Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Использование нефтяных шламов возможно по нескольким направле- 263 Глава В. утилизация отходов в яе4теперераоотке и не4техимии ниям. В частности, при обезвоживании и сушке этих отходов возможен их возврат в производство с целью последующей переработки по сушествующим схемам в целевые продукты. Возможно также использование их как топлива, однако это связано с большими материальными затратами. В случае использования нефтяных шламов для получения горючего газа вола, равномерно распределенная в нефтепродуктах и тесно с ними связанная, служит активной химической средой: при термической переработке шламов она взаимодействует с топливом более эффективно, чем пар, используемый в подобных процессах. Кроме того, в присутствии воды значительно снижается саже- образование.
Промышленная реализация процесса газификации также требует больших капитальных затрат, что сдерживает его широкое применение. К нефтяным шламам можно добавлять негашеную известь (5 — 50 %) и после высушивания получаемой массы в течение 2 — 20 сут. в естественных условиях использовать ее как наполнитель и для подсыпки при нивелировке поверхности в строительстве, поскольку вы щелачиваемость такого материала незначительна. Самым распространенным способом утилизации и обезвреживания нефтяных шламов является их сжигание в печах различной конструкции (камерных, кипящего слоя, барабанных и др,).
Для сжигания таких отходов, содержащих не более 20 % тверцых примесей, широко используются печи кипящего слоя. Одна из технологических схем сжигания нефтяных шламов в печи кипящего слоя приведена на рис. 4.3, а. Нефтяной шлам из узла подготовки поступает в печь кипящего слоя, где сжигается в присутствии нагнетаемого воздуха. Для увеличения эффективности сжигания в качестве теплоносителя в печи используют кварцевый песок фракции 2 — 3 мм.
При сжигании шлама с теплотворной способностью до 2,09 МДж/кг в печь дополнительно подают топливный газ и подогретый воздух. При сжигании высококалорийного шлама необходимо предусматривать охлаждение кипящего слоя. Дымовые газы сжигания в воздухонагревателе отдают свое тепло холодному воздуху, поступающему на сжигание. После очистки от золы их дымососом отводят через дымовую трубу.
При содержании в исходном шламс 67 — 83% воды, 8— 12% нефтепродуктов и 6 — 15% минеральных веществ образуется зола, содержащая 23,51 % ЯО„0,2 % СцО, 0,59 % Еп О, 1,22 % А1,0р 44,8 % Ре,0„16,75% СаО, 1,73% М80, 1,2 % Ха,О, 4,66 % Р,О„0,25 % Н,О. Золу от сжигания шлама транспортируют в отвал. При сжигании нефтяных шламов, содержащих до 70 % твердых примесей, большое распространение получили вращающиеся печи барабанного типа, позволяющие сжигать отходы различного гранулометрического состава. На рис. 4.3, б приведена одна из схем установок подобного типа. Нефтяной шлам закачивают в емкости и сжимают воздухом.
Из емкостей компримированный шлам подают в разогретую вращающуюся футерованную печь длиной !2,75 м и диаметром 1,5 м. В передней (по направлению движения шлама) части печи, установленной с уклоном 30 мм на 1 м, происходит испарение из Часть П11. Технологические решения ло утилизации твердых отходов 8 атмосферу оздух Зола а Нефтяной шлам Рис. 4.3.
Схема установок для сжигания нефтяных шламов: я — а печи кипящего-слоя: 1 — печь кипящего слоя; 2 — воздухоподогреватель; 3 — циклон; Ф вЂ” труба Бентури; 3 — сборник золы; 6 — дымосос; 7 - дымовая труба; 6 — в печи барабанного гила: 1 — камера дожигания, "2 — барабанная печь; 3 — емкости для шлама; 4 — вентилятор 2б5 шлама воды и газификация содержащихся в нем нефтепродуктов.
В средней части печи начинается основное сжигание горючих компонентов шлама. Образующаяся в процессе сжигания зола поступает в камеру дожигания, где за счет тепла огнеупорной футеровки, нагретой при помощи дополнительной горелки, происходит окончательное дожигание горючих гвердых частиц и газов, выходящих За последние ! Π— 15 лет прошли проверку в производственных условиях печи различных конструкций для сжигания шлама: печи с кипящим слоем, камерные печи с механическими форсунками, печи с барботаж- из барабанной печи.
Камера дожигания сообщается с дымовой трубой. Производительность установки составляет 1,3 — З,О т1ч нефтяных шламов, что в 2 — 4 раза превышает производительность описанной вьпце установки с печью кипящего слоя. Сжигание отходов на современном нефтехимическом комбинате оптимальной мощности может обеспечить работу силовой станции мощностью 1 млн. кВт. ным горелочным устройством, с пневматическими форсунками, с ротационными форсунками, барабанные.
Применение нашли установки с камерными псчал~и, оборудованными ротационными форсунками, с Глава 4. Утилизация отходов в нефтепереработке и нефтехимии камерной вертикальной печью и механической форсункой и печи с барботажным горелочным устройством. Печи с кипящим слоем не нашли применения, так. как при опытно- промышленной проверке не обеспечивалась их устойчивая работа, что объясняется отсутствием предварительного подогрева воздуха, требуемого для создания кипящего слоя, поэтому нс достигалась необходимая температура кипящего слоя (650— 700 С) и нарушался процесс горения.
