Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для комплексной переработки кислых гудронов с извлечением из них нефтепродуктов и утилизацией побочных продуктов.

Загрязнение окружающей среды кислыми гудронами было и остается острой проблемой во всем мире. Пруды ~ накопители кислых гудронов зарегистрированы в таких странах Европы, как Великобритания, Германия, Бельгия, Голландия, Латвия, а также в США, Китае, России и других странах с развитым нефтехимическим производством.

Кислые гудроны, являясь высокоопасными веществами, стоящими в одном ряду с формальдегидом, мышьяком и цианидами, представляют собой вязкую жидкость, содержащую наряду с органическими веществами 15-70% серной кислоты. В органической части кислых гудронов содержатся разного рода соединения серы, смолистые вещества, твердые асфальтены, а также карбиды, карбены и прочие компоненты. Период восстановления экосистемы при заягрязнении кислыми гудронами составляет не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия.

Очевидно, что вопрос утилизации кислых гудронов, относящихся ко И классу опасности, представляет собой актуальную проблему мирового масштаба, грозящую перерасти в экологическую катастрофу.

Известны стандартные виды утилизации кислых гудронов:

- биотехнологический с утилизацией в присутствии минеральных удобрений;

- химиотехнологический с использованием поверхностно-активных веществ, играющих роль деэмульгаторов;

- кавитационный с переработкой гомогенезированных и диспергированных кислых гудронов в диапазоне температур 55-60°С в акустических кавитационных смесителях: - электроогневой с созданием условий экологически чистого горения пламени сжигаемых токсичных отходов;

- термический с помощью реакции пиролиза.

Недостатко всех вышеперечисленных технологий являются высокие материальные, энергетические и финансовые затраты при низкой экономической ликвидности.

Известен способ переработки кислого гудрона при котором осуществляют прогрев продукта до 60~85°С, смешение полученного продукта с составом для нейтрализации на основе гидроокисей или углекислых солей щелочных или щелочноземельных металлов 1-11 групп Периодической системы элементов и нейтрального нефтепродукта, проведение процесса нейтрализации в реакторе с механическим перемешиванием при температуре бО-85°С в течение 6-8 часовс дальнейшим расслоением продукта на жидкую и твердую фазы (Патент RU 2 183 655, C10G 17/10, 19/02). Недостатком данного способа является низкое качество комплексной переработки кислых гудронов при высоких материальных затратах.

Известна установка для переработки кислых гудронов, содержащая емкость для сырья, трубопроводы, насосы, средство для нагрева продукта, резервуары, емкости для нейтрализаторов, сепаратор, реактор нейтрализации с перемешивающим устройством, датчики (Патент RU 2 588 124, C10G 17/10, 19/08). Недостатком данной способа является отсутствие возможности полной утилизации и комплексной переработки кислых гудронов.

Заявляемое изобретение направлено на наиболее эффективную экономичную переработку кислых гудронов с высокой степенью утилизации и получения продуктов дорожно-строительной и строительной индустрии.

Указанный результат достигается способом переработки кислого гудрона, включающим прогрев в резервуаре кислого гудрона, отобранного из пруда накопителя кислых гудронов, смешивание продукта с составом для нейтрализации на основе кальцинированной соды, негашеной извести, доломита, поверхностно-активных веществ и нейтрального нефтепродукта, проведение процесса нейтрализации в реакторе с механическим перемешиванием, с дальнейшим расслоением продукта на фазы, в котором согласно изобретению прогрев осуществляют при непрерывном перемешивании до температуры 75-80 °С, затем вводят щелочной реагент для диспергирования твердых тел и жидкостей, удаления серы и сероводорода, дальнейшее повышение температуры до 90 °С осуществляют в течение 3-4 часов, смешивают с щелочным реагентом для нейтрализации кислых растворов и выщелачивания кислого гудрона, доводят температуру до 180°С, повышая ее каждые полчаса на 10- 15°С, смесь подают в следующий резервуар, снабженный системой вибрации и системой сброса и циркуляции продукта, смешивают с детергентом для удаления крулнодисперсных механических примесей, продукт подвергают обработке посредством сброса и последующей циркуляции на протяжении двух часов, после чего процесс приостанавливают и при постоянной температуре 150°С подвергают вибрации в течение 4-5 часов, выгружают первый промежуточный продукт, представляющий собой смесь густой консистенции с отгрузкой его для получения асфальта, продолжают вибрацию на протяжении 2 часов, после чего выгружают второй промежуточный продукт, представляющий собой битумное вяжущее для производства гидроизоляционных материалов рулонного типа, оставшуюся часть продукта подают в следующий резервуар, снабженный вертикально установленным миксером, осуществляют продувку воздухом, подвергают непрерывному перемешиванию на протяжении 2-3 часов с добавлением жидкого состава для удаления мелкодисперсных механических примесей, останавливают на 2-3 часа для осаждения пылевидного осадка, выгружают и удаляют осадок, оставшийся продукт подают в отстойник, где при постоянной температуре 150 °С выдерживают до получения базового битума.

Указанный результат также достигается установкой для переработки кислых гудронов, содержащей последовательно установленные и связанные между собой посредством трубопроводов накопительный резервуар для сырья, реактор нейтрализации с перемешивающим устройством, реактор, снабженный системой вибрации и системой сброса и циркуляции продукта, гиперболическую мешалку- кавитационный смеситель и отстойник.

