Дезактивация радиоактивных нефтешламов, страница 5

Радиоактивные нефтешламы, образующиеся при добыче нефти, газа и газового конденсата в ВГПУ, можно условно разделить на несколько технологических сортов, отличающихся удельной активностью радия, наличием или отсутствием парафина, технологией дезактивации: нефтешламы из РВС, нефтешламы из нефтеловушки, ранее закопанные нефтешламы, продукты дезактивации радиоактивных нефтешламов.

В условиях опытно-промышленного эксперимента исследованы следующие способы изменения физико-химического состояния и радиоактивности нефтешламов:

- Радиометрическая порционная сортировка.

- Термохимическая обработка.

- Гравитационное разделение.

- Удаление парафина.

- Обработка паром.

- Кислотная обработка.

- Сорбция.

- Разбавление.

- Обработка ПАВ.

- Обработка известью.

- Разубоживание.

- Закачка в скважины.

- Складирование (захоронение).

- Радиометрическая порционная сортировка

Задача операции - сокращение количества нефтешламов, которые необходимо подвергать термохимической обработке и выщелачиванию, и разделение их на технологические сорта.

Порционной радиометрической сортировке, радиометрическому и рентгенорадиометрическому опробованию подвергаются шламы до и после гравитационного разделения. Она осуществляется на всех объектах, где образуются радиоактивные шламы, и в местах их складирования: РВС (выборочные откачки), нефтеловушки (выборочное извлечение), контейнеры со шламом, технологические емкости (УДШ, песчаный фильтр и т.п.). С этой целью определяется удельная активность шлама (по корреляционным графикам, связывающим УА и МЭД) в нефтеловушке, в РВС, в других емкостях, где может образовываться радиоактивный шлам, а также элементный состав шламов (рентгенорадиометрическим методом). Радиометрическое опробование шламов и солей проводится с помощью переносной аппаратуры (спектрометра или радиометра) или с помощью датчиков многодетекторной аппаратуры. Опробование проводится по методикам, рассмотренным в работах. Задачей рентгенорадиометрического опробования является определение содержаний в шламе элементов, влияющих на технологию и эффективность дезактивации шламов и солей: бария, стронция, свинца, церия и др., а также определение удельной активности (по корреляционным графикам, связывающим УА и концентрацию элементов) в случае отсутствия радиоактивного равновесия между радием и продуктами распада радона. На основании выполнения таких исследований формируются отдельные технологические сорта шламов и солей, которые размещаются в различных технологических емкостях (контейнерах). Они отличаются как уровнем удельной активности, так и технологической схемой последующей дезактивации.

После проведения работ по дезактивации шламов (термохимическая обработка, пропарка шламов, кислотная обработка) производится вторичная сортировка порций по удельной активности и содержанию бария, стронция и других элементов на основании опробования непосредственно вУДШ.

Термохимическая обработка

Для обезвреживания нерадиоактивных нефтешламов широко используются термические методы. Обработка шлама при температурах свыше 500"С позволяет полностью избавится от СО₂ и органических соединений. Наибольшее распространение получили следующие методы сжигания нефтешламов: во вращающихся барабанных печах, в печах с кипящим слоем теплоносителя, в объеме топки с использованием распылительных форсунок, в топке с барботажными горелками. Основная цель сжигания - уменьшение количества шлама и уменьшение его токсичности. В большинстве случаев сжигается шлам нефтеперерабатывающих предприятий, содержащий 20-30% нефтепродуктов и сравнительно небольшое количество (5-10%) механических примесей. Остальная часть - минерализованная вода.

Термохимическая обработка радиоактивных нефтешламов ВГПУ производится во вращающейся газовой печи и включает следующие операции: загрузку нефтешлама в печь с помощью шнека, загрузку реагентов (хлористый кальций, технический углерод, парафин), розжиг печи, перевод печи во вращательный или колебательный режим, разогрев системы, сушку нефтешлама (удаление воды) в режиме большого газового факела, термохимическая обработка (сжигание нефтешлама при недостатке кислорода совместно с техническим углеродом и хлористым кальцием), охлаждение печи, разгрузка золы, охлаждение золы, помещение золы в УДШ. Дополнительными операциями являются сухая и мокрая очистка отходящих газов. Для сухой газоочистки от мелких аэрозольных частиц предусмотрен фильтр, разработанный ВНИПИЭТ. В связи с относительно низкой активностью нефтешламов и солей сухая газоочистка может применяться по мере необходимости.