natureПриродопользованиеNature Management2079-3928Институт природопользования НАН Беларусиnature-124Research ArticleГЕОТЕХНОЛОГИИ. ДОБЫЧА, ПЕРЕРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХGEOTECHNOLOGY. EXTRACTION, PROCESSING AND THE USE OF SOLID FUEL MINERALSУтилизация нефтешламов методом пиролиза с торфомUtilization of oil sludge by pyrolysis with peat methodДударчикВ. М.DudarchikV. M.

Владимир Михайлович Дударчик, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

220076; ул. Ф. Скорины, 10; Минск

Vladimir M. Dudarchik, Ph. D. (Technical), Senior Researcher

220076; 10, F. Skoriny Str.; Minsk

dudwladm@gmail.comКрайкоВ. М.KraikoV. M.

Валентина Михайловна Крайко, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, доцент

220076; ул. Ф. Скорины, 10; Минск

Valiantsina M. Kraiko, Ph. D. (Technical), Senior Researcher, associate professor

220076; 10, F. Skoriny Str.; Minsk

vvkraiko@gmail.comАнуфриеваЕ. В.AnufrievaA. V.

Елена Владимировна Ануфриева, научный сотрудник

220076; ул. Ф. Скорины, 10; Минск

Alena V. Anufrieva, Researcher

220076; 10, F. Skoriny Str.; Minsk

Lenaanufrieva5@rambler.ruИнститут природопользования НАН БеларусиInstitute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus20240211202501137143Copyright © Дударчик В.М., Крайко В.М., Ануфриева Е.В., 20252025Дударчик В.М., Крайко В.М., Ануфриева Е.В.Dudarchik V.M., Kraiko V.M., Anufrieva A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nature-journal.by/jour/article/view/124

   Предложен способ утилизации углеводородсодержащих отходов переработки нефтепродуктов пиролизом их смесей с торфом в подвижном и стационарном слоях с получением жидких и газообразных продуктов и снижением выбросов экологоопасных загрязняющих веществ. Установлено, что в зависимости от условий проведения процесса пиролиза можно получать различный целевой продукт. При пиролизе смесей торфа с нефтешламами в стационарном слое (при скорости нагрева 8 ºС/мин) наибольшая энергетическая продуктивность достигается за счет получения жидкой смолы (выход составляет 40–55 %). В то же время среднескоростной (30–40 ºС/мин) пиролиз в подвижном слое дает возможность получать бóльшую энергетическую продуктивность за счет газовой составляющей (выход газа – 65–70 %). Таким образом, сравнительный анализ результатов пиролиза показал, что пиролиз в подвижном слое целесообразнее применять для получения газообразных продуктов, в стационарном слое – для получения жидкой смолы. Увеличение добавки парафинсодержащих отходов к торфу при пиролизе в стационарном слое вызывает значительный рост жидкой фракции (до 67 % от исходного торфа). Также изменяется качественный состав пиролизного газа, происходит рост содержания непредельных углеводородов и метана, что приводит к увеличению теплоты сгорания пиролизного газа по сравнению с исходным торфом. Полученные результаты по пиролизу смесевых композиций на основе нефтешламов (два вида) и торфа показали, что указанный способ их утилизации можно оценить как приемлемый в плане получения жидких и газообразных энергоносителей, однако в плане баланса затрат, экономических показателей и других факторов он требует серьезного дополнительного изучения.

   The method of the utilisation of the hydrocarbon-containing wastes of oil products refining by the pyrolysis of their mixtures with peat in mobile and stationary layers with liquid and gaseous products obtaining and the reduction of the ecologically dangerous emissions of pollutants is proposed. It is established that depending on the conditions of pyrolysis process it is possible to obtain different target product. At the pyrolysis of the mixtures of peat with oil sludge in a stationary layer (at heating rate of 8 ºС/min) the greatest energy productivity is achieved by liquid tar obtaining (output is 40–55 %). At the same time, medium-speed (30–40 ºС/min) pyrolysis in a moving bed makes it possible to obtain greater energy productivity due to the gas component (gas output – 65–70 %). Thus, the comparative analysis of pyrolysis results showed that pyrolysis in a moving lawyer is more appropriate for gaseous products obtaining, in a stationary lawyer – for liquid tar obtaining. An increase in the addition of paraffin-containing waste to peat during pyrolysis in the stationary lawyer leads to a significant increase in the liquid fraction (up to 67 % of the initial peat). The qualitative composition of pyrolysis gas also changes, the content of unsaturated hydrocarbons and methane increases, which leads to an increase in the heat of the combustion of pyrolysis gas compared to the original peat. The obtained results on the pyrolysis of mixed compositions on the base of oil sludge (two types) and peat have shown that the specified method of their utilisation can be estimated as acceptable in terms of liquid and gaseous energy carriers obtaining, but in terms of the balance of costs, economic indicators and other factors still requires serious additional study.

