ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2283194

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННОГО МИНЕРАЛЬНОГО МАСЛА

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННОГО МИНЕРАЛЬНОГО МАСЛА

Имя изобретателя: Сватовская Лариса Борисовна (RU); Масленникова Людмила Леонидовна (RU); Якимова Наталья Игоревна (RU); Хорошавина Евгения Александровна (RU); Смирнова Татьяна Владимировна (RU); Кривокульская Анна Мирославовна (RU) 
Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" (RU)
Адрес для переписки: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС МПС России, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2005.01.11 

Изобретение относится к переработке отходов, содержащих жидкие нефтепродукты, в частности к отработанным минеральным маслам (ОММ), не подлежащим регенерации, образующимся при транспортировке газа, а также на железнодорожном транспорте. Способ утилизации отработанного минерального масла включает транспортирование его на кирпичный завод и использование при производстве строительного кирпича из сырьевой смеси, включающей глину и отощитель - череповецкий гранулированный шлак. Отработанное минеральное масло смешивают с указанным шлаком в соотношении 1:10, полученную смесь добавляют к глине в количестве 20 мас.%, обжиг сформованного кирпича осуществляют в окислительной атмосфере при температуре 960-1000°С с выдержкой при максимальной температуре обжига не менее часа. Технический результат: получение керамического кирпича, характеризующегося повышенной прочностью на изгиб, пониженным коэффициентом теплопроводности черепка.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к переработке отходов, содержащих жидкие нефтепродукты, в частности к отработанным минеральным маслам, не подлежащим регенерации, образующимся при транспортировке газа, а также на железнодорожном транспорте.

Известны способы утилизации жидких нефтесодержащих отходов, в том числе и маслоотходов путем сжигания в различных топках и устройствах при температуре от плюс 800 до плюс 1100°С, которая гарантирует полноту сгорания органических веществ и не приводит к избыточному образованию оксидов азота из воздуха. (Зубрев Н.И., Шарпова Н.А. «Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте» М.: УМК МПС России, 1999, с.265-266).

Недостатком данных методов является необходимость строительства участка по переработке отработанного минерального масла с дорогостоящим оборудованием для сжигания отработанного минерального масла, а также проблема дальнейшей утилизации полученного сухого остатка, содержащего тяжелые металлы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ изготовления керамического кирпича, включающий использование отработанного минерального масла (патент RU 2052417 С1, С 04 В 33/00, 20.01.1996, 6 с.), характеризующийся тем, что при производстве керамического строительного кирпича из смеси, включающей глину и гранулированный шлак, для уменьшения трещиноватости кирпича при сушке, в мундштук пресса подают отработанное масло, которое равномерно наносят на брус, затем брус разрезают на заготовки, сушат и обжигают в туннельной печи.

Недостатком данного способа является недостаточная степень утилизации отработанного минерального масла, т.к. отработанное минеральное масло наносится тонкой пленкой только на ложковую и тычковую поверхность кирпича - сырца, кроме того, не обезвреживаются тяжелые металлы, содержащиеся в отходах.

Задача изобретения - создание более экономичного и экологически безопасного способа переработки отработанного минерального масла.

Технический результат достигается тем, что в способе утилизации отработанного минерального масла, путем его транспортирования на кирпичный завод и использования при производстве строительного кирпича из сырьевой смеси, включающей глину и отощитель - гранулированный шлак, в качестве гранулированного шлака используют череповецкий гранулированный шлак, отработанное минеральное масло смешивают с указанным шлаком в соотношении 1:10, полученную смесь добавляют к глине в количестве 20 мас.%, обжиг сформованного кирпича осуществляют в окислительной атмосфере при температуре плюс 960-1000°С с выдержкой при максимальной температуре обжига не менее часа.

Непосредственное добавление отработанного минерального масла в керамическую шихту отрицательно влияет на физико-механические характеристики кирпича за счет изоляции и снижения слипаемости слоев глины, что приводит к разрыхлению структуры керамической шихты и, как следствие, снижению прочности и морозостойкости. В связи с этим предлагается ввод отработанного минерального масла на подложке из череповецкого шлака, имеющего активные центры на поверхности как по типу бренстедовских кислот, так и по типу бренстедовских оснований.

