Переработка и утилизация нефтесодержащих отходов

Л.И. Соколов 

Переработка и утилизация 
 нефтесодержащих отходов 

УДКББКСРецензент: 

.. доктор биологических наук, профессор, зав. каф. 
геоэкологии иинженерной геологии ВоГУ, заслуженный 
деятель науки РФ, действительный
член Международной академии наук экологии и безопасности
жизнедеятельности и Российской академии естественных наук

          Соколов Л.И. 
С59    –ОГЛАВЛЕНИЕ 
ВВЕДЕНИЕ 
 
Объемы крупнотоннажных шламовых отходов, продуцируемых  
крупными нефтеперерабатывающими и нефтехимическими  
предприятиями, тыс. т 

.  
1. КЛАССИФИКАЦИЯ И СОСТАВ НЕФТЕШЛАМОВ 
 
1.1. Шламы нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих  
предприятий 
Физико-химические свойства и состав плавающих нефтешламов 

 
Название показателя 
Значение 

12. Нефтесодержащие отходы машиностроения, нефтехимии  
и металлургии 
. 1.1. () 

Состав нефтешламов 

Вещества 
Нефтешламы 

с установки «Альфа-Лаваль» 
нефтеперевалочной 
базы 
длительного 
хранения 
текущей 
выработки 

Ионы металлов* 
Feобщ 
Сu2+ 
Ca2+ 
Cr3+ 
Zn2+ 
* – В сухом остатке 

Физико-химические характеристики кислого гудрона  
ОАО «Славнефть-ЯНПЗ им. Менделеева» 

 
Характеристика 
Свежий 
гудрон 
Гудрон из пруда-накопителя 

Верхний слой
0,5 м 
2,5 м 
3–3,5 м 

1.2.1. -Химический состав стали по ГОСТ 801-60 

 
Марка 
стали 
Химический состав, % 

C 
Si 
Mn 
S 
P 
Cr 
Ni 
Cu 
Cu + Ni 

Химический состав образцов электрокорунда 

 
№ 
образца 
Наименование 
завода 
Химический состав, % 

Al2 O3 
Fe2 O3 
Si O2 
Ti O2 
Ca O 
Mg O 
Na2 O


. 1.2. : 
 Физико-химическая характеристика шлифованного шлама, отобранного в различных 
шлифовально-сборочных цехах (ШСЦ). 

№№ 
п/п 
Место отбора шлама 

Удельный
вес  
влажного 
шлама, 
г/см3 

Влажность,
% 

Содержание 
нефтепррдуктов 
во влажном  
шламе, % 

Содержание во влажном  
шламе в % 
pH водной  
вытяжки 
из 
влажного 
шлама 
Na2CO3 
NaHCO3 
NaNO2 

Физико-химическая характеристика сухого шлифованного шлама 
№№ 
п/п 
Место отбора шлама 

Изменение  
веса при  
прокаливании 
сухого шлама без
нефтепродуктов, 
% 

Содержание  
в сухом 
шламе в % 

Сухой шлам без нефтепрод.+50%-ная кислота 
(HCI) 

содержание
нерастворимых в 
50%-ой HCI

удельный 
объем 
выделяемого газа 

% железа
по газу 
% железа 
в растворе 
растворимых
в воде 
железа 



Характеристика шлама из емкости-усреднителя 

 
№ 
Внешний 
 вид шлама 
Плотность 
осадка, 
г/см3 

Влажность, 
% 

Содержание 
нефтепродуктов,
% 

Содержание 
механических 
примесей 
 

 
 
 
 
 
% 
в том числе 
железо,% 

. 1.3. .1.4. – «~2», , (8) (56) 

. 1.5. , : - , ; - ,  
2. РЕОДИНАМИКА НЕФТЕШЛАМОВ И ИХ СУСПЕНЗИЙ 
 
2.1. Исследования течения нефтепродуктов  
как неньютоновских жидкостей 
 
2.1.1. 
. 2.1. = 60= 0= 300 , D = 325 * 8 : 1 – 4 ; 2 – 100 ; 3 – 500 . 2.2. () () 
D = 325 * 8 : 1 – 60 ; 2 – 150 ; 3 – 300 2.1.2. Т
*
В
ехр
А
К
1
1
.
T
*
B
A
n
2
2 ,               
               . 2.3. (1):  
. 2.4. ,  2

