисперсной фазы с поверхностью насадки зависит  от физико-химических свойств дисперсной фазы. Наличие поверхностно-активных веществ, как правило, снижает гидрофобные  свойства поверхности и тем самым  ухудшает условия осаждения и  коалесценции капель. Кроме того, это  приводит к увеличению толщины гидратных  оболочек и повышению устойчивости нефтяных капель.

    Аналогичное стабилизирующее действие оказывают  и коллоидные вещества, находящиеся  а сточной воде, повышенная минерализация  и температура, свойственные сточным  водам, положительно влияют на разрушение гидратных оболочек, способствуя  тем самым повышению эффекта  коалесценции.

    Многообразие  параметров, влияющих на процесс коалесценции при обработке нефтесодержащих  сточных вод на контактных насадках, недостаточная его изученность  сдерживали развитие этого направления  интенсификации очистки сточных  вод. В последние годы в связи с появлением полимерных материалов с ярко выраженными гидрофобными свойствами интерес к таким насадкам резко возрос.

    Попытки использования эффекта коалесценции эмульгированных нефтепродуктов при  очистке сточных вод предпринимались  еще в 40-х годах, когда с целью  интенсификации работы нефтеловушек, повышения качества очистки воды в них устраивались так называемые фильтры - деэмульгаторы. Они устанавливались  после секции предварительной очистки, где задерживались механические примеси и основная часть нефтепродуктов. При прохождении воды через фильтр тонкодисперсная фаза нефтепродуктов укрупнялась и затем отделялась во второй секции нефтеловушки. Скорость фильтрации принималась от 4 до 8 м/ч, высота фильтрующего слоя около 0.5 м.

    В качестве материала загрузки фильтров использовался шлак, фарфоровые кольца. Кроме того, исследовалась возможность  применения для этих целей кукурузных початков, прессованного сена. Однако при большей их коалесцирующей способности  они оказались неудобными в эксплуатации - быстро забивались механическими  примесями и нефтепродуктами. Регенерация  фильтра была крайне затруднительна. В результате такие □ильтры-деэмульгаторы  дальнейшего применения не нашли.

    С появлением полимерных материалов на основе углеводородных соединений коалесцирующие насадки получают все большее  распространение при очистке сточных вод предприятий нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей промышленности.

    Фирма «G. and Firkins» (Англия) разработали целый  ряд модификаций промышленных отстойников  с коалесцирующей насадкой для ; дддекия  нефтепродуктов из сточных вод.

    Один  из вариантов таких отстойников приведен на рис. 16. Он представляет собой горизонтальную емкость с встроенной коалесцирующей насадкой. заполненной гранулами полиолефина.

    Нефтесодержащая вода поступает через входной  патрубок в зону предварительного отстаивания, где происходит отделение грубодисперсной  фазы нефтепродуктов. Последняя, всплывая, собирается в нефтесборнике и  отводится через штуцер. Затем  вода проходит через насадку. Укрупненные  нефтепродукты отстаиваются, далее  отводятся через штуцер. Очищенная  вода отбирается. Межфазовый уровень  «нефть - вода» поддерживается регулятором.

    Отстойники  рассчитаны на производительность от 5 до 500 м7ч и обеспечивают   высокую   степень   очистки   сточных   вод.   Содержание нефтепродуктов в воде после отстойника не превышает 10 мг/л. 

    1 - входной патрубок; 2 - насадка; 3 - отстойная  зона; 4,7,8 - штуцер; 5 - регулятор;6 - зона  предварительного отстаивания

    Рисунок 16 - Отстойник фирмы «G. and Firkins»  с коалесцирующей насадкой 

    В отдельных случаях целесообразно  применение многоступенчатой коалесценции, когда нефтесодержащая жидкость проходит последовательно через  ряд установленных по ходу потока насадок. Примером использования этого  принципа может служить отстойник, представленный на рис. 17. 

