Введение
ГЛАВА 1 Аналитический обзор литературы 13
1.1 Источники образования и накопления крупнотоннажных отходов нефтегазового комплекса 13
1.1.1 Классификация и источники образования нефтесодержащих отходов. Нефтешламы. Существующие технологии переработки нефтешламов 13
1.1.1.1 Классификация нефтесодержащих отходов и загрязнений 13
1.1.1.2 Состав и физико-химические свойства нефтешламов 17
1.1.1.3 Методы переработки нефтешламов 19
1.1.2 Источники загрязнения окружающей среды при добыче нефти. Отработанный проппант. Основные технологии регенерации отработанных проппантов 21
1.1.2.1 Особенности проведения технологии гидроразрыва пласта 21
1.1.2.2 Виды проппантов 22
1.1.2.3 Основные причины и способы борьбы с процессами обратного выноса проппанта из продуктивных пластов 24
1.1.2.4 Основные технологии регенерации отработанных проппантов 26
1.1.3 Источники загрязнения окружающей среды в процессах подготовки природного газа. Газовая сера 28
1.1.3.1 Источники поступления и накопления серы и ее производных в окружающей среде 28
1.1.3.2 Специфика процесса получения газовой серы. Метод Клауса 29
1.1.3.3 Основные направления использования газовой серы 30
1.1.3.4 Проблема образования и накопления отработанных цеолитов 31
1.1.4 Экологические аспекты производства терефталевой кислоты. Отходы производства полиэтилентерефталата и способы их переработки. 32
1.2 Влияние отходов нефтегазового комплекса на окружающую среду 35
1.2.1 Влияние нефтесодержащих отходов на водные природные объекты 35
1.2.2 Загрязнение почвы нефтесодержащими отходами 38
1.3 Составы дорожных смесей. Основные требования к компонентам 40
1.3.1 Общие сведения об асфальтобетонах 40
1.3.1.1 Традиционный асфальтобетон 40
1.3.1.2 Литой асфальтобетон 42
1.3.2 Требования, предъявляемые к составам дорожных смесей 44
ГЛАВА 2 Объекты и методы исследования 51
2.1 Объекты исследований 51
2.2 Аппаратура и методы исследования 52
2.2.1 Методика исследования механического состава и основных физико химических характеристик отобранных образцов нефтешлама 52
2.2.1.1 Методика определения массовой доли воды в нефтешламе 52
2.2.1.2 Методика определения механических примесей в нефтешламе 53
2.2.1.3 Методика определения плотности нефтешлама 55
2.2.1.4 Методика определения фракционного состава нефтешлама 56
2.2.2.5 Методика количественного определения асфальтенов и смол по Маркуссону 59
2.2.2 Методика исследования физико-химических свойств продуктов пиролиза нефтешламов 61
2.2.2.1 Методика определения серы 61
2.2.2.2 Методика определения температуры вспышки в закрытом тигле 62
2.2.3 Исследование возможности использования тяжелых газойлей в качестве компонентов дорожных битумов 64
2.2.3.1 Методика определения условной вязкости 64
2.2.3.2 Методика определения растяжимости при 0 и 25оС 65
2.2.3.3 Методика определения температуры размягчения по кольцу и шару 66
2.2.3.4 Методика определения глубины проникания иглы 68
2.2.4 Методика исследования влияния полимерных добавок на свойства битума 69
2.2.5 Методика приготовления компаундированных битумов и образцов асфальтобетонной смеси 70
2.2.6 Методики анализа прочностных характеристик образцов асфальтобетонных смесей 71
2.2.6.1 Определение предела прочности при сжатии 71
2.2.6.2 Определение водостойкости 71
2.2.6.3 Определение морозостойкости 72
2.2.7 Методика получения водных вытяжек из образцов готовых асфальтобетонных смесей и серобетона 73
2.2.8 Методика проведения биотестирования получаемых асфальтобетонных смесей и серобетонов 73
2.2.9 Методика оценки фитотоксичности 74
2.2.10 Методика расчета предотвращенного экологического ущерба 75
ГЛАВА 3 Исследование физико-механических свойств дорожных смесей и серобетонов 76
3.1 Исследование процесса пиролиза нефтешламов 76
3.1.1 Исследование механического состава и основных физико-химических свойств отобранных образцов нефтешлама 76
3.1.2 Принципиальная схема установки УППН-1.6-2.5-У1 и описание процесса пиролиза 77
3.1.3 Материальный баланс установки пиролиза 79
3.2 Исследование физико-химических характеристик дизельных фракций пиролиза нефтешламов 80
3.3. Исследование физико-химических свойств тяжелого газойля 82
3.3.1 Исследование элементного и группового состав тяжелых газойлей 82
3.3.2 Исследование возможности использования тяжелых газойлей в качестве компонентов дорожных битумов 84
3.3.2.1 Исследование тяжелых газойлей на соответствие требованиям, предъявляемым к сырью битумному 84
3.3.2.2 Исследование тяжелых газойлей на соответствие требованиям, предъявляемым к дорожным битумам 86
3.3.2.3 Исследование влияния полимерных добавок на свойства тяжелых газойлей
3.3.2.4 Исследование физико-химических свойств компаундированных смесей на основе модифицированных тяжелых газойлей и дорожного битума БНД 90/130 89
3.4 Исследование физико-механических характеристик асфальтобетонных смесей на основе компаундированных композиций, отработанных проппантов и цеолитов
3.4.1 Исследование физико-механических характеристик асфальтобетонных смесей 91
3.4.2 Прогнозирование прочностных свойств асфальтобетонных смесей с помощью математической модели 93
производстве серобетона 101
3.5.1 Исследование модифицированных тяжелых газойлей на соответствие требованиям, предъявляемым к мазутам 101
3.5.2 Исследование физико-механических характеристик серных бетонов на основе тяжелых газойлей 102
ГЛАВА 4. Экологическое обоснование использования дорожных и строительных материалов на основе продуктов переработки нефтешламов 104
4.1 Анализ воздействия дорожных и строительных материалов на окружающую среду в условиях влияния природных факторов 104
4.1.1 Биотестирование образцов дорожных и строительных материалов 104
4.1.2 Оценка фитотоксичности образцов дорожных и строительных материалов 106
4.2 Определение суммарного содержания нефтепродуктов в водных вытяжках из образцов дорожного покрытия и серобетона 107
4.3 Расчет предотвращенного экологического ущерба 107 4.4 Расчет снижения платы за негативное воздействие на окружающую среду 109
Основные выводы 110
Список литературы 111
