Решения ИНТЕРБЛОК для нефтяной промышленности

Автоматизированный ледоплавильный комплекс «ИнтерБлок-Криброл» с функцией разделения нефти и воды

Расчёт экономического эффекта от применения АЛПК для очистки нефтяных загрязнений на ледовой и водной поверхностях

Промышленный парогенератор ИнтерБлок серии ST

Промышленный парогенератор
"ИнтерБлок"

Автоматизированный ледоплавильный комплекс «ИНТЕРБЛОК-Криброл»
на базе парогенераторов ИнтерБлок ST-102H, ST-302H и ST-502H
с функцией разделения нефти и воды

Защита окружающей среды от вредного воздействия при разливах нефти и нефтепродуктов в процессе её добычи и транспортировки является одним из важнейших экологических требований. Особенно велика вероятность техногенных аварий в экстремальных природно-климатических условиях акватории Северного Ледовитого океана. Быстрая и качественная ликвидация последствий нефтяных разливов в условиях полярной ночи, низких температур воздуха, дрейфа льда, сильных ветров является сложной инженерной задачей. Мировой опыт показывает, что даже в более простых природно-климатических условиях пока не удаётся эффективно бороться с последствиями таких разливов.

В целях оперативной ликвидации последствий техногенных аварий, связанных с разливом нефти и нефтепродуктов на ледяной или водной поверхности, Инженерная компания «ИнтерБлок» и лаборатория «Криброл» разработали автоматизированный технологический ледоплавильный комплекс (АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл»), не имеющий аналогов в мире, что подтверждено соответствующими патентными исследованиями.

Технологическая схема АЛПК ИнтерБлок-Криброл
Рис. 1. Технологическая схема АЛПК «ИнтерБлок-Криброл»

Таблица 1. Основные технические характеристики АЛПК

Наименование оборудования Модель, характеристики
1 Парогенераторный отсек
1.1 Парогенератор ИнтерБлок
1.2 Паропровод Не более Ø208 мм
1.3 Пульт управления АЛПК (600х300х800) мм
1.4 Пульт управления (400х250х600) мм
1.5 Бак для дизельного топлива 0,8 м3
2 Приемный отсек
2.1 Ледоплавильный бункер Не менее 10 м3
2.2 Паровые регистры Ø76 мм
2.3 Трубопровод водонефтяной эмульсии Ду50 мм
2.4 Время плавления 10 м3 загрязнённого льда или нагрева загрязненной воды, не более 1 час
3 Отсек фильтросепарации
3.1 Насосный агрегат Не менее 10 м3/час
3.2 Узел сепарации и фильтрации Не менее 10 м3/час
3.3 Трубопровод очищенной воды Ду125 мм
3.4 Трубопровод нефтепродуктов Ду125 мм
3.5 Время отделения нефти от воды, не более 1 час

Назначение

Оперативная ликвидация последствий техногенных аварий, связанных с разливом нефти и нефтепродуктов на ледяной или водной поверхности, за счёт использования способа скоростного плавления загрязненного льда или скоростного нагрева загрязненной воды паром, получения водонефтяной эмульсии и эффективного отделения нефти от воды.

Функции

– сбор и плавление загрязненного льда, нагрев загрязненной нефтепродуктами воды, образование водонефтяной эмульсии;
– фильтрация и сепарация водонефтяной эмульсии, разделение воды и нефтепродуктов;
– перекачка отделённых нефтепродуктов в приемные танки.

Состав оборудования

АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» размещается в металлическом блок-модуле и состоит из трех отсеков:
– приемного,
– парогенераторного,
– фильтросепараторного.

Приемный отсек (рис. 2) предназначен для приема и плавления загрязненного нефтепродуктами льда или нагрева загрязненной нефтепродуктами воды, собранной при ликвидации аварийных разливов нефти на водной поверхности, под действием теплоносителя с образованием водонефтяной эмульсии.

Приемный отсек
Рис. 2. Приемный отсек

В состав приёмного отсека входят:
– загрузочный бункер специальной конструкции рабочим объёмом не менее 10 м3 с подвижной крышкой. Изготовлен из нержавеющей стали, с усиленными стенками. Конструкция бункера рассчитана для эксплуатации в условиях повышенной влажности, солёности и максимальных механических ударных нагрузок.
– система паропроводов для приёма пара из парогенераторного отсека и обеспечения плавления загрязненного льда или нагрева загрязнённой воды;
– трубопровод для перекачки водонефтяной эмульсии в отсек фильтросепарации.

