Охрана почвы и недр от загрязнений

              Основной проблемой для повышения эффективности исполь­зования отработанных масел является организация их сбора, рас­ширение строительства и совершенствование действующих уста­новок по их регенерации. Ресурсы отработанных масел различ­ного назначения в РФ оцениваются в 3,0—3,5 млн т/год.

              В настоящее время в России большая часть собранных отрабо­танных масел используется как компонент топочного мазута и не более 3,0% — как сырьё для регенерации. В то же время ре­сурсы отработанных масел значительно выше их фактического сбора. Сжигание отработанных горюче-смазочных материалов яв­ляется известным способом и довольно широко применяется.

Отработанные масла можно рационально использовать, одно­временно решая экологические и технико-экономические задачи.

Основные направления использования отработанных масел

Использование в качестве компонентов котельных топлив (до 70—90% от объёма собранных масел). Из-за повышен­ной зольности отработанных масел их можно использовать в ко­тельных топливах в количестве не более 20—25%.

              Совместная переработка с нефтью. Количество добавляемых отработанных масел не должно превышать 1%, т.к. наличие заг­рязнений и не сработавших присадок в них отрицательно влияет на работу электрообессоливающих установок.

              Регенерация на специализированных установках. Это наиболее рациональный и перспективный путь использования отработан­ных масел. Переработка отработанных масел по существующим технологиям позволяет получить качественные компоненты ма­сел при значительно меньших эксплуатационных и капитальных затратах, чем при производстве свежих масел из нефти.

              При рассмотрении вопросов восстановления качества отра­ботанных масел используются термины очистка, регенерация, вторичная переработка. Под термином очистка понимается не­прерывная или периодическая очистка смазочного материала в действующем оборудовании, осуществляемая с помощью отстой­ников, центрифуг и адсорберов; при этом сам процесс направ­лен на продление срока службы смазочных материалов.

              Термин регенерация относится к восстановлению качества индивидуального, полностью отработанного смазочного матери­ала до уровня свежего. Для проведения регенерации используют более сложные физические и химические процессы — коагуля­цию, сернокислотную и адсорбционную очистку.

              Вторичная переработка используется в случаях переработки смесей различных масел, собираемых централизованно с разных предприятий. Из такого сырья возможно получение базовых ма­сел различного состава и назначения. В процессе используется комплекс методов, таких как вакуумная перегонка, экстракция, гидроочистка и др.

              Согласно ГОСТ 21046—86, отработанными маслами считаются жидкие или полужидкие смазочные вещества, представляющие собой смеси, состоящие из масла, органических загрязнений, механических примесей, водомасляных эмульсий, включающие в некоторых случаях следы мазута, жирных кислот, хлорсодержащих соединений.

              Правилами отбора предусматривается степень загрязнения отработанных масел до 12,0%.

              В табл. 3.8 представлены показатели качества отобранных ма­сел, используемых как сырьё для вторичной переработки.

Таблица 3.8

Качество отработанных масел (ГОСТ 21046-86, РФ)

              В России качество отработанных масел регламентируется в основном по уровням вязкости и содержанию загрязнений.

              За рубежом, в зависимости от законодательства отдельных стран, различают следующие группы отработанных масел:

—    масла моторные отработанные (ММО);

—    масла индустриальные отработанные (МИО);

—    прочие масла.

              В РФ на большинстве действующих объектов не разграничива­ют отработанные масла по составу, загрязнённости и обводнён­ности. Все образующиеся отходы масел направляют в общие сбор­ные резервуары, где они разделяются на всплывшее масло, за­масленный шлам и воду. Продолжительность пребывания собран­ных масел в этих резервуарах составляет не менее трёх суток. Обез­воженные масла перекачивают в резервуар, выпавший в осадок масляный шлам направляют на механическое обезвоживание или на обжиг, а водный отстой пускают на очистные сооружения.

              Собранные отходы масел можно регенерировать на маслорегенерационных установках. Переработка отработанных масел осу­ществляется путём отстоя, центрифугирования, термической обработки масла для отделения воды, топливных фракций, при­садок, а также с использованием других процессов.

              Регенерация моторных масел представляет собой более слож­ную задачу из-за наличия в них большого количества присадок (до шести наименований, составляющих 15—20% от массы масла).

              В настоящее время в промышленности используется свыше 20% вторичной переработки смазочных материалов, основанных на самых различных способах очистки (сернокислотная, адсорб­ционная, гидроочистка, экстракция, крекинг, тонкоплёночное вакуумное испарение, ультрафильтрация, экстракция газами в сверхкритическом состоянии и др.).

              Из названных методов регенерации наиболее распространены кислотно-контактная очистка и кислотно-контактная, совмещён­ная с атмосферно-вакуумной перегонкой, дающая значительное количество экологически опасных отходов. Иногда эти процессы включают также стадии предварительной термической обработ­ки сырья.

              Достаточно широко распространены процессы адсорбцион­ной очистки (контактным или перколяционным методом). В ка­честве сорбентов используют активированные глины. Расход сор­бента составляет 120—360 кг/м3 сырья, то есть достигает 40%. Процессы позволяют получать базовые масла достаточно стабиль­ного и высокого качества. Однако при этом возникают трудно­сти, связанные с необходимостью утилизации больших коли­честв отработанного сорбента. Недостатки этого метода частично устраняются включением в схему вакуумной перегонки сырья.