кр
4
о
кр
о
кр
о

кр
o
кр

r
3
1
r
3
4
1
*
r
5,0
1

r
Re
8
Не

кр
Re
кр
Re
кр
o

кр
кр
r
5,0
1

Re
Re
.                                              êð
î
êð
î
êð
î

êð
r
r
r
кр
Re
кр
Re
b
Reили 
b
Re
.                                    25
,0
He
72
,1
34
,0
He
13
,3
1,0
He
49
,0
b
2
,0
He
12
,1
b
. 
Â
n

n

í
          n

n
n

í

n
n
K

D
u

,                                            ñð
u
p
n l
PR
ÑÒ
n
ñð
ÑÒ
R
u
K
K n K n n K n n

ÑÒ

Ê
/)
n
(

Ê
Ê

)
(lg
d
n
d
n

n
n

n n n
í

n

;                                            n n
í

n

.                                             n
n

êð
êð
í
2.1.3.  Местные гидравлические сопротивления при движении вязких  
нефтесодержащих жидкостей 

Литературный  
источник 
Коэффициент при значениях Re 

100 
500 
1000 
2000 
3000 
5000 
10 000 

. 2.5. Re (); ().  
Re 306:  
n
Re
А
C
Re
B 3. ЭКСПЕРИМЕНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ 
СВОЙСТВ ШЛИФОВАЛЬНЫХ ШЛАМОВ 
3.1. Теоретические предпосылки 

dn
ddn
dknkn R

4
f
h
2
pR
ср
h
2
pR
R

4
k

/
m
ср
/
ст

uкрuminuкрuminδδ = f(u)uminuкрuminuкрiDD
*
g
*
a
f
кр )
S
*
a
1
(
i
i
o
fм
a
о
м

о
S
, м, оgio3.2. Особенности строения нефтешламов  
как структурированных систем 

 
FeNa+K+2
3
СО
3
НСО 2
NO 3
4
PO
2
3
SiO
Сl dn
d.  

3.3. Методика проведения исследований реологических 
характеристикшлифовальных шламов и их суспензий 

êàæ
ð
ð
R
R
R
R
R
R
R
hR

Rg

R
h
R

Rg
Воспроизводимость вискозиметрических опытов 

Условия приготовления 
шлифовального  
шлама 

Температура,
0С 

Интервал 
изменения 
градиента 
скорости, С-1 

Максимал. относительное
отклонение в пяти  
определениях 
для вискозиметра РВ-8,% 

3.4. Реологические параметры суспензий шлифовального шлама 

.3.1. , 1% 50% ,

:  

 1 – 20°, 2 - 40°, 3 - 60°,  

4 - 80°, 5 - 100°. 3.2. , 20% , :  

1 - 0%, 2 – 10%, 3 – 50%, 4 – 80% 

. 3.3. , 20% 50%  

, :  

1-40°, 2 - 60°, 3 - 80°» 4 - 100°dn
du dn
du . 3.4. . 3.5. dn
du . 3.6. 65%

dn
dU m

dn
dU
dn
dU dn
dU
dn
dU dn
dU
f
Условия эксперимента 

Интервалы варьирования 
Z1(t0) 
Z2(Cmв) 
Z3(Сн) 
Z4(p) 

Реологические константы 

 
Содержание в суспензии шлифованного 
шлама,% 

Температура, 
град.С 

Интервал
изменения
вязкости,П3 

Предел 
текучести
кгс/м2 

к, 
кгс сm/м2 
m 

Твердой 
фазы 
нефтепро- 
дуктов 



Параметры консистентных кривых течения суспензий в трубопроводе 

D=150 мм при комнатной температуре 

 
Вид шламовой  
суспензии 
Концентрация твердой фазы, % (мас) 
Нефтепродукты 
K 
кгс·с/м2 
m 

