ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ ЦИСТЕРН НА ПРОМЫВОЧНО-ПРОПАРОЧНЫХ СТАНЦИЯХ

Железнодорожным транспортом перевозятся основные объемы нефтепродуктов в странах СНГ. Высокое качество перевозок нефтепродуктов должно быть обеспечено соответствующей подготовкой вагонов-цистерн к перевозкам.

До 2001 года основными предприятиями по подготовке котлов вагонов-цистерн к наливу нефтегрузов в России являлись промывочно-пропарочные станции (ППС) и промывочно-пропарочные пункты. Все промывочно-пропарочные станции располагаются в непосредственной близости от нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ). Промывочно-пропарочные пункты используют те же самые технологии, но менее оснащены и, соответственно, рассчитаны на меньшую производительность по подготовке котлов вагонов-цистерн.

К основным проблемам, связанным с применением традиционной промывочно-пропарочной технологии обработки вагонов-цистерн, можно отнести следующие:

• экологическую опасность, связанную с воздействием открытых сбросов загрязненного нефтеостатками парового конденсата в открытые лотки и отстойники;

• ресурсозатратность, связанную с использованием больших количеств пара и воды;

• излишние затраты, связанные с водоподготовкой, водопотреблением чистой воды, а также водоотведением и утилизацией загрязненных, замазученных и зафеноленных вод;

• неоправданно большие площади, занимаемые всей инфраструктурой ППС (отстойники, песколовушки, сети лотков и т.д.);

• длительное время подготовки котлов вагонов-цистерн;

• необходимость в значительных площадях санитарно-защитной зоны.

В 1997 году компания «СФАТ-Рязань» первой в России закончила строительство своей современной, на то время, ППС. Капитальные затраты составили, в ценах того периода, 14,5 млн. долл. США, а эксплуатационные затраты - 130 долл. США на один обрабатываемый котел вагона-цистерны.

В 2001 году компания «ЭКЗА», после 10 лет строительства, сдала свой комплекс, опирающийся на итальянские технологии и оборудование, что стоило ей в тех ценах более 115 млн. долларов США, а эксплуатационные затраты составили 140 долл. США на один обрабатываемый котел вагона-цистерны.

Оба этих зарубежных комплекса решили проблему экологической опасности при выполнении работ по обработке котлов железнодорожных вагонов-цистерн, но у них остались следующие значительные недостатки:

- огромные затраты времени внедрения и финансовых ресурсов на оборудование, строительство и эксплуатацию;

- невозможность, используя эти технологии и оборудование, выполнения работ по реконструкции действующих ППС без их остановки, что вынудило заказчиков осуществлять данное строительство на отдельных площадках.

Развитие современных технологий позволило создать комплексы для подготовки котлов вагонов-цистерн с использованием закрытых (замкнутых) рециркуляционных технологий отмывки. Такие технологии названы промывочно-рециркуляционными технологиями (ПРТ), а комплексы оборудования – промывочно-рециркуляционными станциями (ПРС).

Главными преимуществами промывочно-рециркуляционных технологий в сравнении с промывочно-пропарочными технологиями, являются:

• экологическая безопасность, за счет отвода и транспортировки рабочих сред (в том числе моющего раствора, смешанных нефтеостатков (СНО) и т.п.) по закрытым трубопроводам и воздуховодам.

• экономия энергоресурсов, за счет применения замкнутого цикла оборота рабочего раствора;

• высокое качество обработки поверхностей при небольших временных затратах;

• снижение в разы себестоимости обработки;

• возможность получить высокую рентабельность при оказании услуг по обработке внутренних поверхностей котлов вагонов-цистерн для сторонних организаций;

• быстрая окупаемость капитальных вложений в оборудование промывочно-рециркуляционных станций;

• безопасные условия труда для обслуживающего персонала;

• получение на выходе смешанных нефтеостатков (СНО) с малой обводненностью;

• меньшая площадь, отводимая под санитарно-защитную зону

Рециркуляционных технологий отмывки могут быть реализованы с применением высоких температур, а также беспрапарочным способом.

Внедрение в настоящее время на отдельных ППС зарубежных технологий с применением высоких температур и давлений, обеспечивая в целом высокое качество очистки цистерн, требует сложного дорогостоящего оборудования, высокой культуры его эксплуатации, увеличенного расхода ресурсов и чрезвычайно высокой стоимости обработки.

 Поэтому перспективным направлением является внедрение ресурсосберегающей и экологически эффективной беспрапарочной технологии.

На рынке предлагаются несколько комплексов. Рассмотрим наиболее популярные предложения и проведем сравнительный анализ этих комплексов.

Установка МКО-1000 компании «Чистый Мир М»

Установки производятся компанией «Чистый Мир М» и являются на сегодняшний день наиболее распространенными установками российского производства. Как правило, изготавливаются на базе 20- и 40-футовых стандартных морских контейнеров. Состоят из 3 технических сегментов — емкости технически моющего средства, машинного отделения и емкости под отмытую эмульсию.

