Нефтешламы – это многокомпонентные физико-химические системы (смеси), состоящие из воды, нефтепродуктов и минеральных добавок (глина, окислы металлов, песок и т.д.).

Виды нефтешламов.

В процессе производственной деятельности при добыче, переработки нефти – сырца, транспортировке образуются нефтешламы. В результате взаимодействия с условиями окружающей среды образуется любой шлам и в течение какого-либо промежутка времени одинаковых по физико-химическим характеристикам и составам в природе шламов не бывает.

При многообразии нефтяных отходов (в обобщенном виде) нефтешламы могут быть подразделены на три группы согласно условиям их образования:

1. Грунтовые (образуются в случаях пролива нефтепродуктов и сырой нефти на почву в процессе производства или аварийных ситуациях).
2. Придонные (образуются при оседании разливов нефти на дне водоема).
3. Резервуарного типа (образуются при перевозке нефтепродуктов и хранения в емкостях различной конструкции).
4. Нефтешламы, которые образуются в процессе добычи нефти, являются отдельной группой. Выходящая на поверхность земли из нефтяного пласта (так называемая «дневная поверхность») нефть содержит воду, взвешенные частицы горных пород, растворенные в ней газы и соли. Сырой нефтью называют – нефть, получаемую непосредственно из скважин, которая транспортируется сразу в ближайшие центры переработки нефти. Однако добываемая нефть, в большинстве случаев, проходит промысловую подготовку, зачастую она предназначена для экспорта или для транспортировки на нефтеперерабатывающие заводы, находящиеся в отдаленных от места добычи районах. Все эти примеси вызывают серьезные затруднения при перевозке и переработке нефтяного сырья, коррозию оборудования. Перед транспортированием сырая нефть проходит этап подготовки: из нее удаляется большое количество механических примесей, вода, выпавшие твердые углероды и соли. Впоследствии вода снова закачивается в нефтяной пласт для поддержания давления, а механические примеси с нефтью превращаются в нефтешлам.

Как образуются резервуарные нефтешламы?

В результате физико–химического взаимодействия нефтяных продуктов в объеме нефтеприемного устройства с влагой, механическими примесями, кислородом воздуха и с материалом резервуарных стенок происходит образование так называемых резервуарных нефтешламов. В результате данных процессов происходит окисление нефтепродуктов и приводит к образованию смолоподобных соединений и коррозии (ржавления) стенок резервуара.
В результате исследований соотношение нефтепродуктов в нефтешламах резервуарного типа, механических примесей (частицы глины, ржавчины, песка и т.д.) и воды происходит колебание в пределах 5-90% составляют углеводороды, 1-52 % - вода, 0,8-65% твердые примеси. Изменение составов нефтешламов как и шкала изменения их физико-химических характеристик обширны. Плотность нефтешламов в пределах 830-1700 кг/м3, а температура застывания от -3С до +80С, t вспышки от 35С до 120С. Образование эмульсий типа вода-масло происходит при попадании воды в нефтяные продукты, из-за стабилизации содержания в нефтепродуктах природных стабилизаторов: асфальтенов, парафинов и смол.

Верхний слой нефтешлама – это обводненный нефтяной продукт, содержащий до 5% тонкодисперсных примесей, и принадлежит к категории эмульсий «вода в масле». Данный слой содержит 70-80% масел, 7-20% смол, 6-25% асфальтенов, 1-4% парафинов, содержание воды не более 5-8%. Органическая часть недавно образованного верхнего слоя нефтешлама по свойствам и составу сходна с хранящимися в резервуарах исходными нефтепродуктами. Данная ситуация типична в расходных резервуарах АЗС.

Небольшой по объему слой, так называемый средний, представляет эмульсию типа «масла в воде». Он содержит 1,5-15% механических примесей и 70-80% воды.

Последующий слой образован отстоявшейся минерализованной водой, плотность которой 1,01-1,19 г/см³.

Придонный слой (донный ил) является твердой фазой, которая включает в себя органики до 45%, твердые механические примеси 52-88%, окислы железа. Донный ил это гидратированная масса, которая содержит до 25% воды.

Нефтешламы резервуарного происхождения по составу и свойствам принадлежат разным типам, поэтому, в процессе переработки шламов и зачистки применяются различные технологические приемы. Это зависит от физико-механических характеристик нефтешламов. Основная часть их состоит из вязких жидкостей с высоким процентом содержания органики и воды и небольшой процент механических примесей. С помощью разнообразных насосов данные шламы легко эвакуируются из отстойников и резервуаров в сборные емкости. По стенкам емкостей образуются, как правило, гелеобразные системы. В случаях, когда внутренние резервуарные покрытия не обладают коррозионностойкой и топливной защитой, в них очень легко образуются нефтешламы.

Использованная литература: статья «ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ НЕФТЕШЛАМОВ РЕЗЕРВУАРНОГО ТИПА», авторы: доктор физико-математических наук, И. А. Карпухин, С. Е. Мойзис. В. С. Владимиров, доктор технических наук, Д. С. Корсун.