В целях оперативной ликвидации аварийных или эксплуатационных разливов нефти на ледяной или заснеженной поверхности Инженерная компания «ИНТЕРБЛОК» в сотрудничестве с лабораторией «Криброл» разработала автоматизированный ледоплавильный комплекс (АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл») корабельного или наземного базирования, не имеющий аналогов в мире, что подтверждено соответствующими патентными исследованиями. Новизна технологии «ИНТЕРБЛОК» заключается в применении способа скоростного плавления льда технологическим паром, получении водонефтяной эмульсии, эффективном отделении нефти от воды.
Основные функции АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл»:
- сбор, накопление и плавление загрязненного льда, собранного в ходе ЛАРН;
- разделение нефти и воды из водонефтяной эмульсии, образовавшейся при плавлении льда;
- хранение и перекачка нефти и воды в соответствующие приемные танки судна или другие емкости.
АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» размещается в 20-футовом контейнере и состоит из трех отсеков:
- парогенераторного,
- ледоплавильного,
- фильтросепараторного.
Парогенераторный отсек предназначен для производства технологического пара [1, 2] температурой 150-1600С и давлением не более 0,05 МПа, обеспечения эффективного плавления льда, загрязненного нефтепродуктами, в ледоплавильном отсеке. В состав парогенераторного отсека входят:
- дизельный парогенератор ИнтерБлок ST-302H тепловой мощностью 870 кВт (рис. 1);
- топливный бак объемом 800 л;
- система управления АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл».
Преимущества промышленных парогенераторов ИнтерБлок [3]:
- быстрота пуска и останова – 15 секунд;
- отсутствие дымовой трубы;
- высокий КПД – 97%;
- независимость температуры пара от давления;
- небольшие размеры и вес;
- не требуется постоянное присутствие обслуживающего персонала.
РИС. 1. Парогенератор ИнтерБлок ST-302H
|
Основные технические характеристики |
ST-302H |
|
Тепловая мощность, кВт |
870 |
|
Диапазон рабочих температур пара, 0С |
100-160 |
|
КПД, % |
97 |
|
Давление пара, не более МПа |
0,05 |
|
Потребляемая мощность, кВт |
15 |
|
Расход воды, л/мин (м3/час) |
12 (0,72) |
|
Расход дизельного топлива, кг/час |
69 |
ТАБЛИЦА 1
Ледоплавильный отсек предназначен для приема и плавления льда, загрязненного нефтепродуктами.
В состав отсека входят:
- загрузочный бункер специальной конструкции рабочим объемом 9 м3. Конструкция загрузочного бункера рассчитана на его эксплуатацию в условиях повышенной влажности, солености воды и максимальных механических ударных нагрузок. Загрузочный бункер ледоплавильного отсека изготовлен из нержавеющей стали, с усиленными стенками. Для загрузки льда он оборудован подвижной крышкой, в рабочем положении крышка открыта, в транспортном положении – закрыта.
- система паропроводов, обеспечивающих прием пара из парогенераторного отсека для плавления льда, загрязненного нефтью, в загрузочном бункере;
- трубопровод, соединяющий ледоплавильный отсек с отсеком фильтросепарации для передачи водонефтяной эмульсии.
Фильтросепараторный отсек предназначен для эффективного отделения нефти от воды в водонефтяных эмульсиях любой степени концентрации. Состоит из насосного агрегата и технических средств фильтрации и сепарации. Насосный агрегат обеспечивает эффективное перекачивание вязких жидкостей с механическими включениями, имеет оригинальную конструкцию перекачивающего узла. По показателям надежности и износоустойчивости он превосходит все известные типы насосов, требует меньше электроэнергии, обладает уникальными эксплуатационными свойствами.
Основные преимущества технических средств фильтрации и сепарации [4]:
- большая площадь фильтрации – 1,7 м2;
- длительный период эксплуатации фильтроэлемента – более 3 лет;
- автоматическая регенерация фильтроэлемента без его демонтажа из корпуса;
- фильтроэлементы изготовлены из нержавеющей стали с диаметром отверстий от 5 до 500 мк.
- непрерывность фильтрации обеспечивается за счет установки двух фильтроэлементов – основного и резервного. В случае засорения основного фильтроэлемента, поток водонефтяной эмульсии автоматически перенаправляется на резервный фильтроэлемент. После очистки основного фильтроэлемента, он становится резервным.
РИС. 2. Результаты технологического процесса разделения водонефтяной эмульсии
Корабельный АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» в контейнерном исполнении устанавливается на палубе аварийно-спасательного судна. Ликвидация нефтяного разлива начинается с загрузки загрязненного нефтью льда грейфером аварийно-спасательного судна в загрузочный бункер ледоплавильного отсека. Одновременно парогенератор ИнтерБлок ST-302H вырабатывает пар и подает его через греющие регистры в загрузочный бункер. В загрузочном бункере происходит быстрое плавление загрязненного льда с образованием водонефтяной эмульсии. Водонефтяная эмульсия подается в отсек фильтрации и сепарации для отделения нефти от воды. Время плавления льда объемом 8 м3 с одновременным отделением нефти от воды не превышает 1 часа. После обработки, отделенная нефть и очищенная вода с помощью насосной станции поступают в соответствующие судовые танки.
