Мұнай өнімі құрамында бар ағынды сулардың тазартуы

Мұнай өнімілерінен ағынды суларды тазарту үшін қорғаулар, флотациялар және фильтрлеулер әдістері қолданылып жатыр.

Қорғаулар әдісі суға және мұнай өнімдеріне өздігінен ажыратулар қабілеттілігінде негіздеген. Сыртқы керілістер күштерінің әсер астына мұнай өнімілердің бөлшектері сфералық форманы алып жатыр, және олардың мөлшерлерінен 2 ден 3*10² мкм дейін диапазоннан болады. Шама, кері мөлшерлер бөлшектеріне дисперсиялық дәрежемен деп аталып жатыр. Қорғау процесс негізде майлардың су және бөлшектердің тығыздықтардың айырымдардың әсері астына мұнай өнімдерінің ерекшелеулері қағидасы жатады. Науаларда мұнай өнімдерінің мазмұны кең шектерде болады және 100 мг/л орташа құрайды.

Мұнай өнімдерін қорғау «3.1суретте» мұнай қақпандарында өндіріледі. Су камераға қабылдауына итініп жатыр және қалқаның астында өтіп, қалып қою камераға тигізеді және судың, мұнай өнімдерін ажырату процессі болып жатыр. Тазалаған су, екінші қалқаның астында өтіп, мұнай қақпанынан іске аспай қалып жатыр, ал мұнай өнімдер су бетіне қабыршақты құрастырады және арнайы құрылыммен бошалайды. Қажетті қабылдау мұнай қақпанда таңдау келесі жорамалдар: барлық нүктелеріне су жылдамдық қозғалыстары көлденең қималайды; сулар ағыны ламинарлық сипат алады; ағынның өтулер тұрақты ағымға барлық уақыттың мұнай өнімдерін бөлшектердің қалқулар жылдамдығы.

Мұнай қақпандарында жұмыстар тиімділігін түбегейлі ықпал су температурасы болып жатыр. Су температураларының үлкеюі оның тұтқырлыққа төмендетуге алып келіп жатыр, бөлшектердің ерекшелеулену шарттардың жақсартуға мүмкіндік туғызып жатыр. Мысалы, су температурасында мазут 30° төменде мұнай қақпанда отыр, бөлшектен 30...40° интервалда ойлап-пішған күй мазуты болады және тек қана 40° артық бөлшектердің шығулар әсері айқындалып жатыр.

Гидроспецпромстройдың мұнай қақпаны 6 суретте көрсеткен. Қалып қою камераларында бетке қалқып шығатын мұнай өнімдері басында орналасқан бұрылатын тұрбаларға саңылауыларға жонатын құрылыммен қуып жібереді және олар мұнай қақпанынан іске аспай қалған әрбір секциялары қалып қою аймақтардың аяққа. Ағынды суда батып бара жатқан қоспаларда бар болады олар мұнай қақпандарға түпке түсіп қалып жатыр, жинап жатыр сол жонатын транспортерге тік және осы клапанда көмекте (немесе су элеватордың) мұнай қақпаннан іске аспай қалып жатыр. Сондай түрдің мұнай қақпандар ағыны су 15...220 кг/с бойынша өнімділікке өлшеулі.

Су тазартулары флотациялық әдісі судан бұл кешендерден келесі ерекшелеумен ауаға — көпіршікке мұнай өнім бөлшектеріне кешендерге білімде болып жатыр. Сондай кешендерге қалқулар жылдамдыққа мұнай өнім бөлшектеріне қалқулар жылдамдыққа 102...103 рет асып жатыр. Бұл себеп бойынша анағұрлым тиімді қорғаулар флотациясы.

1 — қабылдау камерасы; 2 —аралық; 3 — тұндырма зонасы; 4 —аралық; 5 — жіберу камерасы; 6 — құбылу тартпасы; 7—қырғыш; 8 —бұрылғы аралық тұрбалар; 9 —приямок; 10 —гидроэлеватор

6 сурет – қырғышы бар мұнай ұстайтын механизм

Қысым флотациясын танып біледі, ауа көпіршіктері суда оның сіңімділік ерітіндіден ыдырап жатыр, және арнайы құрылымдарға су ендіретін ауа көпіршіктері көмекте келіп жатыр.

1 — судың кіруі; 2 — қабылдау резервуары; 3 — сору трубасы; 4 — ауа өткізу; 5 — сорап; 6 —флотациялық камера; 7—көпіршік жинағыш; 8 — тазалған судың тұнбасы; 9 — қысым сыйымдылығы

7 сурет – қысым флотациясын орнату схемасы.

1 — судың кіруі; 2 — қабылдау резервуары; 3 — сору трубасы; 4 — ауа өткізу; 5 — сорап; 6 —флотациялық камера; 7—көпіршік жинағыш; 8 — тазалған судың тұнбасы;

8 сурет – қысымсыз флотацияны ортану схемасы

7 суретте ауа қысым флотациясына дейін мол қысым астына су ашып тастап жатыр 0,5 МПа, сорғанның алдында құбыр ауаны итініп жатыр, ал ағымға 8...10 мин содан соңы бу-ауа қоспасының арнайы қысым сыйымдылығы флотаторды итініп, ауа көпіршіктерінің қысымдарды, білімі тастау болып жатыр және шындығында сулар және қоспалар ажыратулары флотациялық процессі жүреді.

