VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Анализ предприятий нефтяной отрасли Западного Казахстана по добыче, разработке транспортировке и хранению показали, что основной объем нефтешламов образуется: в резервуарах временного складирования нефти и нефтепродуктов (РВС), а также в цистернах; в нефтяных амбарах нефтедобывающих и нефтеперекачивающих предприятиях; в результате розлива нефти при разрывах трубопроводов и других аварийных ситуациях; в нефтеперерабатывающих предприятиях в процессе очистки нефтесодержащих сточных вод.

Современное состояние утилизации нефтешламов образующихся на указанных предприятиях частично утилизируются на основе специальных технологических установок [1], конечным продуктом, которого является сырье для битума или товарного дорожного битума. Известны и другие технологические решения утилизации нефтешламов, среди которых наиболее приемлемым на наш взгляд является результаты исследования ученых Уфимского государственного нефтяного технического университета [2-4].

Впервые им экспериментально исследовано и предложено применение твердого остатка жидкофазного термолиза нефтешламов в производстве строительных материалов.

Изучение физико-химических свойств углеводородной части нефтешламов показало её близость к тяжёлым нефтяным фракциям, что позволило вовлекать их в состав котельных топлив, как с предварительной переработкой, так и без неё.

Таким образом, анализ исследований проведенных по утилизации нефтяных шламов подтверждает объективную необходимость проведения дополнительных комплексных исследований по использованию их в технологии производства строительных материалов. Одним из перспективных направлений на наш взгляд является использования их в качестве технологических добавок (выпучивающих, выгорающих, пластифицирующих и т.п.) для производства широко распространенного и пользующихся большим спросом строительных материалов как аглопорит, керамзит и керамический кирпич.

В настоящее время сырьевая база существующих кирпичных заводов Республики Казахстан ориентирована на использование лессовидных суглинков и лессов, значительные запасы которых имеются почти во всех областях республики и выпуск изделий производится, в основном, по методу пластического формования.

Указанное сырье характеризуется низкой дисперсностью, малой или умеренной пластичностью, высокой чувствительностью к сушке и неспекающимся черепком. Изделия на основе такого глинистого сырья без введения специальных добавок имеют низкие показатели прочности (5,0 – 7,5 МПа) и морозостойкости (мене 15 циклов).

Поэтому целью нашего исследования является установления возможности использование нефтешламов для производства керамического кирпича на основе низкокачественных лессовидных суглинков как добавку многофункционального значения. А именно как пластифицирующий на стадий формования и топливосодержащую добавку, взамен традиционным природным выгорающим добавкам как уголь [5].

В качестве объекта исследования выбран нефтешлам ОАО «Атырауский НПЗ».

В керамическую массу нефтешлам добавлялся в естественном виде в количестве от 3,0 до 15,0% от массы сухих компонентов. Обжиг образцов производили в электрической муфельной печи при температуре 950⁰С со скоростью подъема температур 1,5⁰С в минуту. Выдержка при конечной температуре обжига составил 1 час.

Полученные образцы подвергались физико-механическим испытаниям. Составы керамических масс и результаты экспериментальных исследований представлены в табл. 1.

Результаты исследований показывает, что с увеличением содержания нефтешлама значительно увеличивается показатели огневой усадки. Так при содержании нефтешлама 15,0% значение огневой усадки в среднем составляет 7,15%.

Таблица 1. Физико-механические свойства керамических масс в зависимости от состава.

По результатам экспериментальных исследований установлено возможность получения строительного керамического кирпича с плотностью 1,455-1,272 г/см³ и прочностью 8,0-12,0 МПа, что согласно нормативным требованиям относится к классу эффективных. При этом использование нефтешламов в составе керамических масс не требует специальных предварительных подготовительных технологических процессов, что способствует утилизации значительного объема нефтешлама. Результаты исследований служат основой разработки энерго- и ресурсосберегающих технологий керамического кирпича с применением отходов нефтяной отрасли.

ЛИТЕРАТУРА

1. Магид А.Б., Купцов А.В., Шайбаков Р.А. «Технологические процессы переработки нефтешламов» // Вестник АтИНГ, 2005г., №6-7 – с.82-86.

2. Ахметов А.Ф., Ахметшина М.Н., Десяткин А.А., Хафизов Ф.Ш. Получе- ние стойких топливных композиций с использованием нефтешлама // Нефтепе- реработка и нефтехимия- с отечественными технологиями в XXI век: Тез.докл. II конгресса нефтегазопромышленников России - Уфа:ИПНХП, 2000 - С. 164.

3. Ахметов А.Ф., Ахметшина М.Н., Десяткин А.А., Хафизов Ф.Ш. Создание агрегативно-устойчивых топливных смесей на основе тяжёлого котельного то- плива и нефтешлама // Химические реактивы, реагенты и процессы малотон- нажной химии: Тез. докл. XIII Междунар. науч.-практ. конф. - Уфа: Реак- тив,2000-С.124 .

4. Ахметов А.Ф., Ахметшина М.Н., Десяткин А.А., Хусаинов Р.М., Рахметов Э.Э. Разработка технологии утилизации нефтешлама // Нефтяные топлива и экология: Тез.докл. республ. конф.мол.уч.- Уфа: УГНТУ, 2000-С.61

5. Монтаев С.А, Сулейменов Ж.Т. Стеновая керамика на основе композиций техногенного и природного сырья Казахстана. Уральск, 2006-С.190.