Сегодня среда 16 октября 2019 г. 06:53
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№93октябрь 2014Промышленная площадка
Изъять углеводороды
Уникальные сорбенты, микросубмарины, наноциновка и плазма... Ученые планеты постоянно работают над созданием новых технологий защиты от углеводородной «экспансии» в окружающую среду. С ростом объемов добычи нефти и газа проблемы экологической безопасности использования углеводородного сырья привлекают все больше внимания общественности.

Автор статьи: Наталья Демшина

Один из самых актуальных — вопрос утилизации отходов нефтедобычи. За рубежом создано множество установок для ликвидации нефтяного шлама, однако цены на них весьма «кусачие». Российские нефтяники пока в основном действуют по старинке. «Побочные продукты» производства просто складируются на специальных полигонах. Затем перерабатываются, а земли рекультивируются. Процесс долгий и хлопотный.

Всеобщая утилизация
В качестве альтернативы «традиции» и дорогостоящим импортным аналогам специалисты Промышленной группы «Безопасные технологии» предложили  использовать установку термической деструкции нефтяного шлама. Ее действие строится на инновационной технологии сухого пиролиза жидких, твердых и пастообразных нефтесодержащих отходов. При высокой температуре и без доступа кислорода шлам разлагается на компоненты: нефтепродукты, воду и механические примеси — глину, песок и окиси металлов. Полученную таким образом нефть можно использовать в дальнейшем на нефтеперерабатывающих производствах. Воду — отправлять в систему коммунального хозяйства. Песок и механические примеси применять для отсыпки дорожного полотна и обустройства промплощадок. Производительность установки — один кубометр нефтешлама в час. Первый образец летом 2014 года заработал на Вынгапуровском месторождении ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз».
Просто сжигать опасные отходы предложили томские ученые. В Томском политехническом университете совместно с ОАО «Томскнефть» разработана плазменно-каталитическая установка по сжиганию нефтесодержащих шламов в специально созданном плазменном факеле, который генерируется высокочастотным факельным плазмотроном. Первая промышленная установка запущена на Крапивинском месторождении в Томской области.

Революционный сорбент
Революционной специалисты называют линейку сорбентов «Униполимер», созданную учеными Сибирского федерального университета в Красноярске под руководством заслуженного изобретателя СССР, старшего научного сотрудника Института нефти и газа СФУ Владимира Мелкозёрова.
Всего один грамм такого сорбента в лабораторных условиях способен «впитать» семьдесят четыре грамма нефти. При использовании в природе и на производстве его коэффициент сорбции составляет шестьдесят граммов.
И этот высокий показатель — не единственное преимущество красноярского сорбента. В отличие от аналогов, в том числе зарубежных, «Униполимер» не оставляет в почве собственных вредных отходов. По словам ученых, он экологически безопасен, поскольку изготавливается на основе элемента, который быстро разлагается в природе, если не взаимодействует с нефтью или нефтепродуктами. А при взаимодействии с ними сорбент «Униполимер-БИО» разлагается в течение вегетативного периода, что является важным конкурентным преимуществом перед другими видами сорбентов.
«Если обработать нашим сорбентом загрязненную нефтепродуктами землю, где не растет ничего, кроме солончаков и пырея, то ровно через год почва будет восстановлена, — объясняет кандидат технических наук, профессор кафедры бурения нефтяных и газовых скважин Института нефти и газа СФУ Сергей Иванович Васильев. — Один из сорбентов этой линейки, «Униполимер БИО», содержит биологически активные олеофильные микроорганизмы: он разрушает связи в органической решетке углеводорода, «поедает» ее.  И как только углеводородная составляющая заканчивается, разрушается сам. Поэтому такого прецедента, как трагедия в Мексиканском заливе, когда сорбент «поел» сначала нефть, а потом начал уничтожать абсолютно все живое, у нас быть не может».