|
№№ |
Наименование оборудования |
Модель, характеристики |
|
1 |
Парогенераторный отсек |
|
|
1.1 |
Парогенератор |
ИнтерБлок ST-302H |
|
1.2 |
Паропровод |
Ø159 мм |
|
1.3 |
Пульт управления АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» |
(600х300х800) мм |
|
1.4 |
Электрошкаф |
(400х250х600) мм |
|
1.5 |
Бак для дизельного топлива |
0,8 м3 |
|
2 |
Ледоплавильный отсек |
|
|
2.1 |
Ледоплавильный бункер |
9 м3, (2580х1880х2200) мм |
|
2.2 |
Паровые регистры |
Ø76 мм |
|
2.3 |
Трубопровод водонефтяной эмульсии |
Ду50 мм |
|
|
Время плавления 8 м3 загрязненного льда, не более |
1 час |
|
3 |
Отсек фильтросепарации |
|
|
3.1 |
Насосный агрегат |
Криброл ЭП |
|
3.2 |
Узел сепарации и фильтрации |
Криброл ЭВ-9/3 |
|
3.3 |
Трубопровод очищенной воды |
Ду125 мм |
|
3.4 |
Трубопровод очищенной нефти |
Ду125 мм |
|
|
Время отделения нефти от воды из 8 м3 водонефтяной эмульсии, не более |
1 час |
ТАБЛИЦА 2. Основные технические характеристики АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл»
РИС.3. Технологическая схема АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл»
Экономика ликвидации разлива 1000 тонн нефти при использовании
АЛПК «ИНТЕРБЛОК–Криброл»
Исходные данные
-
Количество нефти, разлитой на ледовой поверхности – 1 000 тонн;
-
Производительность по плавлению загрязненного нефтью льда – 8 м3/час;
-
Объемное соотношение «лед/нефть» принято 85%/15% или 6,3 т воды/час и 1 т нефти/час;
-
Основные характеристики дизельного парогенератора ИнтерБлок ST-302H:
- тепловая мощность – 870 кВт,
- максимальный расход топлива – 69 кг/час,
- максимальный расход воды для парообразования – 0,72 м3/час;
-
Максимальный расход электроэнергии АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» – 45 кВт;
-
Производительность АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» – 24 т очищенной нефти/сутки
Принятая для расчетов стоимость энергоресурсов:
- дизельного топлива – 40 руб./кг,
- воды – 40 руб./м3,
- электроэнергии – 3 руб. за 1кВт*час.
Расчетное время ликвидации разлива нефти
Работа по ликвидации аварийного разлива нефти ведется круглосуточно.
Расчетное время ликвидации разлива 1 000 т нефти на ледовой поверхности при работе одного АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» с эффективной очисткой нефти от воды составит:
Т = 1 000 т : 24 т /сутки = 42 суток.
Расчет затрат на энергоресурсы при эксплуатации АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» для ликвидации разлива нефти (ЛРН)
|
№ |
Наименование |
Количество |
Стоимость, руб.
|
|
1 |
Количество часов работы АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» при ЛРН |
24 час х 42 дн. = 1 000 час
|
|
|
2 |
Затраты на топливо |
69 кг/час х 1 000 час = 69 000 кг
|
69 000кг х 40 руб. = 2 760 000.00 |
|
3 |
Затраты на воду |
0,720 м3/час х 1 000 час = 720 м3
|
720 м3 х 40 руб. = 28 800.00 |
|
4 |
Затраты на электроэнергию |
45 кВт х 1 000час = 45 000 кВт*ч |
45 000кВт*ч х 3 руб.=135 000.00 |
|
5 |
Общие затраты на энергоресурсы в течение 1000 часов работы |
|
|
Таблица 3
Выводы:
-
Расчетные затраты на энергоресурсы при ликвидации разлива 1000 т нефти с эффективной очисткой нефти от воды при использовании одного Автоматизированного ледоплавильного комплекса «ИНТЕРБЛОК-Криброл» составят 2 923 800.00 руб.
-
Удельные затраты на сбор 1 т нефти, т.е. стоимость добычи 1 т нефти, составят 2 924 руб./т.
Справочно:
1. Проект приказа Министерства природных ресурсов и экологии РФ «Об утверждении методики расчета финансового обеспечения мероприятий, предусмотренных планом ЛРН» устанавливает лимиты финансового обеспечения для проведения операций по ликвидации разливов нефти:
- для разлива 500 тонн требуется 5 млн рублей;
- для разлива 5000 тонн – 44 млн рублей.
2. Удельные затраты на сбор 1 тонны нефти механическим способом оцениваются в диапазоне от 11 000 до 22 000 руб./т [5].
Таким образом, технология ликвидации разливов нефти, разработанная Инженерной компанией «ИНТЕРБЛОК», имеет неоспоримые экологические, технологические и экономические преимущества перед всеми известными в настоящее время способами ЛРН.
Литература:
1. Патент № 2591217 РФ. Способ тепловлажностной обработки бетонных изделий/.Богомолов О.В., Малышев А.А.; МПК8 C04B40/02.2015122072/03; заяв. 10.06.2015; опубл. 20.07.2016; Бюл. № 20.
2. Патент № 2598667 РФ. Способ получения теплоносителя / Богомолов О.В., Малышев А.А., Ковшов А.П., Гаврильчук В.А., Суворов А.А.; МНК8 С04В/00.2015136195/03; заяв. 27.08.2015; опубл. 27.09.2016; Бюл. № 27.
3. Богомолов О.В., Малышев А.А. Как сократить затраты на производство тепловой энергии // Деловая Россия: промышленность, транспорт, социальная жизнь. 2016, №7-8. С.70-71.
4. Чипизубов В.В., Седов В.М., Картошкин А.П., Ашкинази Л.А. Новые технологии очистки
производственных сточных вод от нефтепродуктов // ХИМАГРЕГАТЫ. 2014. №4 (28). С.26-29.
5. Воробьев Ю.Л., Акимов В.А., Соколов Ю.И. Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, Москва, 2005, с.31.