торфнефтяные шламыпиролизтермодеструкциясмесевые композициисмолапиролизный газтеплота сгоранияpeatoil sludgepyrolysisthermo-destructionmixed compositionstarpyrolysis gasheat of combustionReferencesЭкологические аспекты получения изомасляной кислоты / Э. Н. Абдрахманова [и др.] // Экология и промышленность России. – 2013. – № 3. – С. 18–21.Abdrakhmanova E. N., Aminova G. K., Mazitova A. K., Yagafarova G. G. Ekologicheskie aspekty polucheniya izomaslyanoj kisloty [Environmental aspects of isobutyric acid production]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii = Ecology and Industry of Russia, 2013, no. 3, pp. 18–21. (in Russian)Аминова, А. С. Использование нефтешламов – рациональный способ их утилизации / А. С. Аминова, С. А. Гайбуллаев, К. А. Джураев // Безопасность жизнедеятельности. – 2015. – № 2. – С. 124–126.Aminova A. S., Gaybullayev S. A., Dzhurayev K. A. Ispol'zovanie nefteshlamov – racional'nyj sposob ih utilizacii [The use of oil sludge is a rational method of their disposal]. Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti = Health and Safety, 2015, no. 2, pp. 124–126. (in Russian)Бибиков, Г. Г. Переработка и обезвреживание нефтешламов НПЗ и НХК / Г. Г. Бибиков, Ю. С. Бердин, А. Г. Немченко // Современное состояние и методы защиты окружающей среды на нефтеперерабатывающих и сланцеперерабатывающих производствах : сб. науч. тр. / ЦНИИТЭнефтехим. – М. : Мир, 1984. – С. 51–56.Bibikov G. G., Berdin Yu. S., Nemchenko A. G. Pererabotka i obezvrezhivanie nefteshlamov NPZ i NHK [Refinery and NHK oil sludge processing and neutralization]. Sbornik nauchn. trudov "Sovremennoe sostoyanie i metody zashchity okruzhayushchej sredy na neftepererabatyvayushchih i slancepererabatyvayushchih proizvodstvah" [Proc. of JSC CNIITENeftekhim "Current state and methods of environmental protection in oil refining and shale processing facilities"]. Moscow, Mir Publ., 1984, pp. 51–56. (in Russian)Минигазимов, И. Н. Пути решения экологических проблем на предприятиях транспорта нефти и нефтепродуктов / И. Н. Минигазимов, А. Ф. Файзуллин // Нефтепереработка и нефтехимия – 2005 : материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Ин-т нефтехимпереработки Респ. Башкортостан. – Уфа, 2005. – С. 350–351.Minigazimov I. N., Fayzullin A. F. Puti resheniya ekologicheskih problem na predpriyatiyah transporta nefti i nefteproduktov [Ways to solve environmental problems at oil and petroleum products transport enterprises]. Materialy Mezhd. nauchno-prakt. konf. "Neftepererabotka i neftekhimiya – 2005" [Proc. of Int. sci. and pract. conf. "Oil Refining and Petrochemicals – 2005"]. Institut neftehimpererabotki Respubliki Bashkortostan [Institute of petrochemical refining of the Republic of Bashkortostan], Ufa, 2005, pp. 350–351. (in Russian)Исследование детергентов для вымывания легких фракций из нефтешлама / И. Р. Ягафаров [и др.] // Нефтепереработка и нефтехимия – 2006 : материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Ин-т нефтехимпереработки Респ. Башкортостан. – Уфа, 2006. – С. 245–246.Yagafarov I. R., Leontyeva S. V., Barakhnina V. B., Matrosova T. V. Issledovanie detergentov dlya vymyvaniya legkih frakcij iz nefteshlama [Study of detergents for leaching light fractions from oil sludge]. Materialy Mezhd. nauchno-prakt. konf. "Neftepererabotka