3.5. Опытно-промышленные исследования  

трубопроводного транспорта суспензий шлифовального шлама 

. 3.7. :  

g
p
hl
p
w. 3.8. (=150 ) (I)  

= 1,078 /3.: 2-1% ; 3-2% ; 4-3% ;  

.; .D
g
a
f
uêð
S
a
i
i
, , 
DfH
a
H
S
,   
 
 
 
 
, , 0gifffЗависимость f от концентрации твердой фазы  

в шламовой суспензии 

 
f 
1,366 
1,439 
1,493 
1,562 
1,629 

3.6. Устройство для взмучивания и подготовки нефтешлама 

к трубопроводному транспортированию 

. 3.9. : 
4. УТИЛИЗАЦИЯ НЕФТЕОТХОДОВ 
 
4.1. Направления и примеры утилизации нефте-и маслошламов 

 

Товарная нефть  
Топочный мазут  
Мелкоразмерные строительные изделия 
Связующие смеси  
Гранулированный заполнитель  
Золошлаки  
Удобрения из биоремедиированного шлама  
4.2. Утилизация кислых гудронов 

Основные характеристики битумов 

 
Характеристика 
Из кислых 
 гудронов 
Строительные 
ГОСТ 5617–76 
Кровельные 
ГОСТ 9548–74 

4.3. Утилизация бурового шлама 

 
4.4. Комбинированные методы утилизации нефтешламов 

 
. 4.1. :  
 4.5. Преимущества и недостатки различных методов утилизации 

нефтешламов 

4.6. Исследования по утилизации шлифовального 
и нефтесодержащих шламов подшипниковых предприятий 

 
Результаты опытно-промышленных испытаний по использованию  
“богатого” шлифовального шлама в качестве добавок к сырью  
керамзитового гравия 

№ 
опы- 
та 

Состав смеси,мас.% 
 
Обжиг при 
температуре, 

О С 

Плотность 
гранул, 
г/см3 

Коэффициент вспу- 
 чивания 

Интервал 
вспучивания,О С 

 
глинистое 
сырье 
шлифовальный 
шлам 

 
 
 
 

 . 4.2. (1), , (2) 

4.7. Опытно-промышленные испытания технологии производства 
асфальтобетонных смесей с добавками шлифовального шлама 
 
 
4.7.1. 4.7.2. 4.7.3. 4.7.4. 4.7.5. --
Показатели асфальтобетона с добавками шлифовального шлама 

№ 
п/п 
Доли минер. порошка 
(МП) и шлиф. шлама 
(ШШ) в составе асфальтобетона при содержании 
песка- 77,5 %, 
 битума- 7,5 % 

Водонасыщение 
% 

Набухание %
Прочность 
 при сжатии, 
Мпа, 
при 

Коэффициент водостойкости 

Соответствие 
ГОСТ 
9128-84

20О С 
50О С 
Показатели асфальтобетона с добавками смеси нефтесодержащего  
шлама (НШ) и граншлака (ГДШ) 

Показатели  
асфальтобетонной смеси 
Контрольный 
образец: 
Эспериментальные смеси 

 
 
5% НШ+
25% ГДШ
7% НШ+
25% ГДШ
10% НШ+ 
25% ГДШ 
15% НШ+
25% ГДШ

  
13,6% битума (Б)
35% мин. порошка 
(МП)65% (ГДШ)

8,7% (Б)
35% (МП)
6,5% (Б)
35% (МП)
6,5% (Б) 
35% (МП) 
6,5% (Б)
35% (МП)

Определение допустимой концентрации шлифовального шлама  
в массе асфальтобетона 

 
№ п/п 
Концентрация шлифовального шлама 
в % от массы асфальтобетона 
Соответствие требованиям 
ГОСТ 9128-84 

. Качественный анализ вытяжек из образцов асфальтобетонных смесей  
с добавками шлифовального шлама 