Су ерітіндісінде ауа флотатор суларға кіруде қысымды төмендетуде, жаттығу лезде адырайып жатыр, көпіршіктер құрастырады.

Көпіршіктерде 8 суретте қысымсыз флотацияда механикалық (сораптың, эжектордың) есептің артында болып жатыр немесе электр күші және флотаторды — су көпіршіктерінде дайын дисперсиялық жүйе жүргізіліп жатыр. Көпіршіктердің ұтымды мөлшерлері 15…30 мкм-ға тең. Мұнайдан аударылған бөлшектермен сондай мөлшер көпіршіктерінің қалқулар жылдамдығын орташа құрап жатыр 0,9...10^-3 м/с, мөлшерге мұнай бөлшектеріне қалқулар жылдамдыққа 900 рет асып жатыр 1,5 мкм.

Фильтрлеу жағылған және майланған суларды тазартуларға қорытынды кезеңде іске асып жатыр. Фильтрлеулер процессі дәндерге бетке мұнай өнімілеріне қойылған бөлшектерге жабысуда негізделган сүзгіш материал. Себебі фильтрлеуге (қорғау, флотация) ағынды сулардың алдын ала тазарту болып жатыр, сүзгілердің алдында мұнай өнімдерін шоғырландыруы аласалау және көлемді еншілерде 10^~4...10^~6 құрап жатыр.

Мұнай өнімдерінің бөлшекте ағынды суларды фильтрлеуде сүзгіш дәндер бетте су ағындарынан материалы адырайып жатыр және өте тар булы каналдарды толтырады. Судан қорқу беттегі бөлшектерден (сумен өзара жұмыс істемеген) дәндерге жақсы жабысып жатыр, жабысуда гидрофиль (суда өзара жұмыс істейтін) дәндерін бетте гидраттық қабықтың бар болудың аржағынан киындаған. Бірақ жабысқан бөлшектер гидраттық қабықты ығыстырып жатыр және сүзгіш материалдан әлдеқандай сәттен бастап судан қорқу жұмыс істеп жатыр.

Мұнай өнімдерімен толықтық уақыттан ағымымен сүзгіш жікке төменгі шекараға қосылысып жатыр және фильтратта майлардың шоғырландыруы үлкейіп жатыр.

9 сурет – Сүзгіде булау уақыты бойынша конденсатта мазута шоғырландырулар өзгерістері сипаты

Сүзгілерді жүктеу үшін дәстүрлі материалдарымен антрацит кварц құм келіп жатыр. Na-катионитон фильтрі пайдаланылған кезде сульфо көмір қолданады. Соңғы уақытта домен және мартен күйінді, керамзит, диатомит қолданып жатыр.

Сүзгінің қайтаөндіру бу қысымымен суларға 0,03...0,04МПа жоғарғы таратушы құрылым арқылы өндіріп жатыр. Бу ұстаған мұнай өнімін қыздырып жатыр және олар қысымның астында жіктен сығылып жатыр. Қайтаөндірудің ұзақтығы әдетте 3 сағаттан аспайды. Сүзгіден майларды ығыстыруы конденсатта оның шоғырландырулар бастапқыда өсумен жарысап жатыр, ал 9 суретте содан соң оның кішірейтуі. Конденсат мұнай қақпанның алдында бактарға лақтырып тастап жатыр немесе флотатормен.

Мұнай өнімдерінен төгілген сүзгілерде ағынды сулардың тазартулардың тиімділігі 80%. Мұнай өнімдерінің жанында 2...4 мг/кг құрап жатыр, шекті мүмкін шоғырландыру едәуір асып жатыр. Сондай сапамен су жылулық электр станциясында технологиялық мақсаттар үшін бағытталады. Бұл фильтратқа қатарда қажетті (белсендірілген көмірмен толтырылған) соруға немесе салынды сүзгілерге.

Мұнай өнімдерінен ағынды суларды тазартулар толық үлгідегі схемасы арқылы 10 суретте көрсетілген. Ағынды сулар өте ірі дисперсиялық бөліктердің ерекшелелігі болған буферлік орталанған бактарға жиналып жатыр. Мұнай өнім қоспаларының және бөлшектердің. Қоспалардан ішінара босаған ағынды су, мұнай қақпанына бағытталып жатыр. Содан соң су аралық бакқа түсіп жатыр және одан сораппен флотаторға итінеді. Ерекшелену мұнай өнімдері мазут қабылдауға бағытталып жатыр, тұтқырлықты төмендету үшін бу ысыңқырап жатыр және өртеу үшін эвакуацияланып жатыр.

1 — қабылдау багы; 2—мұнай ұстағыш; 3— аралық бактар; 4— флотатор; 5—қысым сыйымдылық; 6 — эжектор; 7—мазут қабылдау; 8—механикалық сүзгі; 9 — көмір фильтрі; 10— жуу сулар багы; 11 — ресивер; 12 — компрессор; 13—сораптар; 14 — иствор бірігу

10 сурет - ағынды суларды тазартулар технологиялық схемасы болатындай мұнай өнімдері.

Ішінара тазалған су екінші аралық бакқа бағытталып жатыр және одан екі баспалдақтардан тұратын сүзгі қондырғыда тұр. Бірінші баспалдақтан өзі екі қабатты жүктеуден сүзгі кварцтық құмды және антрацитті ұсынып жатыр. Екінші баспалдақ белсендірілген көмірмен жүктеген сору сүзгісінен тұрады. Бұл схема бойынша суларды тазарту дәрежесі 95% жанында құрап жатыр.