Полученный эффект более экономичного и экологически безопасного способа переработки отработанного минерального масла основан на том, что при перемешивании отработанного минерального масла с череповецким шлаком масла адсорбируются на активных центрах поверхности шлака по типу бренстедовских кислот и находятся в связанном состоянии, а катионы тяжелых металлов, находящиеся в отработанном минеральном масле, адсорбируются на активных центрах поверхности шлака по типу Бренстедовских оснований. Процесс обжига керамического кирпича происходит в окислительной среде с избытком кислорода до 10% с выдержкой при максимальной температуре обжига плюс 960-1000°С не менее часа, что приводит к полному сгоранию отработанного минерального масла и связыванию тяжелых металлов в нерастворимые силикаты. Таким образом, происходит полное обезвреживание отработанного минерального масла, т.к. исследование водной вытяжки образцов кирпича с вводом череповецкого шлака в количестве 20 мас.% показало отсутствие нефтепродуктов и катионов тяжелых металлов. Диапазон температур при обжиге кирпича от 960 до 1000°С диктуется минералогическим составом легкоплавких глин, используемых при производстве кирпича. В этом диапазоне происходят физико-химические процессы, формирующие структуру кирпича с необходимыми эксплуатационными характеристиками. Так при обжиге кирпича ниже 960°С не достигается необходимая прочность и морозостойкость, а при обжиге выше 1000°С водопоглощение кирпича становится ниже 6%, что также не допустимо по требованию ГОСТ 530-90.

При использовании смеси отработанного минерального масла с череповецким шлаком в производстве рядового керамического кирпича возникают попутные эффекты: улучшается качество готовой продукции - полученный кирпич имеет повышенную прочность на изгиб за счет более прочного сцепления череповецкого шлака с глиняной матрицей; улучшаются теплотехнические свойства черепка за счет увеличения пористости, снижается коэффициент теплопроводности черепка; сокращается использование невозобновляемых природных ресурсов (газ, песок).

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Череповецкий гранулированный шлак является отходом металлургической промышленности с модулем крупности Мкр=2,5, химический состав гранулированного череповецкого шлака представлен в таблице.

Отработанное минеральное масло, например, марок МС-8П, Тп-22С транспортируется на кирпичный завод, разгружается, затем смешивается в глиномешалке с череповецким гранулированным шлаком в соотношении 1:10, добавляется к глине в качестве отощителя и проходит все производственные циклы, принятые в кирпичном производстве.

Процесс обжига керамического кирпича происходит в окислительной среде с избытком кислорода до 10% с выдержкой при максимальной температуре обжига плюс 960-1000°С не менее часа, что приводит к полному сгоранию отработанного минерального масла и связыванию тяжелых металлов в нерастворимые силикаты.

Заявленный способ обладает экономичностью, т.к. утилизация отработанного минерального масла по месту его образования сводится к простым, дешевым операциям транспортирования на кирпичный завод, а затем смешивания с череповецким шлаком и использования этой смеси в качестве отощителя при производстве кирпича, при этом происходит полное обезвреживание отработанного минерального масла. Указанное соотношение отработанного минерального масла и череповецкого шлака 1:10 выбрано с целью обеспечения хорошей маслоудерживающей способности и сыпучести смеси. При данном способе отпадает необходимость складирования отработанного минерального масла на полигонах, что благоприятно сказывается на экологической обстановке и снижает себестоимость переработки отработанного минерального масла.

Для использования смеси отработанного минерального масла с череповецким шлаком в качестве отощителя при производстве керамического кирпича дополнительных капиталовложений не требуется, т.к. вместо строительного песка в приемный бункер засыпается полученная смесь, далее технологический режим производства кирпича не отличается от традиционного режима.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ утилизации отработанного минерального масла путем его транспортирования на кирпичный завод и использования при производстве строительного кирпича из сырьевой смеси, включающей глину и отощитель - гранулированный шлак, отличающийся тем, что в качестве гранулированного шлака используют череповецкий гранулированный шлак, отработанное минеральное масло смешивают с указанным шлаком в соотношении 1:10, полученную смесь добавляют к глине в количестве 20 мас.%, обжиг сформованного кирпича осуществляют в окислительной атмосфере при температуре 960-1000°С с выдержкой при максимальной температуре обжига не менее часа.

Версия для печати
Дата публикации 12.12.2006гг


вверх