Aperçu des méthodes d'élimination des boues d'hydrocarbures

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Dans le processus d'extraction, de transport, de stockage et de raffinage du pétrole, des boues de pétrole se forment inévitablement. Ces déchets contiennent une grande quantité de composés toxiques. L'utilisation des boues pétrolières est un problème urgent dans l'industrie pétrolière, car de nombreuses entreprises les stockent sur leur territoire pendant de nombreuses années en raison du manque de décharges pour les déchets ou du manque d'installations de traitement. Entre-temps, ces substances peuvent être utilisées comme ressources matérielles secondaires apportant des avantages économiques.

Classification des boues pétrolières

Les boues pétrolières sont un mélange complexe d'hydrocarbures lourds contenant une quantité importante de produits pétroliers. Ce dernier peut être extrait de plusieurs manières et utilisé à des fins commerciales. Les installations où les boues d'hydrocarbures sont stockées sont divisées en 2 types: les lacs de boues d'hydrocarbures, les granges et les réservoirs. Dans le premier cas, les substances sont versées directement sur le sol, et la seconde - sur une zone bétonnée avec des limites claires.

Selon l'origine des boues d'hydrocarbures, elles sont réparties comme suitgroupes:

• apparaissant au fond des réservoirs naturels après une marée noire accidentelle (en bas);
• formé en mélange avec des fluides de forage pendant la construction du puits;
• provenant du raffinage du pétrole;
• réservoir - composé de substances visqueuses liquides et de substances semblables à des gels formées sur les parois;
• sol (quand les produits pétroliers tombent sur le sol).

La composition chimique et la teneur en impuretés mécaniques des boues de pétrole varient considérablement.

Méthodes d'élimination

Les méthodes d'élimination des boues d'huile les plus courantes sont les suivantes:

• chimique;
• biologique;
• thermique;
• physique;
• physique et chimique.

Le choix rationnel de l'une ou l'autre méthode est déterminé par la teneur en produits pétroliers des boues.

Méthode chimique

Le traitement chimique et l'élimination des boues d'huile sont effectués par la méthode d'encapsulation et de neutralisation lors de la réaction avec des métaux alcalino-terreux (le plus souvent avec de la chaux vive). À la suite de ce processus, une substance pulvérulente sèche est obtenue sous la forme de petits granulés avec une capsule de chaux. Ce produit appartient à la classe de danger 4, c'est-à-dire qu'il est sans danger pour l'environnement. Il est utilisé comme additif minéral dans le béton bitumineux et dans la construction de remblais en terre.

Le schéma de principe de l'usine d'utilisation des boues d'huile pour cette technologie est illustré dans la figure ci-dessous.

Les granulés se caractérisent par une résistance et une étanchéité élevées. La carbonisation de leurs coquilles se poursuit pendant plusieurs mois. Les inconvénients de cette technologie incluent le fait qu'il est nécessaire d'utiliser un équipement spécial, une grande quantité de chaux vive de haute qualité. L'impact du produit final sur l'environnement n'est pas non plus entièrement compris. Les avantages de la neutralisation chimique sont son coût relativement faible et la possibilité de fabriquer des unités mobiles.

Technologie biologique

La décontamination biologique est la méthode la plus respectueuse de l'environnement, mais son utilisation est limitée au traitement des types de boues pétrolières qui se forment dans les réservoirs, ainsi qu'aux déversements sur le sol ou dans les plans d'eau naturels. Cela est dû à des facteurs tels que:

• prix élevé des bioréactifs;
• la nécessité d'allouer de vastes étendues de terrain aux décharges;
• possibilité de neutralisation sur le terrain uniquement en saison chaude;
• risque élevé de pollution des sols par les métaux lourds et autres substances nocives.

L'essence de la technologie biologique de l'élimination des boues de pétrole est l'utilisation de micro-organismes pour la biodégradation du pétrole.

Il existe également une méthode de traitement dans un bioréacteur chauffé. C'est une chambre dans laquelle le sol contaminé, l'eau, les engrais et la microflore bénéfique sont fournis. En créant des conditions favorables, les micro-organismes se multiplient rapidement etil y a une stratification de la substance - les produits pétroliers s'accumulent dans la partie supérieure du réacteur et l'eau - dans la partie inférieure. Les boues d'huile restantes sont déchargées vers des sites de séchage. La durée de ce processus est de 10 à 15 jours, après quoi un nouveau lot de matières premières secondaires est introduit dans la chambre.

Méthode thermique

La technologie de traitement thermique a plusieurs modifications:

• brûler dans des fours ou des feux ouverts;
• déshydratation ou séchage suivi d'un retour à la production;
• décomposition thermique avec manque d'air (pyrolyse);
• gazéification (oxydation des boues pétrolières pour produire du gaz utilisé comme combustible).

L'incinération est le moyen le plus simple d'éliminer les déchets pétroliers, mais elle nécessite un nettoyage et une neutralisation des gaz de combustion, qui causent des dommages importants à l'environnement. Le séchage s'accompagne de coûts énergétiques élevés.

L'un des domaines les plus prometteurs est la pyrolyse continue. Grâce à ce traitement, on obtient de l'huile synthétique et du gaz de pyrolyse, qui sont utilisés comme combustible pour le même processus. Dans ce cas, l'équipement pour l'élimination des boues pétrolières est une installation dont l'élément principal est une chambre de pyrolyse, dans laquelle la décomposition thermique en fractions se produit à une température d'environ 500 °C. Le gaz libéré pénètre dans les filtres et les condenseurs, où il est nettoyé.

Lors de l'utilisation d'un système de craquage supplémentaire à partir de boues d'huileVous pouvez obtenir de l'essence de qualité. L'unité est capable de traiter tous les types de boues, mais d'un point de vue économique, il est plus avantageux d'utiliser des produits d'huiles usées solides à faible taux d'humidité.

Méthodes physiques et physico-chimiques

Les méthodes physiques d'élimination des boues d'hydrocarbures comprennent les méthodes de fractionnement suivantes:

• Installation simple. C'est la technologie la moins chère et en même temps inefficace.
• Centrifugation. L'équipement centrifuge est également souvent utilisé à un stade intermédiaire dans la préparation des boues d'huile pour leur traitement par d'autres moyens.
• Introduction de tensioactifs (désémulsifiants, agents mouillants, solvants).
• Filtrage.
• Extraction avec des solvants organiques, déchets de la production d'éthylène et d'acétylène, gaz liquéfiés ou vapeur. Cette méthode est basée sur la dissolution mutuelle des composés polaires.

L'inconvénient de toutes les technologies ci-dessus est la séparation incomplète des produits pétroliers.