ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Ликвидация аварийных розливов нефти (Н) и нефтепродуктов (НП) на воде рек и внутренних водоемов с помощью мобильного передвижного экологического комплекса МПЭК -1»

Рекомендуемая область пременения

ТЭК, нефтехимическая промышленность, ЖКХ
- нефтедобыча; транспортировка нефтепродуктов;
- аварийные ситуации;
- очистка природных и сточных вод

Назначение, цели и задачи проекта

Представленная идея, была рассмотрена в России в Роспатенте при подаче заявки на  изобретение. Подобные разработки за рубежом не известны. Технология, защищенная Патентом РФ №2048644 была использована  для строительства стационарного очистного устройства на нефтебазе г. Батайска, Ростовской области и других объектах и подтвердила свою эффективность.

Способ очистки поверхности воды от нефти, при котором производят непрерывную откачку нефти с поверхности воды внутри ограждения в сборник нефти и принудительный выпуск воды из ограждения через нижние отверстия очень энергоемкий, так как для его реализации требуется постоянная принудительная подача воды, загрязненной нефтью в заграждение и принудительное откачивание разделенных воды и нефти, степень их очистки низкая.

Способ разделения водонефтяной эмульсии, заключающейся в предварительном разделении эмульсии на нефтяную и водную фазы. В процессе разделения отделяют нефтяную фазу от водной посредством горизонтальной перегородки, на которой формируют инверсирующие слои периодической подачей чистой воды и обезвоженной нефти на и под перегородку соответственно. Этому способу свойственно невысокая частота разделения фаз. Устройство для разделения несмешивающихся жидкостей, содержащее вертикальный корпус с приемной камерой, образовано нижней частью этого корпуса и усеченным конусом с меньшим основанием в виде сетки и снабженной подающим трубопроводом исходной жидкости. Это устройство позволяет только отбирать определенные легкие слои жидкости из промышленных отстойников, а не разделять несмешивающиеся жидкости  из отстойника для дальнейшего их использования.

Устройство для разделения смеси различной плотности, содержащее емкость в которой установлены вертикальные и поперечные перегородки, образующие приемную камеру, отстойную и камеру сбора легкой фазы находится в противоречии с производительностью, так как при увеличении напора подаваемой смеси чистота разделяемых фаз недостижима.

В настоящее время специального оборудования для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхностных вод рек, озер и других внутренних водоемов с  последующим  разделением на две фазы не существует.

Имеющееся оборудование не эффективно и решает лишь одну часть задачи - сбора  с поверхности  водоема нефтеводяной смеси с большим и нерегулируемым содержанием воды. Это требует наличия огромных резервуаров для сбора такой смеси. Возникают большие проблемы с ее транспортировкой и утилизацией. Фактически при ликвидации аварийных розливов нефти и нефтепродуктов бойцы спецподразделений вручную с помощью лопат и ведер черпают нефтеводяную смесь,  собирают ее в цистерны и после разгрузки в мало  приспособленных местах утилизируют с помощью сжигания или захоронения. Иногда используются сорбенты, использование которых также не снимает проблемы безопасной утилизации.

Цель устройства – повышение эффективности отчистки фазы из любых объемов смеси и расширение эксплуатационных возможностей за счет стабильности и технологического процесса разделения  возможности изготовления устройства различных габаритов.

Предлагаемая технология по очистки воды от Н или НП была разработана в результате более 27 летней работы по данной проблеме, включая Ростовский филиал института ВНИПИнефть (17-лет). В процессе работы предлагаемая конструкция была испытана (опробована) на модели очистного устройства масштаба - 1:10. Передвижные установки, созданные на основе этой модели  предназначаются для ликвидации аварийных сбросов нефти и нефтепродуктов с разделением на нефтепродукты и очищенную воду, возвращаемую  в водоем.

Использование наших установок впервые позволит облегчить и усовершенствовать работу аварийных бригад и позволяет одновременно решать несколько задач:

·       осуществлять улавливание нефтепродуктов и ликвидировать аварийные розливы нефтепродуктов;

·       существенно сократить объемы утилизации нефтеводяной смеси;

·       возвращать в хозяйственный оборот собранные нефтепродукты.