i neftekhimiya – 2006" [Proc. of Int. sci. and pract. conf. "Oil Refining and Petrochemicals – 2006"]. Institut neftehimpererabotki Respubliki Bashkortostan [Institute of petrochemical refining of the Republic of Bashkortostan]. Ufa, 2006, pp. 245–246. (in Russian)Технология реагентной очистки нефтешламов от асфальтосмолопарафиновых отложений / Н. Х. Файзулин [и др.] // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа : сб. науч. тр. – Уфа, 2005. – С. 237–239.Fayzullin N. Kh., Rogozin V. I., Khasanov I. Yu., Gareyev M. M. Tekhnologiya reagentnoj ochistki nefteshlamov ot asfal'tosmoloparafinovyh otlozhenij [Reagent treatment of oil sludge from asphalt-resin-paraffin deposits]. Sbornik nauchnych trudov "Problemy i metody obespecheniya nadezhnosti i bezopasnosti sistem transporta nefti, nefteproduktov i gaza" [Proc. of Transtek Ltd. "Problems and methods of ensuring the reliability and safety of oil, petroleum products and gas transportation systems"]. Ufa, 2005, pp. 237–239. (in Russian)Проблема образования, переработки и утилизации нефтешламов / В. А. Гронь [и др.] // Успехи современного естествознания. – 2013. – № 9. – С. 159–162.Gron V. A., Korostovenko V. V., Shakhray S. G., Kaplichenko N. M., Galayko A. V. Problema obrazovaniya, pererabotki i utilizacii nefteshlamov [Problem of oil sludge formation, processing and utilization]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya = Successes of modern natural history, 2013, no. 9, pp. 159–162. (in Russian)Анализ методов переработки нефтешламов. Проблемы и решения / С. В. Афанасьев [и др.] // Инновации и «зелёные» технологии : сб. матер. и докл. 2-й Всерос. науч.-практ. конф., Тольятти, 19 апр. 2019 г. / Российская академия наук, Самарский научный центр. – Самара, 2019. – С. 17–22.Afanasyev S. V., Kravtsova M. V., Pais M. A., Nosarev N. S. Аnaliz metodov pererabotki nefteshlamov. Problemy i resheniya [Problem of oil sludge formation, processing and utilization]. Sbornik mater. i dokl. 2-j Vseros. nauch.-prakt. konf. "Innovacii i “Zelyonye” tekhnologii", Tol'yatti, 19 apr. 2019 g. [Proc. of 2nd All-Russian sci. and prakt. conf. "Innovations and “Green” Technologies", Tolyatti, April 19, 2019. Rossijskaya akademiya nauk, Samarskij nauchnyj centr [Russian Academy of Sciences, Samara scientific center]. Samara, SNC RAS Publ., 2019, pp. 17–22. (in Russian)Ахметов, А. Ф. Методы утилизации нефтешламов различного происхождения / А. Ф. Ахметов, А. Р. Гайсина, И. А. Мустафин // Нефтегазовое дело. – 2011. – Т. 9, № 3. – С. 98–101.Akhmetov A. F., Gaysina A. R., Mustafin I. A. Metody utilizacii nefteshlamov razlichnogo proiskhozhdeniya [Methods for utilization of oil sludge of different origin]. Neftegazovoe delo = Oil and Gas Business, 2011, vol. 9, no. 3, pp. 98–101. (in Russian)Чалов, К. В. Пиролиз торфа и нефтесодержащих отходов в присутствии металлосодержащих катализаторов / К. В. Чалов, Ю. В. Луговой // Вестник ТвГУ. Сер. Химия. – 2011. – № 12. – С. 159–163.Chalov K. V., Lugovoy Yu. V. Piroliz torfa i neftesoderzhashchih othodov v prisutstvii metallosoderzhashchih katalizatorov [Pyrolysis of peat and oily waste in the presence of metal-containing catalysts]. Vestnik TvGU. Ser. Himiya = Vestnik TvSU. Chemistry series, 2011, no. 12, pp. 159–163. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.