Дружественный природе
Сорбент может применяться для снижения уровня опасности буровых шламов, восстановления нефтепораженных почв и акваторий. Он производится в виде хлопьев, а его основные аналоги — в виде порошка, который можно распылять только в безветренную погоду.
«Мы используем сорбенты «Униполимер» уже не первый год для снятия нефтяной пленки с воды и очищения грунта: как новых, так и старых загрязнений. Регулярно выполняем контроль-ные замеры. И каждый раз лабораторный анализ показывает очень хорошие результаты, — говорит главный инженер филиала «Центральный» ОАО «Красноярскнефтепродукт» Андрей Янович Вельп. — Аналогов я не знаю: ни в России, ни за рубежом».
По словам специалистов, актуальность таких продуктов со временем только возрастает. Выход нефтегазовой промышленности на арктические шельфы сулит появление новых, особенно опасных загрязнений мирового океана уже на этапе добычи углеводородов. С помощью современных сорбентов этого сценария можно избежать. 
 
Наноуборщики
Для «уборки» разлитой в морской воде нефти зарубежные ученые предложили использовать микросубмарины. Устройства в десять раз меньше человеческого волоса способны захватывать мельчайшие капельки углеводорода и доставлять их в коллектор.
Раньше подобный «транспорт» применялся только в высокотехнологичной медицине — для поставки медицинских препаратов к органам по кровеносным сосудам. Исследователи снизили расход топлива и увеличили скорость нано-устройств. Супергидрофобная оболочка минисубмарин помогает им связываться с нефтяными капельками и отделять их от водной фракции.
Специалисты Массачусетского технологического института нашли еще один способ применения нанотехнологий для очищения воды от нефтяной пленки. Изобретенное ими «полотенце» из переплетенных между собой нановолокон абсорбирует углеводороды — в двадцать раз больше собственного веса. Особенность нового материала — он не впитывает воду. То есть пока в воде нет нефти, «полотенце» остается сухим и начинает «работать» только при попадании в водоем гидрофобных углеводородов. Использовать такую «циновку» можно не один раз: сделанные из марганца нановолокна при нагревании легко «отдают» собранную нефть. А ее производство обходится недорого.

Вернуть на место
Около двух миллионов литров жидкого топлива испаряется каждый год при сливе бензина на 132 автозаправочных станциях Красноярска. Ежедневно испарение углеводородов по трем видам топлива на одной городской АЗС достигает сорока литров. При сливе двадцатичетырехкубовой емкости топливозаправщика только по одному виду топлива через дыхательные клапаны резервуара в воздух вылетает до шестнадцати литров углеводородных паров.
К таким выводам пришли сотрудники Института нефти и газа Сибирского федерального университета, проведя собственное исследование.
И вся эта горючая смесь выбрасывается в атмосферу, повышая пожароопасность и снижая качество жизни горожан, повышая риск развития онкологических заболеваний. В масштабах страны цифры «утечек», объемы загрязнений и финансовых потерь сети розничной реализации нефтепродуктов — колоссальные. В качестве решения проблемы ученые института предлагают системы рекуперации паров топлива — их конденсации и возвращения в емкость.
«В нашем институте создана и запатентована установка на основе хладогенного метода, которая подключается к дыхательным клапанам резервуара. Пары углеводородов улавливаются, конденсируются в специальном аппарате при минус 36 ОС и спускаются в резервуар в жидком виде. Выбросы в атмосферу полностью отсутствуют, — рассказывает доктор технических наук, заместитель директора Института нефти и газа СФУ по научной работе, заведующий кафедрой «топливообеспечения и горюче-смазочных материалов» Юрий Николаевич Безбородов. — Год назад мы проводили испытания на АЗС одного из красноярских продавцов. Результаты очень хорошие».
Энергетическая революция
Возможно, лет через двадцать экологические проблемы, связанные с добычей и переработкой углеводородов, человечеству решать уже не придется. Ученые двух университетов США проанализировали вопрос энергообеспечения жителей планеты и пришли к выводу: у землян достаточно альтернативных источников энергии. Причем возобновляемых.
Специальная компьютерная модель Земли GATOR-GCMOM помогла выяснить, каким потенциалом обладает ветер. Ученые «поставили» виртуальные турбины на всех континентах и на море. Оказалось, что ветряки способны вырабатывать сотни тераватт электроэнергии. Точнее, четыре миллиона ветряных турбин высотой по сто метров могут в год давать семь с половиной тераватт. Это больше половины прогнозируемых потребностей человечества к 2030 году (11,5 тераватт). Больше ветряков ставить нецелесообразно: они начнут «забирать» ветер друг у друга. А недостающие четыре миллиона тераватт, полагают ученые, можно получить от солнечных батарей, ГЭС,  геотермальных источников, а также энергии волн и приливов.
По мнению исследователей, никаких препятствий для энергетической революции нет, ни технических, ни экономических. Однако, чтобы она все-таки произошла, требуется поддержка общественности и политическая воля.