Количество холодного воздуха, подаваемого для создания кипящего слоя, превышало количество, необходимое для сгорания органической части нефтешлама, что требовало дополнительного расхода тепла на подогрев избыточного воздуха. При подаче нефтешлама в кипящий слой происходила частичная газификация его органической части, выделяющиеся при этом пары нефтепродуктов сгорали над кипящим слоем, а горения нефтешлама в кипящем слое не происходило. Кроме гого, поступающий в печь холодный воздух охлаждал нижние слои кипящего слоя, поэтому тяжелая органическая часть нефтешлама полностью не сгорала, что приводило к образованию агломерата из песка и шлама.
Полное сгорание органической части происходило только при дополнительной подаче топлива. В дальнейшем печи с кипящим слоем были переоборудованы в камерные с пневматическими форсунками для распыления нефтешлама. Опыт эксплуатации этих печей показал, что их устойчивая работа в значительной степени зависит от содержания всевозможных примесей в шламе, которые приводят к частым 266 засорениям Форсунок. Устройство сеток перед приемными патрубками сырьевых насосов позволяет уменьшить засорение форсунок, но усложняет эксплуатацию насосов из-за необходимости чистки сеток.
Неустойчивая работа пневматических форсунок отражается на ритмичности работы всей установки. Впоследствии отдельные узлы этой установки были реконструированы, что позволило обеспечить устойчивую ее работу и обезвредить практически весь образующийся нефтешлам. Для забора нефтешлама из шламонакопителей разработан и изготовлен плавучий насосный агрегат, состоящий из двух последовательно работающих насосов; шнекового и центробежного. Шнековый насос, установленный перед центробежным, служит как бы приемным устройством для последнего, поэтому шлам откачивается на установку под необходимым напором (0,2 — 0,25 МПа). Для подачи уплотненного донного шлама к шнековому насосу используется скреперное устройство.
Кроме того, дополнительно установлен циркуляционный насос, что позволило облегчить работу мешалки и обеспечить постоянный состав шлама, поступающего на сжигание. Опыт эксплуатации печи показал, что фугеровка, выполненная из шамотного кирпича, при температуре выше 1100 С начинает оплавляться, особенно при поступлении вместе со шламом щелочных отходов, которые могут сбрасываться в шламонакопители. Для увеличения срока службы установки между ремонтами шамотный кирпич заменили хромомагнезитовым, что позволило увеличить срок службы футеровки до 17 — 18 месяцев.
Часть Л11. Технологические региения по утилизации твердых отходов Рис. 4.4. Схема реконструированной установки для сжигания нефтешлама в камер- ной печи: 1 — исходный шлам; 11 — подготовлсннь1й шлам; Ш вЂ” воздух", 1Р— тошшво; à — вода; И— горячий воздух; 1 — резервуар-усрсднитель; 2 — печь; 3 — скруббер; 4 — воздушный охладитель с дробсочисткой; 5 — циклоны; б — дымовая труба; 7 — дымосос; 8 — вентилятор; 9 — воздухо- дувка.„10, П вЂ” шламовыс насосы; 12 — ротационная форсунка 267 В рассматриваемой печи можно сжигать в 2 — 2,5 раза больше шлама, чем это предусмотрено проектом, цо повышение производительности приводит к увеличению количества дымовых газов, поэтому лимитирующей становится пропускная способность газоходов и циклонов.
Для снижения объема дымовых газов предусмотрено их охлаждение. Для этого на выходе газа из печи в него впрыскивают воду, затем газ поступает в скруббер, после которого доохлаждастся в воздушном охладителе, выполненном из ребристых чугунных труб. По межгрубному пространству проходят запыленные дымовые газы, а в трубное пространство вентилятором подается охлаждаюгций атмосферный воздух.,Цля удаления отложений золы с ребристых поверхностей труб преаусмотрена дробеочистка. При использовании чугунной дроби поверхности охладителя очищаются полностью. Систему дробеочистки включа- ют 1 раз в смену на 5 — 10 мин. Принципиальная схема реконструированной установки производительностью 3 мз1ч приведена на рис. 4.4. Максимальная производительность до 4 мз/ч достигалась при сжигании нефтешлама, содержащего 25 — 27 % нефтепродуктов и 5 — 10 % механических примесей.
Как показали опыты, изменение содержания механических примесей в шламе с 2 до 12% не оказывает влияния на эффективность распыления ротационной форсункой, но при подаче на сжигание шлама, содержащего 1б% механических примесей, происходит быстрое засорение трубопроводов, особенно в местах соединения с арматурой, поэтому увеличение количества механических примесей в шламе более 12 % не рекомендуется. Следует отметить, что реконструированная установка обеспечивает сжигание как вновь образованного нефтсшлама, так и застарелых эмульсий, циркулирующих в си- 1лаеа 4. Утилизация отходое в нефтепереработке и нефтехимии Рис. 4.5.
Схема установки для сжигания нефтешлама в камерной печи: 1 — шлам; П вЂ” нефть, вода; Ш вЂ” вода; 1У вЂ” топливо; У вЂ” воздух; 1 — емкость предваритель- ного отстаивания; 2 — усреднительная емкость; 3 — камерная печь; 4 — циклон; 5 — дымовая груба; б — дымосос; 7 — бункер для золы; 8 — скруббер; У вЂ” насос; 10 — воздуходувка; 11— насос для топлива; 12, 13 — шламовые насосы 268 стемах канализации, что способствует значительному улучшению очистки сточных вод завода. НижегородГИПРОнефтехим разработал технологическую схему сжигания нефтешлама как вновь образованного, так и долго находящегося в шламонакопителе (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