              На рис. 3.14 представлена принципиальная схема установки регенерации отработанных индустриальных масел.

              Основными по своей значимости направлениями рациональ­ного использования отработанных масел являются вторичная переработка и регенерация масел отдельно по маркам, а также переработка их смесей с получением базовых масел и топлив.

              Некоторые существующие технологии вторичной переработ­ки отработанных моторных масел и их смесей с индустриальны­ми маслами включают следующие основные операции:

1)   предварительную очистку, при которой осуществляется разбавление отработанного масла бензином, его последу­ющая обработка раствором коагулянта и центрифугирование;

2)   отгонку бензина-растворителя и топливных фракций, со­держащихся в масле;

3)   вакуумную перегонку масла с получением дистиллятных фракций заданного уровня вязкости и остатка перегонки;

4)   деасфальтизацию остатка вакуумной перегонки пропаном;

5)   гидроочистку полученных дистиллятных фракций и диасфальтизата;

6)   компаундирование гидроочищенных продуктов с присад­ками и получение товарных масел.

              Особенностью большинства технологий является включение в схему стадии термической обработки и повторной очистки пропаном остатков от глубоковакуумной перегонки с использо­ванием тонкоплёночных испарителей, гидроочистки дистиллят­ных фракций и их фракционирования.

              Последние технологии имеют существенные преимущества:

—   высокую гибкость в регулировании условий процесса и со­
става сырья (отработанных масел);

—   отсутствие загрязняющих окружающую среду отходов;

—   высокий выход масел, хорошие экономические показате­ли процессов;

—   высокое качество регенерированных масел (на уровне све­жих).

              Однако такие технологии требуют создания высокого вакуума (остаточное давление 2 мм рт. ст.). Отмечаются повышенная закоксованность оборудования и трудности поддержания техноло­гических параметров, обеспечивающих высокий уровень каче­ства регенерированных масел.

              В качестве примера на рис. 3.15 приведена технология процес­са «Entra» вторичной переработки отработанных масел.

              В таких процессах образуется значительное количество «но­вых» загрязнителей окружающей среды — трудноутилизируемых и опасных отходов, зачастую представляющих ещё большую эко­логическую опасность, чем сами отработанные масла. Утилиза­ция таких отходов является важной проблемой. Отходы перера­ботки (кислый гудрон, отработанная отбеливающая глина, шламы — остатки от перегонки) формируются на стадиях отстоя, сернокислотной очистки, контактной доочистки и др.

              Водогрязевые шламы обычно сжигают в специальных печах. Щелочной шлам используется при нейтрализации сточных вод, содержащиеся в них нефтепродукты экстрагируются и использу­ются в качестве котельного топлива; отходы отбеливающей гли­ны — на кирпичных заводах, в производстве цемента, строительных материалов, дорожных покрытий; полученные топливные фрак­ции — как компоненты котельных топлив; отходящие газы — в качестве технологического топлива.

              Значительная часть образующихся отходов вывозится в отва­лы, загрязняя окружающую среду. Наиболее трудно утилизируе­мый продукт — кислый гудрон. Он может быть нейтрализован гашёной известью с получением гранулята, используемого в про­изводстве цемента. Возможно сжигание кислого гудрона в ротор­ных печах цементной промышленности, печах для обжига мед­ной руды и др. Обрабатывая кислый гудрон известью и алкоголятами, получают гидрофобный продукт, используемый в каче­стве наполнителя в битумном и кирпичном производстве.

              Образующиеся в процессах регенерации масел сточные воды содержат соединения фенола и другие вредные вещества, их под­вергают окислению в жидкой фазе и используют биологическую очистку.

              Переработка отработанных масел в топлива является важным направлением их утилизации. Возможно их непосредственное использование в качестве котельного топлива или предваритель­ная очистка с применением отстаивания, фильтрации, центри­фугирования.

              Известны промышленные процессы получения из отработанных масел высококачественных топлив путём отгона воды, лёгких фракций, а также отделения твёрдых примесей.

              Промышленное применение получили и некоторые другие пути рационального использования отработанных масел — смазка пресс-форм в процессе флотационной очистки руды, борьба с пылью на дорогах, приготовление консервационных смазок, покрытий, изоляционных материалов и др.

              Для регенерации СОТС применяются гравитационные баки-отстойники, магнитные сепараторы и коагуляторы, гидроцик­лоны, центрифуги, фильтры, флотаторы и пеноотделители.

              Полностью отработанные СОТС подлежат обезвреживанию и утилизации. Простой сброс их или подача на очистные соору­жения без предварительной обработки запрещены. Обезвреживание отработанных водных СОТС, как правило, включает их разложение на водную и масляную фазы с последующей очис­ткой масла и воды. Выделенное масло используется в качестве топлива, а также для приготовления водного или масляного СОТС. Выделенная водная фаза требует очистки от остатков масла перед сбросом в сточные воды предприятия. Использует­ся метод биологической очистки.