№ 
п/п 
Доза шлама в % от доли 
минерального порошка 
асфальтобетона 

Наименование 
ингредиента 
Концентрация в вытяжке, мг/л 

 
 
 
щелочной 
нейтральной 
кислой 

Раствор для вытяжки 
Показатели качества вытяжки после 15-дневной 
экспозиции 

 
Cr6+, мкг/л 
Mn, мкг/л ХПК, мг/л
рН 

. 4.3. -. 4.4. (1) (2) 

4.8. Основные направления утилизации отходов переработки 
нерудного сырья 

 
. 4.5. 5. МЕТОДЫ УТИЛИЗАЦИИ И ПЕРЕРАБОТКИ  
НЕФТЕШЛАМОВ 
 
5.1. Анализ методов переработки отходов, применяемых 
на нефтедобывающих предприятиях 

Характеристики основных методов утилизации и переработки  
нефтесодержащих отходов 

Основной классификационный признак 
Разновидность  
метода 
Основные  
преимущества 
Ограничения в 
использовании 


. 5.1. 

. 5.2. 5.1.1.  Загрязнитель 
Концентрация загрязнителя, мг/л 

Раствор до нейтрализации (рН=10,85) 
Раствор после 
нейтрализации 
(рН=7,2) 

Осадок 

Техническая характеристика препарата "Эконафт" 
5.1.2. Препарат-нефтедеструктор «Родер» 
«Суперкомпост пикса» 
 Биопрепарат «Охромин» 
Бактерии рода Pseudomonas 
Светокорректирующие пленки 
Биоконвейер «ВИЯ» 
 биотермическое компостирование. 
• 
5.1.3. 
. 5.3. [46]:  

. 5.4. Расчетные экономические показатели (в дол./т) процессов  

переработки отходов (по данным США) 

 
Процесс 
Удельные  
капитальные 
затраты 

Эксплуатационные 

расходы  

(без амортизации) 

Прибыль 
Чистые 
затраты 

 5.1.4. 5.1.5. -5.1.6. Эколого-экономические показатели установок  
и технологии утилизацииуглеродсодержаших отходов 

Наименование устаноки /  
технологии  
обезвреживания отходов 

Производитель 
ность, 
т/час 

Стоимость 
обезвреживания, 
долл. 

Капитальные 
затраты, 
долл/т утилизирумых  
отходов в год 

Степень очистки 
от углеводородов 

от солей 
тяжелых 
металлов 

5.1.7. Центрифуги 
. 5.5. :  
Зона подачи 
Конструктивные особенности центрифуг  
для сгущения и обезвоживания 

. 5.6. () () :  
Выгрузка осадка 
Выгрузка жидкой фазы 
. 5.7. - . 5.8. 5.1.8. 5.1.9. 5.1.10. 6. ПРИМЕНЕНИЕ РЕАГЕНТОВ  

ПРИ ОБРАБОТКЕ НЕФТЕШЛАМОВ 

6.1. Флокулянты для обезвоживания шламов 

 
. 6.1. Приготовление рабочих растворов флокулянтовДобавление извести 
7. ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ СОЗДАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ  

ПО ОБРАБОТКЕ НЕФТЕШЛАМОВ 

8. ОПЫТ РОССИЙСКИХ КОМПАНИЙ ПО ОБРАБОТКЕ 

НЕФТЕШЛАМОВ 

 9. СТОИМОСТЬ ЗАРУБЕЖНОГО  

ОБОРУДОВАНИЯ 


ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

 
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 

 
Книги почтой 
www.infra-e.ru 
, , , , , , , . . 

, , , , .
, , Леонид Иванович Соколов 

Переработка и утилизация  
нефтесодержащих отходов 

Монография

Подписано в печать 05.11.2016 
Формат 60х84/16. Бумага офсетная. 
Гарнитура «Таймс». 
Тираж 500 экз. Заказ №899 

Издательство «Инфра-Инженерия» 
Тел.: 8(911)512-48-48 
Е-mail: infra-e@yandex.ru 
www.infra-e.ru 

Издательство приглашает 
к сотрудничеству авторов 
научно-технической литературы