нир. полностью нир. Оглавление Введение 1 1 Теоретические вопросы и зарубежная практика использования отходов нефтеперерабатывающих производств для строительства дорог 2

• Название: Оглавление Введение 1 1 Теоретические вопросы и зарубежная практика использования отходов нефтеперерабатывающих производств для строительства дорог 2
• Дата: 09.05.2023
• Размер: 1.07 Mb.
• Имя файла: полностью нир.docx
• Тип: Документы; #1117645
• страница: 2 из 4

2 Характеристика и анализ использования отходов нефтеперерабатывающих производств для строительства дорог

Любая дорога представляет собой отчужденную у природной среды полосу, искусственно приспособленную к движению с заданными техническими и экологическими показателями.

В ходе проектирования автодороги и дорожно-эксплутационных служб, классы опасности, количество образовавшихся отходов определены согласно законодательству Российской Федерации в соответствии с требованиями директивных и нормативных документов. Классификация отходов приводится в соответствии с Приказом Федеральной службы по надзору в сфере природопользования от 22.05.2017 № 242 «Об утверждении Федерального классификационного каталога отходов» (зарегистрирован в Минюсте России 08.06.2017 № 47008).

В период эксплуатации автодороги образуются следующие виды отходов:

- смет с мостов, развязок в разных уровнях и путепроводов, с территории площадок отдыха и пункта ДПС;

- бытовые отходы с площадок отдыха, автобусных остановок, пункта ДПС;

- отходы дорожно-эксплуатационных участков, обслуживающих трассу.

- производственные процессы по обслуживанию автодорожной техники;

- замена отработанных люминесцентных и ртутных ламп наружного и внутреннего освещения;

- обслуживание локальных очистных сооружений (бытовой канализации, дождевой канализации и очистные сооружения мойки автомобилей);

- уборка территории в теплый период года;

- нефтешлам от зачистки резервуаров хранения топлива;

Отходы при эксплуатации автодороги:

Ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак

Обтирочный материал, загрязненный маслами (содержание масел 15% и более)

Всплывающая пленка из нефтеуловителей (бензиноуловителей)

Шлам очистки трубопроводов и емкостей (бочек, контейнеров, цистерн, гудронаторов) от нефти

Песок, загрязненный маслами (содержание масел 15% и более)

Фильтровочные и поглотительные отработанные массы, загрязненные опасными веществами (Отходы обслуживания локальных очистных сооружений)

Отходы (осадки) при механической и биологической очистке сточных вод (Осадок очистных сооружений)

Отходы потребления на производстве, подобные коммунальным (Смет с усовершенствованных покрытий)

Мусор от бытовых помещений организаций несортированный (исключая крупногабаритный)

Песок, загрязненный маслами (содержание масел менее 15%)

Отходы (осадки) из выгребных ям и хозяйственно-бытовые стоки (Отходы от зачитки канав)

Из таблицы видно, что основные отходы при эксплуатации автодороги это смет, осадок очистных сооружений и мусор бытовой.[1]

Отходы при строительстве автодороги:

Отходы асфальтобетона и/или асфальтобетонной смеси в кусковой форме

Мусор от бытовых помещений организаций несортированный

Отходы (осадки) из выгребных ям и хозяйственно-бытовые стоки (Отходы фекальные выгребов)

Отходы сучьев, ветвей от лесоразработок

Бой бетонных изделий, отходы бетона в кусковой форме

Бой железобетонных изделий, отходы железобетона в кусковой форме

Отходы, содержащие сталь в кусковой форме

Грунт, образовавшийся при проведении землеройных работ, не загрязненный опасными веществами

Бой кирпича при устройстве кирпичной кладки

Строительный щебень, потерявший потребительские свойства

Из таблицы видно, что основные отходы при строительстве грунт, древесные отходы.[1]

Строительство дороги связано с землеотводом, вследствие чего происходит изъятие или отчуждение земельных участков, необходимых для размещения непосредственно как самой автодороги, так и ее конструктивных элементов и элементов инфраструктуры (в постоянный отвод — непосредственно полоса отвода и резервно-технологическая полоса) и временный отвод — для резервов, карьеров и землевозных дорог и для сооружений производственной базы). Нормы отвода земель для размещения автомобильных дорог и (или) объектов дорожного сервиса установлены Постановлением Правительства РФ от 02.09.2009 (в ред. от 11.03.2011) № 717 «О нормах отвода земель для размещения автомобильных дорог и (или) объектов дорожного сервиса».

На основе промышленных опытов, по получению высоковязкого масла методом двухступенчатой деасфальтизации на Омском НПЗ реконструировали типовую установку деасфальтизации.