По результатам проверки работы модели было сделано положительное заключение Центральной Лаборатории Судебной экспертизы, получены положительные заключения по проекту от Главного управления МЧС  по Ростовской области и Центра лабораторного анализа и технических измерений Ростехнадзора  по  Южному Федеральному округу.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Представленная идея была рассмотрена в России в Роспатенте при подаче заявки на  изобретение. Подобные разработки за рубежом не известны. Новая технология по Патенту РФ №2048644 была использована  для строительства стационарного очистного устройства на нефтебазе г. Батайска, Ростовской области и других объектах.

Успешная 5 летняя эксплуатация этих сооружений дает основание говорить о полном отсутствии риска для инвестора. За время эксплуатации этих сооружений было собрано 6oлee 3000 тонн (НП). В дополнение к экологическому (очистка окружающей среды от НП) данное техническое решение позволяет получать  ощутимый экономический эффект. Аналоги передвижных экологических комплексов для ликвидации аварийных розливов Н и НП отсутствуют как в России, так и зарубежом.

Предлагаемые комплексы МПЭК-1 предназначаются для комплектования подразделений МЧC  нефтедобывающих  нефтеперерабатывающих компаний.

На сегодняшний день специального оборудования для сбора нефти на воде нет. Поэтому нефтяные пятна растекаются  вниз по реке.

Новая технология по очистки воды от Н или НП была разработана в результате более 27 летней работы по данной проблеме, включая Ростовский филиал института ВНИПИнефть (17-лет). В процессе работы предлагаемая конструкция была испытана (опробована) на модели очистного устройства масштаба - 1:10. По результатам проверки работы модели было сделано положительное заключение Центральной Лаборатории Судебной экспертизы.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Принцип действия данной установки основан  на разности плотностей разделяемых жидкостей – нефтепродуктов и воды.  Под воздействием гравитационной силы тяжести происходит естественное разделение и далее удаление нефти и ее продуктов.

Заявляемый способ может быть реали­зован устройством для разделения воды и нефти или нефтепродуктов по заявляемому решению. Устройство содержит приемную камеру, в которой осуществляют гравита­ционный отстой. Смежно с приемной каме­рой  установлены накопитель тяжелой фазы и накопитель легкой фазы. Прием­ная камера соединена с накопителем лег­кой фазы через сливное отверстие, с накопителем тяжелой фазы  через отвер­стие  в придонной зоне. Приемная камера снабжена подающим патрубком. Нако­пители тяжелой и легкой фаз снабжены со­ответственно патрубками для, отвода фаз. В приемной камере установлены дат­чики  контроля положения слоев фаз. Уровни установки датчиков  ограниче­ны уровнями расположения сливного  и придонного отверстия. Датчики   ус­тановлены с возможностью изменения их установки по высоте. В конкретном приме­ре были использованы датчики, работаю­щие по принципу нефтепродукты -диэлектрик, вода- проводник. Для сниже­ния напора поступающей смеси в приемную камеру установлен гаситель потока.

Перед заполнением приемной камеры смесью ее наполняют чистой водой до уров­ня, перекрывающего отверстие в придон­ной зоне, создавая гидрозатвор накопителя тяжелой фазы. В процессе заполнения через подающий патрубок из приемной каме­ры смесью начинается разделение ее на фазы: легкую - нефтепродукты, тяжелую -чистую воду. Между слоями нефтепродуктов и воды находится переходной слой. Форми­рующийся слой нефтепродуктов при гетеро­генном состоянии фаз поднимается по мере заполнения приемной камеры. Если из смеси выделилось небольшое количество нефтепродуктов с мощностью слоя до 1 мм, то остальной объем приемной камеры  за­полнен водой. В этом случае при достиже­нии слоя нефтепродуктов верхнего датчика он дает сигнал на отвод чистой воды, кото­рая через отверстие  поступает в накопи­тель тяжелой фазы. Отвод чистой воды осуществляют при непрекращающейся по­даче смеси. Гаситель потока, установлен­ный в приемной камере , снижает напор поступающей смеси и способствует сохра­нения равновесного состояния фаз. Техно-