Парогенераторный отсек предназначен для производства пара и обеспечения ускоренного плавления льда или нагрева воды в приемном отсеке.
В состав парогенераторного отсека входят:
– дизельный парогенератор ИнтерБлок;
– топливный бак объёмом 800 л;
– система автоматики и сигнализации;
– система управления АЛПК.

Основные технические характеристики парогенераторного отсека АЛПК для плавления льда или нагрева воды представлены в таблице 2.

Таблица 2

Основные технические характеристики Загрязнённая нефтепродуктами вода Загрязнённые нефтепродуктами вода и лёд Загрязнённый нефтепродуктами лёд
Тепловая мощность, кВт 290 870 1450
Диапазон рабочих температур пара, °С 100-160 100-160 100-160
КПД, % 97-99 97-99 97-99
Давление пара, не более, МПа 0,05 0,05 0,05
Потребляемая мощность, кВт 5,5 15 35
Расход воды, л/мин (м3/час) 4 (0,24) 12 (0,72) 19 (1,14)
Расход дизельного топлива, кг/час 23 69 115
Вес установки, т 1,7 1,8 2,0

Основными преимуществами промышленных парогенераторов ИнтерБлок являются:
– быстрота пуска и останова - 15 секунд;
– отсутствие дымовой трубы;
– высокий КПД – 97–99%;
– независимость температуры пара от давления;
– не требуется постоянное присутствие обслуживающего персонала.

Фильтросепараторный отсек предназначен для эффективного разделения нефти от воды в водонефтяных эмульсиях в условиях сильной загрязнённости. Состоит из насосного агрегата и технических средств фильтрации и сепарации (рис. 4).


Рис. 4. Оборудование фильтрации и сепарации

1. Вход водонефтяной эмульсии
2. Выход отделённой от нефтепродукта воды
3. Выход очищенного нефтепродукта
4. Подача воды для регенерации фильтрующих элементов
5. Сброс загрязнений после фильтрации

Непрерывность фильтрации обеспечивается за счёт установки двух фильтров – основного и резервного. При засорении основного фильтра поток водонефтяной эмульсии автоматически перенаправляется на резервный фильтр. После демонтажа и очистки фильтр возвращается в корпус и становится резервным. Цикл повторяется.

Результаты работы АЛПК по ликвидации аварий по разливу нефти представлены на рис. 5.


Рис. 5. Результаты технологического процесса очистки загрязнённых нефтепродуктами льда и воды

Алгоритм функционирования АЛПК «ИнтерБлок-Криброл»

Блок–модуль АЛПК устанавливается на любой горизонтальной поверхности, включая палубу аварийно-спасательного судна. Ликвидация последствий нефтяного разлива начинается с загрузки загрязненного льда или загрязненной воды в загрузочный бункер приемного отсека отсека АЛПК «ИнтерБлок-Криброл». В это время парогенератор ИнтерБлок вырабатывает пар и подаёт его через греющие регистры в загрузочный бункер, где происходит быстрое плавление льда или нагрев загрязненной воды с образованием водонефтяной эмульсии, которая подается в отсек фильтрации и сепарации для отделения нефти от воды. Скорость плавления 10 м3 льда или нагрева воды в загрузочном бункере синхронизирована со скоростью разделения нефти от воды и не превышает 1 час. После обработки разделённые нефть и очищенная от загрязнений вода с помощью насосной станции по грузовым шлангам подаются в соответствующие приемные емкости.

АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» обеспечивает оперативную ликвидацию последствий при аварийных или эксплуатационных разливах нефти и нефтепродуктов в процессе её добычи и транспортировки за счёт использования скоростного плавления льда или нагрева загрязненной воды паром, получения водонефтяной эмульсии и эффективного отделения нефти от воды.

Расчёт затрат на ликвидацию разлива 1000 тонн нефти
на водной поверхности с эффективным отделением нефти от воды
при использовании АЛПК «ИНТЕРБЛОК–Криброл»

Исходные данные

1) Количество нефти, разлитой на водной поверхности – 1 000 тонн.
2) Производительность АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» по нагреву загрязнённой воды до температуры 15-20°С, получению водонефтяной эмульсии и отделению нефти от воды – 16 м3/час.
3) Объёмное соотношение «вода/нефть» принято 85%/15% или 13,8 т/час воды и 2 т/час нефти.
4) Основные характеристики дизельного парогенератора ИнтерБлок ST-302H:
– тепловая мощность – 290 кВт,
– максимальный расход топлива – 23 кг/час,
– максимальный расход воды для парообразования – 0,24 м3/час.
5) Максимальный расход электроэнергии АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» – 40 кВт.
6) Производственная мощность АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» – 48 т очищенной нефти в сутки.

