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.