При реконструкции были дополнительно установлены: экстракционная колонна диаметром 2,8 м с внутренним обогревом, насос КВН, два испарителя, конденсатор-холодильник пропана, два теплообменника. Новую экстракционную колонну используют на первой ступени деасфальтизации, а имеющуюся колонну диаметром 2,4 м после установки в ней внутренних змеевиков — на второй ступени.

Асфальтовый раствор с низа колонны через регулятор уровня и теплообменник под собственным давлением перетекает наверх колонны. Жидкий пропан из рабочих емкостей забирается насосом и через теплообменник подаётся в нижнюю часть. Раствор деасфальтизанта с верха колонны через регулятор давления направляется в испарители и далее в отпарную колонну, откуда кондиционный деасфальтизат второй ступени насосом через холодильник откачивается в парк.

Раствор асфальта с низа колонн через печь П-1 поступает в испаритель по обычной схеме. Для предотвращения забивания конденсаторов асфальтовой пылью в асфальтовый раствор добавляют экстракт с тем, чтобы температура плавления асфальта не превышала 60 градусов.

Пары пропана из растворов деасфальтизаторов первой и второй ступени и асфальтового подаются в конденсаторы и в конденсатор смешения.

Дополнительный конденсатор пропана установлен не на постаменте, а на земле, так как в него направляются только пары из рибойлеров работающие под давлением 24 ати, что обеспечивает перепад давления между рибойлерами и пропановыми ёмкостями порядка 4 — 5 ат.

Теплотехнические характеристики конденсаторов сопоставляли после полугодовой эксплуатации, т.е. с загрязнённой поверхностью теплообмена. Коэффициент теплопередачи для конденсаторов составил соответственно 150—190 и 130—160 ккал/м² ∙ град ∙ ч, так как скорости движения паров пропана и воды в первом из них почти в 3 раза превышали скорости потоков во втором и, кроме того, в конденсатор подавался воздух для барботажа. Их теплотехнические характеристики можно считать практически равными.

Достоинства принятой схемы реконструкции заключается в её гибкости, возможности регулирования качества как деасфальтизата первой ступени, так и деасфальтизата второй ступени, надёжное и стабильное получение высоковязкого деасфальтизата с хорошим качеством и высоким выходом.

На режим установка может быть выведена достаточно быстро, и работа протекает безаварийно и устойчиво.

Как показал длительный опыт получения товарного масла П‑40 по МРТУ 12Н 135-64, установка должна работать со следующим режимом второй ступени деасфальтизации.

Загрузка, м³/ч:

-асфальтового раствора - 35—45

-пропана - 79—95

Температура колонны К-1а, град.:

-верха - 62—66

-низа - 51—53

При этом деасфальтизант имеет следующие свойства:

Вязкость кинематическая при 100 градусах, сст. - 40—43

Плотность - 0,925—0,931

Показатель преломления - 1,5120—1,5135

Содержание серы, % вес - 2,2—2,3

Коксуемость по Конрадсону, % вес - 2,3—2,5

Цвет по КН-51 (85:15) - 6—18

Температура вспышки по Бренкену, град - 270—280

 Выработка деасфальтизата второй ступени при производительности установки 28-30 м³/ч по гудрону составляет 14-15% на гудрон.

Качество деасфальтизата легко регулируется температурой верха колонны 3. При её понижении до 58⁰ коксуемость резко возрастёт до 2.,9 — 3,0%; при этом содержание серы повышается незначительно, так как она в данной области распределена по фракции сравнительно равномерно.      

Очистку деасфальтизата II ступени фенолом проводили на типовой реконструированной установке с насадочным экстрактором.

В ходе эксплуатации выработан следующий оптимальный режим:

Кратность к сырью, % объемн.:

Фенола - 260 – 320

Воды - 5 – 8

Температура экстрактора, град.:

Верха - 77 – 80

Низа - 69 – 71

Суммарная скорость потоков, м³/м²∙ч - 8 – 10.

Производительность установки не является предельной и лимитируется производительностью установки деасфальтизации. Отбор рафинада в среднем составляет 56-58% и зависит от качества сырья. Так, например вязкости сырья 43-45 сст при100 градусах и коксуемости 3% отбор снижается на 2% абс.

Повышение температуры экстракции приводит к заносам фенола. Ключевыми параметрами при регулировании процесса являются вязкость и коксуемость рафинада.

Очень важно чтобы при регенерации фенола из рафинатового раствора температура вспышки рафинада была не ниже 275 градусов. если это условие нарушается, то температура вспышки готового масла оказывается ниже нормы.

