Разработка технологии теплогенерации на основе утилизационного сжигания мазуто-песчаногравийной массы
В.И. Мурко, В.И. Карпенок, В.В. Бухмиров, А.Н. Заостровский, М.В. Темлянцев, К.В. Беляев
Вестник ИГЭУ, 2025 г. выпуск 5, сс. 13—19
Скачать PDF
Состояние вопроса. При транспортировке нефти и нефтепродуктов водным транспортом (танкерами) аварийные потери, вызванные техногенными катастрофами, достигают 30 т на 1 млн т перевозимой нефти. Одной из важных задач при реализации комплекса мероприятий по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, обусловленных разливом нефтепродуктов, является их сбор (в том числе, очистка береговой зоны) и утилизация. Одним из перспективных направлений утилизации является сжигание собранных нефтепродуктов в котельных агрегатах.
Материалы и методы. Исследование возможности отделения мазута от песчаногравийной смеси, а также приготовление и сжигание водомазутной эмульсии проведены на стендовой опытно-промышленной установке, находящейся в Центре инновационных угольных технологий ФГБОУ ВО «Сибирский государственный индустриальный университет» и ООО НПЦ «Сибэкотехника». В качестве исследуемого материала использована мазуто-песчаногравийная смесь, собранная на полигоне временного хранения в рамках работ по ликвидации разлива мазута в Керченском проливе 15 декабря 2024 г.
Результаты. Разработаны технологические схемы очистки песчаногравийной смеси от мазута, приготовления водомазутной эмульсии и котельной установки для ее сжигания. Установлено, что для эффективного отделения мазута от песчаногравийной массы необходимо производить активное смешивание мазуто-песчаногравийной массы с водой в соотношение 1:1,5 (по массе) при температуре не ниже 50 °С. Принято использовать в качестве реагента кальцинированную соду (Na2CO3) в количестве 1 % от водной фазы, приготовление раствора реагента производить в установке приготовления реагента, а разделение полученной водомазуто-песчаногравийной смеси выполнять в гравитационном сепараторе. Для получения стабильной водомазутной эмульсии необходимо соотношение мазута и воды 40 : 60 (по массе) при температуре не менее 50 °С. В качестве оборудования рекомендуется применение смесителя двухшнекового и насоса-кавитатора. Проведена серия экспериментов по сжиганию приготовленной опытной партии водомазутной эмульсии на стендовой опытно-промышленной установке, которые подтвердили высокие технико-экономические и экологические показатели разработанной технологии.
Выводы. Перспективным направлением утилизации мазуто-песчаногравийной массы, собранной при очистке береговой зоны от продуктов разлива нефтепродуктов в результате аварии танкеров в декабре 2024 г. в Керченском проливе, является использование ее в качестве топлива для котельных агрегатов. В результате серии экспериментов по сжиганию водомазутной эмульсии на стендовой опытно-промышленной установке подтверждена практическая целесообразность применения данной технологии, проведена технико-экономическая и экологическая оценка ее перспективности.
- Немировская И.А., Завьялов П.О. Что происходит в Керченском проливе // Природа. – 2022. – № 2(1278). – С. 14–25.
- Современные гидрометеорологические условия формирования ветро-волновых, ледовых и других опасных явлений в Керченском проливе / Н.Н. Дьяков, В.В. Фомин, А.С. Цвецинский и др. – Севастополь, 2019. – 365 с.
- Фащук Д.Я. Эколого-географические последствия катастрофы танкера в Керченском проливе 11 ноября 2007 г. // Известия РАН. Сер. Географическая. – 2009. – № 1. – С. 105–117.
- Селуянов А.А., Шутов Н.В. Экологические аспекты разлива нефти на воде // Нефть. Газ. Новации. – 2011. – № 2(145). – С. 75–78.
- Исследование и опыт применения водомазутных эмульсий на энергетических котлах ТГМП-314 И ТГМ-96 / Н.А. Зройчиков, М.Г. Лысков, А.Б. Булгаков, Е.А. Морозова // Теплоэнергетика. – 2006. – № 6. – С. 31–35.
- Вольхин И.В., Катин В.Д. Разработка новых установок для приготовления и сжигания водомазутных эмульсий в котельных предприятий Дальневосточной железной дороги // Наука и техника транспорта. – 2009. – № 4. – С. 93–96.
- Сарилов М.Ю., Отряскина Т.А., Курильченко М.С. Сжигание водомазутной эмульсии в котельных установках // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. – 2023. – № 3(67). – С. 78–81.
- Подоплелов Е.В., Качан К.П., Петрушина А.Д. Эффективность использования водомазутных эмульсий в энергетических установках // Вестник Ангарского государственного технического университета. – 2024. – № 18. – С. 105–108.
- Особенности сжигания композиционных водоугольных топлив / В.И. Мурко, В.И. Карпенок, М.П. Баранова и др. // Вестник ИГЭУ. – 2024. – Вып. 3. – С. 5–12.
- Технологическая оценка процессов сжигания водоугольного топлива из бурого угля месторождения «Кара-кече» Кыргызской республики / В.И. Мурко, В.В. Бухмиров, Е.Н. Бушуев и др. // Вестник ИГЭУ. – 2022. – Вып. 5. – С. 12–17.
- Разработка и развитие инновационных угольных технологий в Сибирском государственном индустриальном университете / В.И. Мурко, Ю.Е. Прошунин, М.В. Темлянцев и др. // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. – 2024. – № 3(49). – С. 53–65.
- Барсук К.В. О влиянии сжигания мазута и водомазутной эмульсии в отопительных котлах на выбросы загрязняющих веществ // Актуальные исследования. – 2025. – № 15-2(250). – С. 55–57.