Утилизация отработанных СОЖ
При прокатке сталей используют нефтепродукты в качестве смазывающих и охлаждающих жидкостей (СОЖ). Вопрос утилизации отработанных СОЖ стоит достаточно остро и представляет несомненный практический интерес.
На ОАО «ММК» ежегодно образуется до 15000 тон отходов СОЖ прокатных станов. До последнего времени их не утилизировали, а вывозили в специальные хранилища. В настоящее время вывоз этих отходов запрещен.
На практике рассматриваются следующие возможные варианты утилизации.
1. При применении технологии разделения отходов очистки и разложения эмульсии – топливо, соответствующее требованиям «ГОСТ 10585-99. Межгосударственный стандарт. Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия» либо энергоресурсы, с параметрами, соответствующими требованиям ОАО «ММК».
2. При применении технологии утилизации (сжигание, пиролиз) – энергоресурсы с параметрами, соответствующими требованиям ОАО «ММК».
3. При применении технологии утилизации в действующих технологических процессах ОАО «ММК» – отсутствие отрицательного влияния на качество основного конечного продукта, получаемого в результате технологического процесса.
В данной работе за основу был выбран третий вариант, как наиболее оптимальный. Предварительно было предложено утилизировать данные отходы на коксохимическом производстве того же комбината. В связи с чем, необходимо было определить термохимическую стойкость отходов и их ориентировочный химический состав для оценки влияния на готовую продукцию коксохимического производства – кокс.
В качестве отходов СОЖ исследовали отходы разложения (ОР) и отходы очистки (ОО). В первую очередь были определены технологические условия хранения СОЖ, которые показали что, для обеспечения стабильности свойств необходимо осуществлять постоянное перемешивание отходов при температурах не более 80–90 °С (табл. 1).
Согласно данным ИК-спектроскопии и ПМР-спектроскопии органическая составляющая обеих эмульсий состоит преимущественно из алифатических углеводородов, что ограничивает возможность их участия в шихте для коксования, как вещества другой природы.
Термогравиметрический анализ показал, что условно обе эмульсии состоят на 35–45 % из низкокипящих соединений (~ до 130 °С) и на 55–65 % – из выкипающих в интервале температур 160–450 °С.
На основании полученных данных возможное долевое участие отходов СОЖ в шихте для коксования было ограничено 2 % и 5 % (табл. 2). Коксование этих шихт с СОЖ осуществляли в укрупненной лабораторной печи по ГОСТ 9521-84 с последующей оценкой качества получаемого кокса по ГОСТ Р 54250-2010 (ИСО 18894 : 2006). Результаты оценки реакционной способности кокса (CRI) и прочности кокса после реакции с СО2 (CSR) показали (рисунок), что допустимо введение в угольную шихту до 1,0–1,5 % отходов СОЖ без существенного ухудшения качества кокса.
Выводы
1.Отходы СОЖ от очистки и разложения эмульсии можно добавлять в шихту в количестве не более 1,5 % без существенного снижения качества кокса.
2.Небольшие количества отходов (до 15000 т/год) не вызовут затруднений в их утилизации с угольной шихтой.
3.Необходимое оборудование либо имеется на коксохимическом заводе, либо не вызывает больших капитальных вложений.
На ОАО «ММК» ежегодно образуется до 15000 тон отходов СОЖ прокатных станов. До последнего времени их не утилизировали, а вывозили в специальные хранилища. В настоящее время вывоз этих отходов запрещен.
На практике рассматриваются следующие возможные варианты утилизации.
1. При применении технологии разделения отходов очистки и разложения эмульсии – топливо, соответствующее требованиям «ГОСТ 10585-99. Межгосударственный стандарт. Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия» либо энергоресурсы, с параметрами, соответствующими требованиям ОАО «ММК».
2. При применении технологии утилизации (сжигание, пиролиз) – энергоресурсы с параметрами, соответствующими требованиям ОАО «ММК».
3. При применении технологии утилизации в действующих технологических процессах ОАО «ММК» – отсутствие отрицательного влияния на качество основного конечного продукта, получаемого в результате технологического процесса.
В данной работе за основу был выбран третий вариант, как наиболее оптимальный. Предварительно было предложено утилизировать данные отходы на коксохимическом производстве того же комбината. В связи с чем, необходимо было определить термохимическую стойкость отходов и их ориентировочный химический состав для оценки влияния на готовую продукцию коксохимического производства – кокс.
В качестве отходов СОЖ исследовали отходы разложения (ОР) и отходы очистки (ОО). В первую очередь были определены технологические условия хранения СОЖ, которые показали что, для обеспечения стабильности свойств необходимо осуществлять постоянное перемешивание отходов при температурах не более 80–90 °С (табл. 1).
Согласно данным ИК-спектроскопии и ПМР-спектроскопии органическая составляющая обеих эмульсий состоит преимущественно из алифатических углеводородов, что ограничивает возможность их участия в шихте для коксования, как вещества другой природы.
Термогравиметрический анализ показал, что условно обе эмульсии состоят на 35–45 % из низкокипящих соединений (~ до 130 °С) и на 55–65 % – из выкипающих в интервале температур 160–450 °С.
На основании полученных данных возможное долевое участие отходов СОЖ в шихте для коксования было ограничено 2 % и 5 % (табл. 2). Коксование этих шихт с СОЖ осуществляли в укрупненной лабораторной печи по ГОСТ 9521-84 с последующей оценкой качества получаемого кокса по ГОСТ Р 54250-2010 (ИСО 18894 : 2006). Результаты оценки реакционной способности кокса (CRI) и прочности кокса после реакции с СО2 (CSR) показали (рисунок), что допустимо введение в угольную шихту до 1,0–1,5 % отходов СОЖ без существенного ухудшения качества кокса.
Выводы
1.Отходы СОЖ от очистки и разложения эмульсии можно добавлять в шихту в количестве не более 1,5 % без существенного снижения качества кокса.
2.Небольшие количества отходов (до 15000 т/год) не вызовут затруднений в их утилизации с угольной шихтой.
3.Необходимое оборудование либо имеется на коксохимическом заводе, либо не вызывает больших капитальных вложений.
Купрыгин В. В., Зорин М. В., Еремин А. Я., Загайнов В. С.
Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и
возобновляемые источники энергии: материалы Всероссийской научно-
практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых
с международным участием (Екатеринбург, 16–19 декабря 2014 г.)
Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и
возобновляемые источники энергии: материалы Всероссийской научно-
практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых
с международным участием (Екатеринбург, 16–19 декабря 2014 г.)
Расскажите о нас своим друзьям: