!"#$%&'()*+++ + + + + +++ + + + + ЭКОЛОГИЯ

БОРЬБА С ЭКОЛОГИЧЕСКИМ НАСЛЕДИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ

КАК НЕОБХОДИМАЯ ЧАСТЬ

КОМПЛЕКСНОГО ПОДХОДА

УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЙ

2013 г. объявлен годом экологии в России – государство ужесточает природоохранные требования

и усиливает позиции органов экологического контроля, особенно в области утилизации нефтесодержащих отходов. Рынок нуждается в технологиях, способных обеспечить оперативную переработку большого объема накопленного экологического ущерба без образования вторичных отходов. Государственная программа «Охрана окружающей среды на период до 2020 г.» предусматривает, что 82 % отходов I–IV класса опасности будут использованы и обезврежены. Росприроднадзор в пределах установленной компетенции предпринимает все усилия для реализации указанных задач в целях обеспечения экологически безопасного и экономически эффективного динамичного развития ТЭК.

На сегодняшний день существует множество Многочисленные методы переработки нефтетехнологий утилизации нефтесодержащих отходов, шламов зачастую направлены на сокращение недостатки и достоинства которых давно известны.

объемов отходов – «концентрирование» опасных Практика показывает, что отдельно взятые, они, как органических и неорганических составляющих исправило, не обеспечивают высокой эффективности ходного продукта, однако в ближайшей перспективе или экологичности. Комплексный подход позволяет на рынке все больше будут востребованы инновацикачественно перерабатывать загрязнения любой онные технологии экологической очистки – цепочка сложности и, благодаря гибкости технологической превращения «отходы превращаются в отходы» в схемы и подбора оборудования, обеспечивает индиданном случае не применима.

видуальное решение каждому проекту. Основной СПРАВКА недостаток такого подхода заключается в том, что В России накоплено более 100 млн т нефте- он требует сложного аппаратного исполнения, что шламов. могут себе позволить исключительно компании, c Более 3 млн га пахотных земель выведено из серьезной материально-технической базой.

оборота в результате экологических нарушений, допущенных предприятиями ТЭК. Комплексный подход с применением биологиОбъем нефти, которая за год попадает в реки ческих методов утилизации – наиболее универРоссии в 7 раз превышает объемы нефти, разлитой сальный метод управления отходами, благодаря при аварии в Мексиканском заливе. гибкости технологического процесса, высоким Потери нефти при добыче и транспортировке: показателям очистки и безопасности для окрув России – около 5 млн т/год (1 %), в Западной жающей среды.

Европе 450 тыс. т/год. (не более 0,0009 %).

НЕФТЕГАЗОВЫЕ

№3 • март

Т Е Х Н О Л О Г И И

!"#$%&'()*+++ + + + + +++ + + + + ЭКОЛОГИЯ комплекс специально подобранных поверхностноактивных веществ и обеспечивает эффективное выполнение комплексного технологического процесса, включая следующее.

Разделение шлама в рабочем цикле STORM-15.

Благодаря высоким смачивающим свойствам NHS происходит эффективное восстановление, УВ – отмывка твердой фазы и запуск процесса сегрегации шламовой эмульсии посредством сильного насыщения УВ-фазы.

Пост-обработка кека. Применение NHS обеспечивает поддержание и ускорение природного процесса биоремедиации.

Методика подбора оптимального комплекса поверхностно-активных веществ – трехфазная сепарация нефтешламов. Эффективное решение для переработки нефтешламов может быть исключительно индивидуальным, подбор активной композиции должен максимально учитывать исходные параметры загрязнения. Технология Man Oil Group предусматривает компаундирование реагентов с разными параметрами с целью получения заданных Подобные технологии на практике признаются свойств для конкретной задачи очистки. Таким обвысокоэффективными, но наукоемкими, поэтому разом, повторить технологию невозможно, NHS – 20 % рынка декларирует использование комплексных методов очистки, при этом лишь малая часть говорит о применении биотехнологий.

Председатель РОСПРИРОДНАДЗОР Владимир Кириллов: «Правительство России внимательно наблюдает за появлением новых технологий в таком стратегически важном направлении, как утилизация накопленного экологического ущерба.

Важная задача – четко оценивать ситуацию, чтобы вовремя поддерживать тех, кто приходит с наиболее экологическими и экономически выгодными решениями в данной области. Россия была и остается страной с сырьевым характером экономики, где последствия нефтепереработки – важная экологическая проблема. Годовое увеличение объемов нефтешламов достигает критических показателей, в то время как уровень переработки в масштабах страны не высокий. Man Oil Group показала, что индивидуальная для каждого проекта композиция на мировом рынке есть решения, которые успеш- поверхностно-активных веществ.

