Удосконалення технології промислової водопідготовки за допомогою сорбентів

В залежності від мети очищення, яка враховує стан технологічної ситуації у нафтовловлювачі (в кожний певний момент часу), варіюється вибір волокнистого сорбенту, який потрібно використати. Конструкційне виконання очисного пристрою забезпечує взаємозамінюваність його фільтраційних елементів, автономну роботу при розміщенні пристрою у секціях нафтоуловлювача. Встановлено, що ресурс роботи пристрою ПО7, який має очисний елемент з сорбентом марки ВСМ-18-95 складає 5 600 м3 підтоварної води при зниженні вмісту нафтопродукту у ній до 45 мг/дм3 на протязі 565-годинної роботи пристрою без заміни сорбенту при продуктивності роботи однієї секції нафтовловлювача 10, 4 м3/год. На одну заправку необхідно 1, 28 кг сорбенту. Встановлено, що ресурс роботи пристрою ПО7, який має фільтраційний елемент з сорбентом марки ВСН складає 2 100 м3 підтоварної води при зниженні вмісту нафтопродуктів у ній до 15 мг/дм3 на протязі 208-годинної роботи фільтраційного елементу без заміни сорбенту при тій же продуктивності роботи однієї секції нафтоуловлювача, на одну заправку необхідно 1, 8 кг. Річна витрата сорбентів обох марок, без регенерації, складає по 126, 6 кг.

Встановлено також, що ресурс роботи сорбційного пристрою установки ПО11 з сорбентом марки ВСМ складає 16 625 м3 підтоварної води при зниженні вмісту нафтопродукту у ній до 45 мг/дм3 на протязі 2 394-годинної роботи пристрою без заміни сорбенту при продуктивності роботи однієї секції нафтоуловлювача 10, 4 м3/год, на одну заправку необхідно 1, 8 кг сорбенту. Ресурс роботи сорбента марки ВСН складає 264 750 м3 підтоварної води при зниженні вмісту нафтопродуктів у ній до 15 мг/дм3 на протязі 108-годинної роботи без заміни сорбенту при тій же продуктивності роботи однієї секції нафтоуловлювача, на одну заправку необхідно 25, 6 кг. Ресурс роботи сорбента марки ГН складає 960 м3 підтоварної води при зниженні вмісту нафтопродукту у ній до 25 мг/дм3 на протязі 46, 08-годинної роботи, на одну заправку необхідно 6, 4 кг сорбента; ефективність очищення підтоварної води від нафтових забруднень до 20 мг/дм3 і менше.

Установка [10] для очищення пластової стічної води ПО11 споруджена на ДППН “Пасічна” підприємства “Надвірнанафтогаз” ВАТ “Укрнафта” і забезпечує 95 – 99% очищення від нафтопродуктів, 90 – 95% відділення сорбованих нафтопродуктів після регенерації.

 

 

Основні наукові і практичні результати дисертаційної роботи зводяться до наступного.

1. З метою удосконалення технології очищення від нафтопродуктів до заданого нормованого, регламентованого проектом розробки нафтових родовищ ступеню якості пластової стічної (підтоварної) води, яка використовується для підтримки пластового тиску:

•вперше встановлено сорбційні властивості мінеральних волокон, які отримано з відходів гірничо-збагачувального графітного виробництва та відходів металургійного виробництва, сорбція нафти якими не вивчалася раніше;

•вперше встановлено особливості процесу сорбціі нафти з підтоварної води та закономірності сорбційного очищення пластової стічної води від нафтопродуктів модифікованими та немодифікованими формами цих порошкових і волокнистих матеріалів; висока сорбційна ємність досліджуваних матеріалів забезпечується сполуками лужних металів (Ca, Mg, K), які одночасно проявляють властивості сорбента, коагулянта, флокулянта, каталізатора окислення органічних речовин і хімреагента через присутність в них окислів широкого кола елементів, у тому числі кремнію, алюмінію, заліза, кисню, вуглецю; ці матеріали мають також великий набір мікроелементів, які можуть проявляти себе як каталізатори різних реакцій, що відбуваються в процесі очищення пластової стічної води;

•встановлено взаємозв язок модифікування досліджуваних матеріалів з їх сорбційною здатністю та вибірковістю до нафти; в залежності від добавки модифікатора (кремнійорганічних сполук) волокнисті сорбенти марок ВСН та ВСМВН мають гідрофільно-гідрофобні властивості і вони призначені для руйнування емульсії типу «масло у воді» та сорбції нафти із об єму пластової стічної (підтоварної води), а волокнисті сорбенти марок ВСМ і ВСМВМ та порошкові марок ГН і ОГ володіють гідрофобними властивостями і тому вони призначені для сорбції нафти з поверхні підтоварної води;

•встановлено, що вищевказані матеріали є хімічно стійкими мінеральними волокнами, не руйнуються від довготривалого контакту з підтоварною водою та з часом не втрачають свої сорбційні властивості, піддаються багаторазовій регенераціі та утилізації;

•встановлено сорбційні властивості та перевірена можливість використання в якості сорбентів інших відомих теплоізоляційних матеріалів з мінерального волокна, які на сьогодні використовуються у будівництві, окрема базальтове волокно та мінеральне волокно польської фірми Rockwool;

2. На основі експериментальних досліджень сорбційних властивостей сорбентів, отриманих з мінеральних волокон відходів вищевказаних виробництв, а також терморозширеного графіту, доведена можливість їх використання як ефективних гідрофільних, гідрофобних і гідрофільно-гідрофобних сорбентів для очищення підтоварної води від розлитої на її поверхні нафти, руйнування нафтової емульсії та сорбції із об’єму підтоварної води нафтових і сольових включень:

*встановлено залежності між технологічними та сорбційними параметрами порошкових і волокнистих матеріалів, модифікованих і не модифікованих форм, які отримано з відходів гірничо-збагачувального