Сергей Васильев,
кандидат технических наук, профессор кафедры
бурения нефтяных и газовых скважин Института нефти и газа СФУ, руководитель центра подготовки и переподготовки специалистов нефтегазового дела СФУ

Сегодня для ликвидации техногенных проливов в российской нефтегазодобывающей и нефтегазоперерабатывающей промышленности эффективно используются сорбенты серии «Униполимер», разработанные учеными нашего института.
Этот уникальный полимерный материал с очень высоким  коэффициентом нефтеемкости состоит из пяти компонентов, которые в процессе производства вступают в реакцию в определенной последовательности и при определенных условиях.
В настоящее время выполнена серия исследований возможностей его применения для снижения класса опасности буровых шламов — отходов нефтедобывающих производств, которые скапливаются в огромных количествах. Проведенные исследования доказали такую возможность. «Униполимер» также эффективно используется для ликвидации свежих проливов нефти и устранения старых загрязнений. И позволяет уменьшить  содержание углеводородов до минимального уровня. С помощью сорбентов рекультивацию загрязненной почвы можно провести за два-три года: в природе на это понадобятся  десятки лет.
А добавление в сорбент специального компонента, который мы назвали «полиофил», делает его прекрасной средой для выращивания растений. Нами был проведен эксперимент: в сорбент, нанесенный на нефтяную поверхность, были посеяны семена травы. Через месяц они дали полноценные всходы.


 
 

Юрий Безбородов, 
доктор технических наук, заместитель директора Института нефти и газа СФУ по научной работе, заведующий кафедрой топливообеспечения и горюче-смазочных материалов

Экологические требования, которые сегодня предъявляются в России к организациям нефтедобывающего комплекса, очень высокие. В различных вузах страны ведется большая работа по разработке эффективных технологий для решения этих вопросов. Например, по созданию установок для рекуперации паров углеводородов при сливо-наливных работах на АЗС, нефтебазах, при загрузке танкеров и так далее. В разных институтах предлагаются различные варианты. Одна из таких установок запатентована в Институте нефти и газа СФУ.


«Промышленные страницы Сибири» №10 (93) октябрь 2014 г.

скачать pdf

Новости
 
В Москве стартует международная выставка Weldex 2019
Сегодня в московском выставочном центре «Сокольники» стартует......
 
 
«Техническая лаборатория» предлагает электронный смеситель газов Ar+CO2 Ar+CO2
Компания «Техническая Лаборатория», поставщик сварочного и металлообрабатывающего......
 
 
Новые фрезы GARANT Master Alu для высокопроизводительной обработки алюминия
Производительность, надёжность процесса и эффективность, присущие инструменту......
 
 
«Росэлектроника» будет поставлять герконы на североамериканский рынок
Фото: rostec.ruХолдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех начинает поставки......
 
 
Новые правила для независимой оценки пожарного риска
С 2018 по 2019 год вступили в......
 
 
«Швабе» обеспечит Узбекистан питьевой водой
rostec.ruХолдинг «Швабе» Госкорпорации Ростех запустил в Джизакской......
 
 
Инновация на рынке подшипников от NTN-SNR
Производитель подшипников NTN-SNR представил инновационную новинку KIZEI......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru