Сорбент на основе модифицированного гидролизного лигнина для очистки сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий

Одним из главных вопросов крупных нефтеперерабатывающих предприятий являются их водоочистные системы, содержащие многоэтапную систему отделения углеводородных загрязнителей. Решением данной проблемы служит предварительная адсорбционная очистка сточных вод.


Сорбент для таких задач должен эффективно задерживать все фракции углеводородов, обладать высокой динамической ёмкостью по нефтепродуктам и отсутствием десорбции. Для отработанного сорбента должны быть применимы типовые методы утилизации с минимальной нагрузкой на окружающую среду.

Универсальность сорбента позволит применять адсорбционную очистку не только на предварительной стадии, но и как промежуточный элемент в производственной цепочке очистных сооружений на нефтеперерабатывающих предприятиях, а также в качестве стадии доочистки перед сбросом в водный объект.
Для решения данных задач подходит сорбент на основе модифицированного гидролизного лигнина — «SynergySorb® ПС-1000» по ТУ BY 490 850 780.005−2016.


Производство и утилизация сорбента SynergySorb® ПС-1000

В процессе производства сорбента гидролизный лигнин проходит первичную очистку от крупных механических примесей, затем очищенный полупродукт претерпевает термомеханичекую обработку и термовлажностную активацию в технологическом процессе согласно запатентованной технологии. В результате на данном этапе происходит гидрофобизация гидролизного лигнина и одновременная его очистка от растворимых примесей, легкогидролизируемых полисахаридов и гемицеллюлоз, зольных компонентов, а также активация поверхности лигниновых частиц с образованием развитой структуры мезопор. На окончательном этапе сорбент направляется на вибрационный грохот, где происходит окончательная сепарация и обогащение продукта по лигнину и трудногидролизуемым полисахаридам.


Утилизировать отработанный сорбент можно путем сжигания его в твердотопливном котле. Также возможен вариант переработки отработанного сорбента до качественных активированных углей путем пиролиза по технологии, описанной Институтом природопользования НАН Беларуси.


Отметим, что отработанный сорбент «SynergySorb® ПС-1000» относится к IV классу опасности (малоопасные) по показателям токсичности и экотоксичности, что совместно с вышеперечисленными факторами делает его обоснованным к применению в очистных сооружениях крупных нефтеперерабатывающих предприятий.

Методы исследования и результаты эксперимента

Для определения параметров работы сорбента «SynergySorb® ПС-1000″ в научно-исследовательскомцентреООО"ЛУКОЙЛ-Нижегородниинефтепроект» были проведены лабораторные испытания по очистке сточных вод, образующихся на одном из российскихнефтеперерабатывающих предприятий.

В качестве параметров, непосредственно характеризующих качество очистки воды, выбраны эффективность очистки, запах и динамическая ёмкость сорбента до проскока по нефтепродуктам.

Эффективность очистки определялась как процентное соотношение остаточной концентрации нефтепродуктов к исходной.

Динамическая ёмкость сорбента до проскока по нефтепродуктам рассчитываласькакотношениеколичестванефтепродуктов, задержанныхсорбентомдо возникновения проскока нефтепродуктов, к исходной массесорбента.

Проскок нефтепродуктов определен по моменту возникновения запаха у воды после очистки и совпал со снижением эффективности очистки менее 90%.

Результаты эксперимента представлены на рисунке1.

Рисунок 1 – Кинетика сорбции нефтепродуктов сорбентом «SynergySorb® ПС-1000»

В ходе испытаний было установлено, что 40 г сорбента поглотили в общей сложности 24,2 г нефтепродуктов. Динамическая ёмкость до проскока по нефтепродуктам составила 0,6 г/г. Средняя эффективность очистки до проскока составила 94 %. Интенсивность запаха снижена с очень сильной до слабой (с 5 до 2 баллов). Момент проскока нефтепродуктов совпал с моментом усиления запаха.

вывод

Сорбент «SynergySorb® ПС-1000» на основе модифицированного гидролизного лигнина в качестве сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих и других предприятиях со схожим составом промышленныхстоков выполняет возложенные на него задачи. Дляопределенияпараметровработысорбентаиподтверждения эффективности его функционирования на сточных водах нефтеперерабатывающих предприятий в научно-исследовательском центре ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегородниинефтепроект» были проведены лабораторные испытания по очистке типичных сточных вод. В результате исследования определены данные по эффективности сорбента — степень очистки более 94% при снижении интенсивности запаха до 2 баллов, а также подтверждена высокая поглощающая способность сорбента «SynergySorb® ПС-1000» — динамическая адсорбционная ёмкость 0,6 г/г. За счет развитой системы мезопор сорбент эффективно поглощает фракции углеводородов, снижая общее содержание нефтепродуктов в сточной воде и, соответственно, интенсивность запаха вблизи открытых очистныхсооружений.