логический цикл повторяют до накопления в приемной камере  слоя нефтепродуктов достаточного для его отвода. При увеличе­нии мощности слоя нефтепродуктов пере­ходной слой достигает нижнего датчика, который дает сигнал о прекращении накап­ливания слоя нефтепродуктов и его отводе из приемной камеры. Соотношение мощ­ностей слоев нефтепродуктов и воды выдер­живают пропорционально их удельным весам. В противном случае слой нефтепро­дуктов "пробьет" слой воды и обводится. Отводят нефтепродукты через сливное от­верстие в накопитель легкой фазы.

Нефтепродукты будут поступать в нако­питель легкой фазы  до тех пор, пока пере­ходной слой не достигнет верхнего датчика, что обеспечит исключение попадания во­ды в накопитель легкой фазы. Далее про­цесс повторяется по мере накопления слоя нефтепродуктов. После наполнения накопи­телей из них через патрубки отводят воду и нефтепродукты. При реализации за­являемых решений могут быть использова­ны современные средства автоматизации для регулирования формирования слоя неф­тепродуктов, а также для включения и вы­ключения по сигналу датчиков насосов для откачивания нефтепродуктов и воды. Очи­щенные нефтепродукты и вода практически годны для использования по назначению. Устройство для несмешивающихся жидко­стей с различными удельными весами по заявляемому решению может быть изготов­лено из различных материалов: металла, бе­тона - для больших габаритов, органического стекла - для маленьких габа­ритов. Затруднений в изготовлении устрой­ства любого масштаба (габарита) нет, это только обусловлено технологической по­требностью.

Пример конкретного выполнения заяв­ляемых решений показывает, что они восп­роизводимы и работоспособны и обеспечивают достижение положительного эффекта, что говорит об их промышленной применимости.

Технико-экономические преимущества заявляемых решений заключается в повы­шении степени разделения фаз из их смеси за счет исключения взаимопроникновения разделенных фаз при их отводе из зоны отстоя, в повышении производительности процесса разделения путем улучшения экс­плуатационных свойств за счет стабилиза­ции технологического процесса и разделения любых объемов смеси, а также в возможности реализации устройства в различных масштабах за счет упрощения конструкции, как для небольших мастер­ских, автохозяйств, так и для нефтеперера­батывающих заводах и хранилищ нефти и нефтепродуктов, на гудах и буровых. Объекты, реализующие заявленные решения, бы­стро окупаются.  

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Затраты минимальны.

Экологическая безопасность. Не используются реагенты и другие химические вещества. Энергопотребление. 2-3 квт на 1 тонну смеси.

Безлюдная технология.  Обеспечивают работу установки 5-8 человек.

Новые потребительские свойства продукции

- снижение стоимости аварийных работ;
- простота и эффективность;
- быстрота проведения работ;

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам

Стадия и уровень разработки

Данное оборудование по одному функциональному назначению прошло этап экспериментального освоения и отработку технологии на предприятиях Ростовской области (11 комплексов в 5 энергосистемах и на промышленных предприятиях).
Трудности в освоении технологии отсутствуют, так как предприятие-разработчик специализируется на производстве подобной продукции. Освоение комплекса в производственных условиях заказчика, а при необходимости и сервисные работы в ходе эксплуатации, выполняются специалистами предприятия-разработчика.
В настоящее время имеется полный комплект технической документации. Проводится модернизация устройства с целью улучшения и расширения потребительских свойств. Данному оборудованию не требуются усилия для сопровождения, кроме соблюдения правил эксплуатации.

Предлагаемые инвестиции

10 млн. руб.

Рынки сбыта

Оборудование имеет высокую степень отработки и промышленной эксплуатации на поверхностных водах и предполагается для подразделений МЧС, природоохранных аварийных служб, нефтеперерабатывающих заводов, нефтяных портов и т.д. на всей территории РФ.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология и оборудование для ее реализации не имеет аналогов на мировом рынке аналогичной продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

26.09.2006