но решают проблему нефтешламов. Очень важно При фазовом разделении «легких» нефтешлаприглашать такие компании на российский рынок мов решающее значение имеет правильный выбор и создавать условия для их работы». термобарического режима процесса сепарации, Инновационная технология, которая одобрена Рос- а также применение универсального моющего природнадором для использования на территории поверхностно-активного вещества (ПАВ), сочетаРФ, разработана в Швейцарии и в данный момент ющего высокую солюбилизационную емкость по успешно применяется в СНГ. Технология предусмат- отношению к углеводородам, а также деэмульгиривает использование экологически безопасного рующую активность при разрушении устойчивых реагента NHS* в комплексном методе утилизации нефтешламовых эмульсий. При этом, было разрабонефтесодержащих загрязнений на модульном обо- тано семейство специализированных композиций рудовании STORM-15** c последующей биореме- неионных ПАВ – NHS, образующих микроэмульсии диацией отходов. Реагент NHS представляет собой с регулируемой температурой инверсии фаз (ТИФ)

НЕФТЕГАЗОВЫЕ

70 №3 • март 2013 Т Е Х Н О Л О Г И И !"#$%&'()*+++ + + + + +++ + + + + ЭКОЛОГИЯ в технологически оптимальном диапазоне 40–70 °С.

Сочетание высоких солюбилизирующих и деэмульгирующих характеристик NHS достигается за счет реализации следующих основных принципов:

• в качестве основного компонента NHS выбираются неионные ПАВ, обладающие низким межфазным натяжением на границе «вода-нефть»;

• неионные ПАВ в основе NHS должны быть ограниченно растворимы в воде (при с.у.); в гомологических рядах данного типа ПАВ поверхностная активность увеличивается с повышением гидрофобности макромолекул и, соответственно, снижением растворимости ПАВ в водной фазе;

• наиболее эффективные композиции NHS в качестве активной составляющей включают преимущественно маслорастворимые неионные ПАВ с величиной гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) в интервале 6–8;

• для обеспечения солюбилизирующей активности композиции NHS содержат со-ПАВ, имеющие ионный характер и повышающие величину ГЛБ продукта до 8–10;

• температура «помутнения» неионного ПАВ в основе NHS лежит в интервале низких значений и не превышает 5 °С. При этом, при солюбилизации крупных углеводородов, размеры молекул которых превышают гидрофобные фрагменты ПАВ, образуются весьма устойчивые микроэмульсии с температурой инверсии фаз, существенно превышающей сформировавшимися на границе твердой фазы и температуру «помутнения» системообразующего тонких водных пленок.

ПАВ; соответственно, ТИФ большинства микро- В присутствии NHS изменяется заряд поверхэмульсий, в зависимости от природы превалирую- ности минеральных слоев, и механизм «цементищих углеводородов, лежит в интервале 40–70 °С, рования» гипотетической шламовой частицы начто соответствует оптимальным условиям сепарации рушается, приобретая амфифильный характер.

NHS преимущественно гидрофобных неионных ПАВ обладать амфифильностью. Тогда на межслоевой пос низкими значениями температуры «помутнения» верхности шламовой частицы молекула ПАВ одной обуславливает высокую эффективность композиций своей частью (гидрофильной) прочно удерживаетNHS при разрушении инвертных водо-нефтяных ся на минеральной поверхности, а другой (гидроэмульсий. При этом, ПАВ замещает на межфазной фобной) – ориентируется внутрь, в межслоевое границе молекулы природных стабилизаторов (па- пространство, заполненное адсорбционным слоем рафинов, асфальтенов и пр.), образуя механически производных углеводородов. Вода в такую «пору»

неустойчивые адсорбционные слои, не способные поступает весьма быстро, за счет чего частицы шлама препятствовать термообусловленной коалесценции увеличиваются в объеме (набухают) и, в пределе, NHS при очистке нефтезагрязненной минеральной Модель разрушения устойчивой нефтешламовой фазы разработана трехмерная структурная модель, частицы с применением комплекса специально поотвечающая, как физико-химическим свойствам добранных ПАВ (композиция NHS) предполагает ПАВ, входящих в состав NHS, так и особенностям формирование сорбционных слоев амфифильных технологии сепарации нефтешламов. Было показано, молекул между двумя минеральными поверхностячто сферическая шламовая частица имеет слоистую ми. Гидрофильная часть молекулы ПАВ адсорбируструктуру, причем сферические слои разделены ад- ется на гидрофильной же поверхности минеральной сорбционными слоями полимерных углеводородов, фазы, а гидрофобные фрагменты ПАВ образуют

НЕФТЕГАЗОВЫЕ

Т Е Х Н О Л О Г И И

через систему очистки для отделения мелкодиссовместно с углеводородами концентрические каналы, персных примесей направляется в гравитационнопоступление в которые водной фазы повышает рас- динамический сепаратор. Сепарация жидкой фазы клинивающее давления, вследствие чего единый шла- на смесь углеводородов и воду интенсифицируется мовый агрегат разрушается. Для успешной сепарации за счет воздействия температуры и деэмульгируютвердых нефтешламов необходимы амфифильные щих свойств NHS.

ПАВ с доминирующими гидрофобными свойствами, которые разрыхляют слоистую структуру и приводят к эффективному трехфазному разделению системы. * В процессе патентования. Заявка MOG AG зарегистрирована Использование нетоксичного реагента NHS в ра- в Европейском Патентном Ведомстве EP 11162199. бочем цикле переработки нефтезагрязнений вклю- ** В процессе патентования. Заявка MOG AG зарегистрирована

НЕФТЕГАЗОВЫЕ