Tổng quan về các phương pháp xử lý cặn dầu

2025 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-24 13:27

Trong quá trình khai thác, vận chuyển, lưu trữ và lọc dầu, cặn dầu chắc chắn sẽ được hình thành. Chất thải như vậy chứa một lượng lớn các hợp chất độc hại. Sử dụng cặn dầu là một vấn đề cấp bách trong ngành công nghiệp dầu mỏ, vì nhiều doanh nghiệp lưu trữ chúng trên lãnh thổ của họ trong nhiều năm do thiếu bãi chôn lấp chất thải hoặc thiếu cơ sở xử lý. Trong khi đó, những chất này có thể được sử dụng làm nguồn nguyên liệu phụ mang lại lợi ích kinh tế.

Phân loại cặn dầu

Cặn dầu là một hỗn hợp phức tạp của các hydrocacbon nặng chứa một lượng đáng kể các sản phẩm dầu. Sau này có thể được chiết xuất theo một số cách và được sử dụng cho các mục đích thương mại. Các công trình nơi chứa cặn dầu được chia làm 2 loại: hồ chứa cặn dầu, chuồng trại và bể chứa. Trong trường hợp đầu tiên, các chất được đổ trực tiếp lên mặt đất, và trường hợp thứ hai - trên một khu vực được đổ bê tông có ranh giới rõ ràng.

Tùy thuộc vào nguồn gốc của cặn dầu, chúng được chia thành các loại saunhóm:

• xuất hiện ở đáy các hồ chứa tự nhiên sau sự cố tràn dầu (dưới cùng);
• tạo thành hỗn hợp với dung dịch khoan trong quá trình thi công giếng;
• phát sinh từ quá trình lọc dầu;
• hồ chứa - bao gồm các chất lỏng nhớt và các chất giống như gel được hình thành trên thành;
• mặt đất (khi các sản phẩm dầu được tiếp đất).

Thành phần hóa học và hàm lượng của các tạp chất cơ học trong cặn dầu rất khác nhau.

Phương pháp thải bỏ

Các phương pháp xử lý cặn dầu phổ biến nhất như sau:

• hóa;
• sinh học;
• nhiệt;
• vật lý;
• vật lý và hóa học.

Việc lựa chọn hợp lý phương pháp này hay phương pháp khác được xác định bởi hàm lượng các sản phẩm dầu trong bùn.

Phương pháp hóa học

Xử lý hóa học và xử lý cặn dầu được thực hiện theo phương pháp bao bọc và trung hòa khi phản ứng với kim loại kiềm thổ (thường gặp nhất là vôi sống). Kết quả của quá trình này, một chất bột khô thu được ở dạng hạt nhỏ với viên nang vôi. Sản phẩm này thuộc loại nguy hiểm 4, tức là an toàn cho môi trường. Nó được sử dụng như một chất phụ gia khoáng trong bê tông nhựa và trong việc xây dựng các kè đất.

Sơ đồ của nhà máy tận dụng cặn dầu cho công nghệ này được thể hiện trong hình bên dưới.

Hạt được đặc trưng bởi độ bền và độ chặt cao. Quá trình cacbon hóa vỏ của chúng tiếp tục trong vài tháng. Những nhược điểm của công nghệ này bao gồm thực tế là cần phải sử dụng thiết bị đặc biệt, một lượng lớn vôi sống chất lượng cao. Tác động của sản phẩm cuối cùng đối với môi trường cũng không được hiểu đầy đủ. Ưu điểm của trung hòa hóa học là chi phí tương đối thấp và khả năng sản xuất các thiết bị di động.

Công nghệ sinh học

Khử nhiễm sinh học là phương pháp thân thiện với môi trường nhất, nhưng việc sử dụng nó chỉ giới hạn trong việc xử lý các loại cặn dầu hình thành trong các bể chứa, cũng như các chất tràn trên mặt đất hoặc trong các vùng nước tự nhiên. Điều này là do các yếu tố như:

• giá cao của chất sinh học;
• nhu cầu phân bổ diện tích đất lớn cho các bãi chôn lấp;
• khả năng trung hòa trong lĩnh vực này chỉ vào mùa ấm;
• nguy cơ ô nhiễm đất cao với kim loại nặng và các chất độc hại khác.

Bản chất của công nghệ sinh học xử lý cặn dầu là việc sử dụng các vi sinh vật để phân hủy sinh học dầu.

Ngoài ra còn có một phương pháp xử lý trong lò phản ứng sinh học được làm nóng. Nó là một khoang chứa đất, nước, phân bón và hệ vi sinh có lợi bị ô nhiễm được cung cấp vào đó. Kết quả của việc tạo điều kiện thuận lợi, vi sinh vật nhân lên nhanh chóng vàcó sự phân tầng của chất - các sản phẩm dầu tích tụ ở phần trên của lò phản ứng, và nước - ở phần dưới. Phần cặn dầu còn lại được đưa đến các vị trí làm khô. Thời gian của quá trình này là 10-15 ngày, sau đó một lô nguyên liệu thứ cấp mới được đưa vào buồng.

Phương pháp nhiệt

Công nghệ xử lý nhiệt có một số sửa đổi:

• đốt trong lò hoặc lửa trần;
• khử nước hoặc làm khô sau đó quay trở lại sản xuất;
• phân hủy nhiệt khi thiếu không khí (nhiệt phân);
• khí hóa (oxy hóa cặn dầu để tạo ra khí đốt làm nhiên liệu).

Đốt là cách dễ nhất để xử lý chất thải dầu, nhưng nó đòi hỏi phải làm sạch và trung hòa khí thải, gây ra thiệt hại đáng kể cho môi trường. Sấy khô đi kèm với chi phí năng lượng cao.

Một trong những lĩnh vực hứa hẹn nhất là nhiệt phân liên tục. Nhờ quá trình xử lý này, dầu tổng hợp và khí nhiệt phân thu được, được sử dụng làm nhiên liệu cho quá trình tương tự. Trong trường hợp này, thiết bị để xử lý cặn dầu là một nhà máy, bộ phận chính của nó là một buồng nhiệt phân, trong đó sự phân hủy nhiệt thành các phần nhỏ xảy ra ở nhiệt độ khoảng 500 ° C. Khí thoát ra đi vào các bộ lọc và bình ngưng, nơi nó được làm sạch.

Khi sử dụng thêm hệ thống crackinh từ cặn dầuBạn có thể nhận được xăng chất lượng. Thiết bị có khả năng xử lý tất cả các loại bùn, nhưng xét về mặt kinh tế, sử dụng các sản phẩm dầu thải rắn có độ ẩm thấp sẽ hợp lý hơn.

Phương pháp hóa lý

Các phương pháp xử lý cặn dầu vật lý bao gồm các phương pháp phân đoạn sau:

• Giải quyết đơn giản. Đây là công nghệ ít tốn kém nhất và đồng thời không hiệu quả.
• Ly tâm. Thiết bị ly tâm cũng thường được sử dụng ở giai đoạn trung gian trong việc chuẩn bị cặn dầu để xử lý chúng theo những cách khác.
• Giới thiệu các chất hoạt động bề mặt (chất khử nhũ tương, chất làm ướt, dung môi).
• Lọc.
• Chiết xuất bằng dung môi hữu cơ, chất thải từ quá trình sản xuất etylen và axetylen, khí hóa lỏng hoặc hơi nước. Phương pháp này dựa trên sự hòa tan lẫn nhau của các hợp chất phân cực.

Nhược điểm của tất cả các công nghệ trên là tách dầu không hoàn toàn.