توصيفگر ها :
لجن نفتي , بازيابي , حلال سبز , مايعات يوني , كربن دي اكسيد
چكيده فارسي :
لجننفتي يكي از پسماندهاي با ارزش و در عين حال خطرناك در صنعت نفت ميباشد كه در مراحل مختلف فرآيند استخراج پالايش و ذخيرهسازي نفتخام تشكيل ميشود. لجن تشكيل شده در مخازن موجب كاهش حجم مخازن،كاهش دقت تشخيص ميزان نفت يا فرآوردهي موجود در مخازن، همچنين موجب تسريع روند خوردگي مخازن ميگردد، بنابراين بايد به صورت دورهاي تخليه گردد.
در حال حاضر، مديريت جامعي در خصوص جمعآوري و حل مشكل لجنهاي نفتي در شركتهاي نفتي كشور صورت وجود ندارد و لجنهاي جمع آوري شده به صورت حوضچههايي در طبيعت انبار ميشوند كه علاوه بر از دست رفتن حجم زيادي از هيدروكربنهاي با ارزش، دفع نادرست لجن موجب آلودگيهاي مختلف زيست محيطي ميگردد. بنابراين يافتن راهكاري براي مديريت مناسب لجننفتي امري ضروري ميباشد.
در اين پژوهش بر روي لجننفتي حاصل از مخازن ذخيرهسازي فرآوردههاي نفتي مطالعات لجن زدايي صورت گرفته است. ابتدا با آناليز شيميايي و فيزيكي و روشهاي تقطير ساختار نمونهها شناسايي گرديد و سپس با استفاده از روشهاي عملياتي لجن زدايي بررسي شده است. روشهاي استخراج با حلالهاي سبز، اختلاط با نفتخام، استفاده از حلال تقويتشده با مايعات يوني و امواج اولتراسونيك و استخراج با آب تقويتشده با كربندياكسيد در اين تحقيق مورد استفاده قرار گرفته است. نمونههاي جداشده در فاز آلي با استفاده از روش تقطير SimDis براي تعيين نقطه جوش موردارزيابي قرار گرفته است. همچنين براي آناليز عمومي هيدروكربنهاي استخراج شده، از استاندارد هاي ASTM, UOP, IP استفاده شده است. در بررسيهاي انجام گرفته مشخص گرديد كه نمونه لجن مورد مطالعه از 32% آب، 2/12% جامدات و 8/58% نفت تشكيل شده است.
در اين پژوهش براي اولين بار از حلالهاي سبز براي بازيابي لجننفتي استفاده گرديد، حلالهاي مورد استفاده عملكرد مطلوبي در انحلال هيدروكربنها از خود نشان دادند. همچنين از نفتخام به عنوان حلال براي بازيابي نفت از لجننفتي استفاده شد نتايج نشان داد كه با اين روش هيدروكربنهاي لجننفتي كاملا در نفتخام قابل حل بوده و پايدار هستند و تركيب بدست آمده ميتواند به عنوان يك نفتخام تركيبي مورد استفاده قرار گيرد. استفاده از مايعات يوني براي تقويت حلال آلي موجب كاهش قابل توجه حجم آلي گرديد و در حالت بهينه با نسبت 7:1/2 لجننفتي به حلال، سانتريفيوژ با 2300 دور در دقيقه و غلظت يك درصد مايع يوني 70 درصد رسوبات از هيدروكربنها جدا شد. استفاده از مايع يوني تا غلظت 5% سبب شد تا جداسازي رسوبات و آب 1/9درصد حجمي نسبتبه حالت بدون استفاده از مايع يوني افزايش يابد.
چكيده انگليسي :
Petroleum sludge is one of the valuable hazardous waste materials in the oil industry, which forms at various stages of crude oil extraction, refining, and storage processes. The sludge formed in reservoirs leads to a reduction in reservoir volume, decreased accuracy in determining the amount of oil or products present in the reservoirs, and accelerates reservoir corrosion. Therefore, periodic disposal is necessary.
Currently, there is no comprehensive management for the collection and resolution of petroleum sludges in the country's oil companies, and the collected sludges are stored in ponds in nature, leading to the loss of a significant volume of valuable hydrocarbons and causing various environmental pollutions. Hence, finding a solution for proper petroleum sludge management is essential.
This study focused on the petroleum sludge resulting from the storage reservoirs of petroleum products. Initially, chemical and physical analyses were conducted to identify the sample structures, followed by investigating operational sludge removal methods. The study utilized methods such as extraction with geen solvents, mixing with crude oil, using solvents enhanced with ionic liquids and ultrasonic waves, and recovering oil from oily sludge via water-enhanced CO2 extraction. The separated samples were evaluated using the SimDis distillation method to determine the boiling point in the organic phase. Additionally, ASTM, UOP, and IP standards were used for the general analysis of the extracted hydrocarbons. The study revealed that the studied sludge sample consisted of 32% water, 12.2% solids, and 8.58% oil.
For the first time in this research, geen solvents were used for petroleum sludge recovery, showing satisfactory performance in dissolving hydrocarbons. Crude oil was also used as a solvent for recovering oil from petroleum sludge, demonstrating that hydrocarbons in the petroleum sludge are completely soluble and stable in crude oil. The obtained composition can be used as a composite crude oil. The use of ionic liquids to enhance the organic solvent led to a significant reduction in the organic volume. Under optimal conditions with a ratio of 1:2.7 of petroleum sludge to solvent, centrifugation at 2300 rpm , and 1% concentration of ionic liquid,70% of water and sediments separated. The use of ionic liquid increased sepration of water and sediment 9.1 % compared to the case without ionic liquid.