Технология подготовки и очистки нефтяных шламов и аппаратурное оформление процесса

Аннотация

В статье приведены результаты по подготовки и очистки нефтяных шламов в загрязненных участках Апшеронского полуострова, таких как Сураханы, Рамана, Бибигейбат и Балаханы. Для этого была проведена первичная территориальная оценка территорий и детально проанализированы особенности формирования иловых отложений в местах отбора проб. Предложены уравнения для определения толщины слоя нефтяных шламов, и выяснены что, они зависят от коэффициента диффузии частиц и от концентрации асфальтенов в объёме отложений. Большие значения числа Пекле (Pe), являющиеся следствием малых величин коэффициента диффузии частиц в жидкости, определяют преобладание конвективного переноса вещества над диффузионным. Дальнейшее уплотнение адсорбционного слоя под действием внешних возмущений и химических превращений приводит к увеличению плотности слоя и «старению» эмульсий, характерным для нефтяных шламов. Как следует из предложенных уравнений, число Шервуда (Sh) или коэффициент массоотдачи при n, близких к 1, зависит от свойств псевдопластичного шлама и от числа Пекле в степени ½, т. е. с увеличением скорости стекания растет эффективность массопереноса за счёт обновления поверхности слоя. Увеличение коэффициента массоотдачи, соответствующее увеличению скорости испарения, приводит к росту вязкости стекающего нефтяного шлама. В нефтяных шламах со слабо выраженными неньютоновскими свойствами зависимость эффективной вязкости от напряжения сдвига отсутствует, и по этой причине нелинейность вязкости сказывается лишь на кинетике стекания. Следовательно, стекание нефтешламов можно отнести к случаю растекания жидкости со слабо выраженными неньютоновскими характеристиками или слабой нелинейностью реологических свойств. Как следует из этих уравнений, скорость стекания слоя обратно пропорциональна его вязкости или консистенции, т. е. чем больше жидкость проявляет вязкопластичные свойства, тем меньше скорость его стекания. На основе теоретических и экспериментальных исследований предложена технологическая схема подготовки очистки нефтяных шламов и аппаратурное оформление процесса. Предложенные в данном исследовании результаты позволяют создать технологию разделения и очистки нефтяных шламов от капель воды твёрдых примесей с механическим разрушением адсорбционного слоя, т. е. решить важную проблему переработки и утилизации нефтяных шламов.