Качество рафинада приведено ниже:

Вязкость кинематическая при 100 градусах, сст . . . . . . . . . 30-32

Коксуемость % вес . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 –1.2

Содержание серы % вес. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4-1.5

Показатель преломления n⁵⁰ _D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4915-1.4925

Плотность ρ²⁰₄ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.80-0.897

Температура вспышки по Бренкену град . . . . . . . . . . . . . .. 272-284

Цвет по КН-51 (85:15), мм . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . .. . .. . . . .. .6-10

Экстракт представляет собой вязкий ароматизированый продукт используемый для приготовления масла-мягчителя ПН-66м. Его качество характеризуется следующими показателями:

Вязкость кинематическая при температуре 100 градусов сст .. .85-90

Содержание серы %вес. . . . . .. .. . . . . . . . . … . . .. . .. . .. . . . . .3.3

Коксуемость % вес . . . .. . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. .. . .. . . . 5.2

Плотность ρ²⁰₄ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. .. . . . .. . 0.985

Показатель преломления  n ⁵⁰_D . . . . . . . . . .. .. . . .. . . . . . . .. . . 1.5430

Хорошо очищенный рафинад успешно депарафинирктся на типовой установке депарафинизации в растворе ацетон толуола при режиме, который немного отличается для остаточного сырья.

Готовое товарное масло без очистки соответствует МРТУ.

Масло имеет оливково зеленый цвет и достаточно прозрачно цвет по КН-51 при разбавлении 85:15 составляет около 8мм. Выход 76-78% вес.

Внедрено в дорожно-строительном управлении № 1, с. Чер­вленое, автодорога ст. Канальная-Чапурники в августе 1986 г.

Предназначен для строительства автомобильных дорог. Отходы контактной очистки дистиллятных остатков при получении нефтяных масел – ОКОДО - представляют собой массообразный порошок, содержащий до 45% нефтяных масел. На основании проведенных исследований установлено, что они мо­гут быть использованы как добавка к минеральным порошкам для асфальтобетона без предварительнойих переработки.

При производстве асфальтобетона ОКОДО вводятся в ми­неральную смесь в установленном количестве и перемешивают­ся с другими материалами до однородного состояния при тем­пературе до 140°С, затем вводится разогретый до рабочей температуры дорожный вязкий битум. В зависимости от содер­жания масел в ОКОДО, вязкости битума, качества основного минерального порошка количество ОКОДО, вводимых в смесь, составляет 10+30% от массы всего минерального порошка.

При этом уменьшается водопоглащение и набухание асфальтобетона, что способствует лучшей работе его в эксплуатационных увлажнённых условиях.

При использовании ОКОДО получили пластичные асфальтобетонные смеси с прочностью

Отходы ОКОДО позволяют уменьшить содержание битума в зависимости от его вязкости на 1,5f2,0% от массы мине­ральной смеси. Асфальтобетон с ОКОДО не уступает по своим техническим характеристикам асфальтобетону на традицион­ных материалах.

Экономический эффект составил 22 тыс. руб. на 1 км.

Область применения: строительство автомобильных до­рог с асфальтобетонным покрытием во всех климатических зонах СССР.

Многообразие технических и технологических решений, характерных для дорожной отрасли, позволяет использовать при строительстве, ремонте и эксплуатации дорог практически все отходы промышленности. Исключение составляют отходы, имеющие повышенное содержание канцерогенов и радионуклидов.

Характерной особенностью этих материалов является неоднородность, что проявляется в нестабильности физико-механических и химических свойств. В связи с этим, возможность использования конкретного отхода или вторичного продукта необходимо выявлять путем проведения лабораторных исследований. Номенклатура отходов промышленности чрезвычайно велика и разнообразна. В зависимости от специализации производства различают металлургические шлаки и отходы металлургического и литейного производства, топливные шлаки и золы-уноса, отходы горнорудной промышленности, побочные продукты коксохимических предприятий, нефтегазовой промышленности, различных предприятий химической и деревообрабатывающей промышленности, отходы строительства.

Одними из наиболее широко известных видов отходов, которые внедрены в дорожное строительство, являются шлаки черной, цветной металлургии и фосфорного производства. Их утилизация является важным источником получения высококачественных материалов для дорожного строительства.

И так как, в настоящее время отдельных нормативных документов для оценки качества асфальтобетона и асфальтобетонных смесей с применением отходов не существует, оценка качества таких материалов будет производиться по ГОСТ 9128-2013. Данный норматив регламентирует производство лабораторных испытаний в соответствии с ГОСТ 12801-98. Несмотря на экологичность данного материала необходимо помнить, что от качества асфальтобетонного покрытия зависит безопасность людей. Например, при использовании гранулятов старого асфальтобетона (вторичное использование) сотрудниками Лаборатории испытаний конструктивных слоёв дорожных одежд и грунтов нередко выявлялись нарушения технологии производства, что приводило к ухудшению эксплуатационных свойств. В связи с этим, мы считаем, что внедрять разработки, позволяющие сохранять окружающую среду правильно, однако, необходимо при этом уделять особое внимание качеству технологий строительства для недопущения ухудшения его эксплуатационных свойств.