    1,4 - патрубок; 2 - перегородки; 3 - насадки; 5 - труба для отбора отстоявшихся  нефтепродуктов

    Рисунок 17 - Схема отстойника с многоступенчатой насадкой 

    Поступая  через патрубок, нефтесодержащая  сточная вода проходит последовательно  насадки, установленные в изолированных  друг от друга камерах,     ограниченных     перегородками.     Крупнодисперсная     фаза

    нефтепродуктов  отстаивается верхней камере, тонкодисперсная  фаза уносится потоком в следующую  насадку, где происходит дальнейший процесс коалесценции. Очищенная  вода собирается в нижней части отстойника и сбрасывается через патрубок. Отстоявшиеся нефтепродукты из замкнутых камер  отбираются трубой, верхний конец  которой встроен в входной  патрубок для создания эжекции, и  затем отводятся из верхней камеры. С целью создания оптимальных  условий для коалесценции нефтепродуктов различного дисперсного состава  целесообразно применять разные по конструкции насадки. При этом пористость каждой последующей насадки  меньше пористости предыдущей.

    Для разделения очень стойких эмульсий предлагаются комбинированные насадки, в которых используются как гидрофобные, так и гидрофильные материалы.

    В последние годы происходит усовершенствование механических методов очистки сточных  вод. В частности была спроектирована конструкция, которая относится  к технике очистки сточных  вод и может быть использована в существующих очистных сооружениях, в новых очистных сооружениях  в качестве самостоятельной ступени, в системах с оборотным циклом, например в очистных сооружениях  для моек автомобилей.

    Известно  устройство для очистки сточных  вод, загрязненных нефтепродуктами, где  использована нефтеловушка, имеющая V-образное колено трубопровода, обращенное изогнутой  частью вверх. Устройство подводящими  и отводящими патрубками по системе  сообщающихся сосудов объединяет две  камеры с очищаемой и очищенной  водой, которые разделены герметичной  перегородкой. Входное отверстие  нефтеловушки в камере очищаемой  воды расположено внутри полого цилиндра, а выходное -через нижние изогнутые  патрубки расположено в емкости  очищенной воды в вертикально  установленном расширителе. В верхней  части V-образного колена накапливаются  всплывшие нефтепродукты. Посредством  образовавшегося «взвешенного эмульгированного слоя» нефтепродуктов -очищающего элемента, происходит сорбция мелкодисперсных  примесей из очищаемой сточной жидкости.

    Недостатком данной конструкции является незначительная по объему внутренняя V-образная полость  с пятном контакта взвешенного эмульгиро¬ванного  слоя нефтепродуктов, под которым  проходит очищаемая жидкость. Данная конструкция не позволяет длительно  накапливать и аккумулировать взвешенный эмульгированный слой, что приводит к постоянному жесткому контролю за его оптимальным количеством  в объеме V-образной полости. Это  отрицательно влияет на производительность устройства. Поэтому данная конструкция  не может эксплуатироваться на больших  объемах сточной жидкости или  требует установки по параллельной схеме нескольких однотипных устройств, что ведет к удорожанию сооружения и усложнению дальнейшей его эксплуатации [11]. 

    2 Основная часть. Очистные сооружения  НПЗ - источник загрязнения 2.1 Общая характеристика предприятия 

    ЗАО «Краснодарский нефтеперерабатывающий  завод -Краснодарэконефть», г. Краснодар, ул. Захарова, 1.

    Завод по первичной переработке нефти  ЗАО «Краснодарэконефть» основан  в 1911 году. Проектная мощность три  миллиона тонн в год (во времена СССР перерабатывалось до 5 млн. т./год).

    Общая численность работающих ЗАО «Краснодарэконефть» -1000 человек.

    Количество  рабочих дней в году - 365 при непрерывном  цикле производства.

    ЗАО «Краснодарэконефть» является предприятием топливного профиля с глубиной переработки - 61,08%.

    Сырье предприятия - малосернистые краснодарские  и западносибирские нефти с содержанием  серы до 0,6%, поступающие на предприятие  по трубопроводу. ЗАО «Краснодарэконефть»  вырабатывает широкий ассортимент  товарной продукции: бензин прямой гонки, бензин «Экстра», топливо реактивное, дизельное, моторное, печное, мазут, битумы дорожные и строительные.

    Характеристика  исходного сырья и вспомогательных  материалов представлена в таблице 2.1 

    Таблица 2.1 - Характеристика сырья и вспомогательных  материалов 

    Продолжение таблицы 2.1