Для осуществления вышеуказанного способа в качестве щелочного реагента для диспергирования твердых тел и жидкостей, удаления серы и сероводорода использован препарат «Фархадол», представляющий собой кристаллический порошок - смесь кальцинированной соды, негашеной извести

СаСОЗ и доломита СаСОЗМдСОЗ. Это - идеальный препарат для з эмульгирования твердых тел и жидкостей, удаления серы и сероводорода. Консистенция и пропорциональные составляющие идеально подобраны для контроля и увеличения поверхности раздела. Первая стадия - удаление серы для исключения момента с усложнением и ускорением необходимости последующей регенерации растворителей. Для окончательного удаления сероводорода из кислого гудрона при регенерации реагентов продувкой водяным паром функцию фильтра берет на себя доломит.

В качестве щелочного реагента для нейтрализации кислых растворов и выщелачивания кислого гудрона использован препарат «Мура ол», представляющий собой кристаллический порошок в состав которого входят кальцинированная сода (карбонат натрия Na2C03), негашеная известь СаСОЗ, мергель известковый и мергель мелоподобный. Указанный препарат идеален для выщелачивания кислого гудрона и нейтрализации кислых растворов, консистенция и пропорциональные составляющие идеально подобраны для обессоливания и обессеривания и выноса щелочных и щелочно-земельных металлов из кристаллической решетки минералов. Высокий уровень распада мергеляи и наличие соединений калия снижает кислотность.

В качестве детергента для удаления крупнодисперсных механических примесей использован жидкий препарат «Амитент», в составе которого неионогенные поверхностно-активные вещества-сурфактанты, растворители, отработанные моторные масла М3, М4, М49, метанол. Препарат предназначен для очистки первоначального сырья от крупнодисперсных механических примесей, таких как камни, песок, глина, щебень, достаточнокрупных железных частиц. Сепарация механических примесей осуществляется системой сброса и циркуляций продукта, так называемой «системой Шарко» за счет перемещения частиц на внешний диаметр под действием центробежной силы. Отделенные механические примеси накапливаются в нижней части миксера, при наполнении которого дальнейшее оседание частиц происходит в полость миксера. Отделяет с высокой эффективностью частицы размером 1 ,0 см и выше.

В качестве детергента для удаления мелкодисперсных механических примесей использован жидкий препарат «Гусетент», в состав которого входят неионогенные поверхностно-активные вещества-сурфактанты, растворители, лигроин (нафта) с низким содержанием парафинов, метанол. Препарат предназначен для очистки первоначального сырья от таких примесей, как песок, глина, адсорбенты, окалины, железной окалины, минеральных солей и других веществ. Отделяет с высокой эффективностью частицы размером 1 ,0 см и менее до 10 мш.

Установка для переработки кислых гудронов, схематически представлена на фиг.1 и состоит из следующих элементов:

Накопительный резервуар 1 для сырья, снабженный миксером,

40-тонный реактор -2,

Реактор, снабженный системой вибрации и системой сброса и циркуляции продукта -3,

Гиперболическая мешалка-кавитационный смеситель - 4,

Отстойник - 5,

Трубопровод - 6, связывающий между собой элементы установки,

Установка также снабжена необходимыми для данного технологического процесса насосами, датчиками и системой утилизации газовых отходов.

Способ осуществляют следующим образом. Промытый водой кислый гудрон в объеме 15-20 тонн из накопительного резервуара 1 , посредством трубопровода б, загружают в 40-тонный реактор 2, где посредством тепла от газовой форсунки осуществляют при непрерывном перемешивании его прогрев с испарением воды. При достижении температуры прогрева 75-30°С вводят препарат «Фархадол». По мере повышения температуры, сырье освобождается от кислотности, а механические примеси оседают. Указанный процесс занимает от 3 до 4 часов при постепенном увеличении температурь!. При температуре 90°С вводят препарат «Мурадол», процесс продолжается до достижения температуры 100-110°С. При дальнейшем повышении температуры сырье полностью освобождается от воды и кислотности. Далее осуществляют повышение температуры на 10-15°С каждые полчаса до 180°С, затем отключают подачу тепла и осуществляют подготовку к подачи смеси по трубопроводу 6 в реактор 3, снабженный системой вибрации и системой сброса и циркуляции продукта, так называемой системой Шарко {по аналогии с общеизвестным душем «Шарко»). Вводят препарат «Амитент» для освобождения сырья от механических примесей и посредством системы «Шарко» осуществляют подъем сырья и его сброс на протяжении 2~х часов. Для поддержания температуры в пределах 150°С вновь осуществляют подачу тепла от форсунки и подключают систему вибрации на 4-5 часов. По завершении этого процесса осуществляют выгрузку первого промежуточного продукта, представляющего собой смесь густой консистенции с крупной механической примесью, с отгрузкой его для получения асфальта (А). Затем вибрацию возобновляют еще на 2 часа, после чего выгружают второй промежуточный продукт, представляющий собой битумное вяжущее для производства гидроизоляционных материалов рулонного типа (Р). Оставшуюся часть продукта подают по трубопроводу 6 в гиперболическую мешал ку- кавитационный смеситель 4 и осуществляют продувку воздухом, затем подвергают непрерывному перемешиванию на протяжении 2-3 часов с добавлением препарата «Гусетент». После этого останавливают смеситель 4 и выдерживают продукт еще 2-3 часа для осаждения пылевидного осадка (О), затем осадок выгружают и удаляют, а основной продукт подают в отстойник 5, где при постоянно поддерживаемой температуре 150 °С выдерживают до получения базового битума (Б). После чего осуществляют шлифовку сухим паром, восстанавливая цвет и фактуру битума.

По доверенности,

Алышанов Ф.Ф