Принятая для расчётов стоимость энергоресурсов:

– дизельного топлива – 40 руб/кг,
– воды – 40 руб/м3,
– электроэнергии – 3 руб. за 1 кВт/час.

Расчётное время ликвидации разлива нефти

Расчётное время ликвидации разлива 1 000 т нефти на водной поверхности при работе одного АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» с эффективным разделением нефти и воды составит:
Т = 1 000 т : 48 т /сутки = 20 суток.

Таблица 3

Наименование Количество Стоимость, руб.
1 Количество часов работы АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» при ЛРН 24 час х 20 дн. = 480 час
2 Затраты на топливо 23 кг/час х 480 час = 11 040 кг 11 040 кг х 40 руб. = 441 600.00
3 Затраты на воду 0,24 м3/час х 480 час = 115,2 м3 115,2 м3 х 40 руб.= 4 608.00
4 Затраты на электроэнергию 40 кВт х 480 час = 19 200 кВт*ч 19 200 кВт*ч х 3 руб.= 57 600.00
5 Общие затраты на энергоресурсы в течение 480 часов работы 503 808.00 руб.

Выводы

1. Себестоимость ликвидации разлива 1000 т нефти на водной поверхности с эффективным отделением нефти от воды при использовании АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» составляет около 500 тысяч рублей.
2. Удельные затраты на сбор 1 т нефти составят 503 руб./т.

Расчёт затрат на ликвидацию разлива 1000 тонн нефти
на ледовой поверхности с эффективным отделением нефти от воды
при использовании АЛПК «ИНТЕРБЛОК–Криброл»

Исходные данные

1) Количество нефти, разлитой на ледовой поверхности – 1000 тонн.
2) Производительность по плавлению морского льда, загрязненного нефтепродуктами – 8 м3 льда в час.
3) Соотношение «лёд/нефть» принимается 85% / 15% объёмных или 6,3 т/час воды / 1 т/час нефти.
4) Основные характеристики дизельного парогенератора ИнтерБлок ST-302H:
– максимальный расход топлива – 69 кг/час,
– максимальный расход воды для получения пара – 0,72 м3/час.
5) Максимальный расход электроэнергии АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» – 45 кВт.
6) Производительность АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» – 24 т очищенной нефти в сутки.

Принятая для расчётов стоимость энергоресурсов:

– стоимость дизельного топлива – 40 руб/кг,
– стоимость 1 м3 воды для выработки пара – 40 руб/м3,
– стоимость электроэнергии – 3 руб. за 1 кВт*час.

Расчётное время ликвидации разлива нефти

Работа по ликвидации аварийного разлива нефти ведется круглосуточно.
Расчётное время ликвидации разлива 1000 т нефти на ледовой поверхности составит:
Т = 1000 т : 24 т /сутки = 42 суток

Таблица 4

Наименование Количество  Стоимость, руб.
1 Количество часов работы АЛПК «ИНТЕРБЛОК-Криброл» при ЛРН 24 час х 42 дн. = 1 000 час  
2 Затраты на топливо 69 кг/час х 1 000 час = 69 000 кг 69 000 кг х 40 руб/кг = 2 760 000.00
3 Затраты на воду 0,720 м3/час  х 1 000 час = 720 м3 720 м3 х 40 руб/м3= 28 800.00
4 Затраты на электроэнергию 45 кВт х 1 000час = 45 000 кВт*ч 45 000 кВт*ч х 3 руб./кВт*ч = 135 000.00
5 Всего затраты на энергоресурсы АЛПК «ИнтерБлок–Криброл» в течение 1000 часов работы 2 923 800.00 руб.

Выводы

1. Себестоимость ликвидации разлива 1000 т нефти с эффективной очисткой нефти от воды при использовании Автоматизированного ледоплавильного комплекса «ИНТЕРБЛОК-Криброл» составляет 2 923 800 руб.

2. Удельные затраты на сбор 1 т нефти составят 2 924 руб./т. 1)

Технология ликвидации разливов нефти, разработанная Инженерной компанией «ИНТЕРБЛОК», обладает уникальными экологическими, технологическими и экономическими преимуществами и имеет неоспоримые преимущества перед всеми известными в настоящее время способами ЛРН. Является интеллектуальной собственностью Инженерной компании «ИНТЕРБЛОК».

О.В. Богомолов, д.т.н., генеральный директор, академик РАЕН
А.А. Малышев, к.х.н., заместитель генерального директора по научной работе



в гальваническом производстве

Москва, ул. Кулакова, 20, стр. 1Б, комн. 22. Тел.: (495) 722-72-86, 728-92-93. |Старый Оскол, ул. Прядченко, 118, офис 26. Тел./факс: (4725) 42-79-01.