План работ на МКО-1000 предусматривает после «вскрытия» резервуара откачку жидкой фазы, после чего моющее средство подается для размывания твердых остатков со дна резервуара. Далее очистка резервуаров предусматривает перенос невыбираемого остатка со дна. Размытый моющим средством осадок со дна резервуаров подается на гидроциклон, установленный внутри комплекса МКО-1000. С помощью гидроциклона из эмульсии выделяются механические примеси, сбрасываемые в технологическую емкость, а смесь углеводородов с моющий раствором разделяются гравитационным методом, после чего углеводороды могут быть возвращены заказчику.

Плюсы технологии: низкая стоимость комплекса; возможность установки контейнеров на шасси контейнеровоза; полностью российские комплектующие.

Минусы технологии: гидроциклоны и гравитация не в состоянии качественно разделить выбираемые донные остатки и обеспечить качественное отделение нефтепродуктов; установка энергозависима; перекачивающие насосы не в состоянии полностью «поднять» все остатки шламов со дна резервуара, поэтому очистка резервуаров требует дополнительного ручного труда.

Технологический комплекс «Техноспас»

Установка практически полностью совпадает с принципом работы установки МКО-1000. Так же собирается на базе 20 и 40 футовых контейнеров. По информации производителя, установка комплектуется приборами газового контроля для предотвращения опасности воспламенения или взрыва, а также вентилятором для принудительной дегазации.

Установка для очистки резервуаров комплектуется импортными мембранными насосами с большим ресурсом работы.

Поставляется также в комплекте с ручными шанцевым инструментом. В качестве дополнительной опции может быть укомплектована собственное транспортабельной котельной, также возможен нагрев электротэнами.

Плюсы технологии: низкая стоимость комплекса; возможность установки контейнеров на шасси контейнеровоза; рукава и шланги перевозятся в специально приспособленных желобах внутри установки.

Минусы технологии: гидроциклоны и гравитация не в состоянии качественно разделить выбираемые донные остатки и обеспечить качественное отделение нефтепродуктов; установка энергозависима; перекачивающие насосы не в состоянии полностью «поднять» все остатки шламов со дна резервуара, что требует дополнительного ручного труда.

Комплекс МегаМАКС производства компании «КМТ Интернешнл»

Данная установка неофициально именуется как «убийца шламов» и имеет полное право так называться — она мобильна, очень быстро разворачивается и сворачивается, с огромной скоростью производит очистку резервуаров и полностью независима от возможностей заказчика. Ей не нужно электричество, горячая вода и пар.

Установка смонтирована на 2 трейлерах уникальной конструкции, примерно соответствующих размеру 40-футового контейнера. При этом она скомпонована таким образом, что задействовано даже свободное пространство между осями полуприцепа.

Шлам на установках MegaMACS разделяется в несколько этапов. Сперва откачиваемый шлам проходит через вибросепаратор, специально сконструированный для данной установки. Далее очистка резервуаров предполагает поступление шлама в специальную емкость, где тяжелые мехпримеси оседают на дне и выводятся с помощью специальных шнеков, а углеводородная пленка собирается скиммером. Неразделенная эмульсия воды и шлама подается далее на 3-фазную декантерную центрифугу, где происходит разделение даже химически связанной воды.

Для финишной сборки шламовой пленки установка обеспечена вакуумным агрегатом производительностью более 2000 куб.м воздуха в час, позволяющей в буквально «вылизывать» дно резервуара.

Кроме того, это единственная установка, в комплект которой входит мини-трактор для сбора особо тяжелых шламов со дна резервуара без применения ручного труда, а также роботизированная пушка на треноге, управляемая удаленно.

Плюсы технологии: очень высокое качество очистки резервуаров; очень высокое качество очистки углеводородов, воды и мехпримесей; полная энергонезависимость; самые короткие сроки развертывания/свертывания и отмывки резервуара.

Минусы технологии: высокая стоимость.

Как видно из таблицы 1 зарубежные комплексы очистки по своим параметрам существенно превосходят отечественные аналоги. Однако следует отметить, что отечественные комплексы имеют значительно низкую стоимость и эксплуатационные расходы по сравнению с зарубежными комплексами.  Поэтому их использование является целесообразным.

Таблица 1.

Сравнительные характеристики комплексов по очистке цистерн

Список литературы:

1. Александров А.А., Архаров И.А., Емельянов  В.Ю. Обзор действующих систем улавливания паров нефтепродуктов. Современная АЗС, 2005,№№ 10,11,12.
2. Анализ рынка промывочно-пропарочных предприятий в Российской Федерации 5 выпуск, - М: ООО «АТ Консалтинг», 2016, 15с
3. Анализ технологий и оборудования, предлагаемых на рынке подготовки вагонов-цистерн, с-Петербург ГК: «Чистые технологии», 2015,23с.
4. Ветошкин А.Г. Защита атмосферы от газовых выбросов. Учебное пособие по проектированию.  Пенза: Изд-во Пенз. Гос. Ун-та, 2004, 271с.
5. Кирилов Н.П. Новые технологии хранения нефтепродуктов. Энергетика и промышленность России 2003, №2.
6. Типовые технологический процесс работы железнодорожных станций по наливу и сливу нефтегрузов промывочно-пропарочных предприятий по очистке и подготовке цистерн под перевозку грузов, М: ОАО РЖД, 2012, 125с.
7. Типовые требования при эксплуатации промывочно-пропарочных станций ИОТ РЖД 4100612-ЦВ-014-2012, М: ОАО РЖД, 2012, 25с.