1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Мембраны и мембранные технологии
  4. T. 13, № 6, 2023

Мембраны и мембранные технологии, 2023, T. 13, № 6, стр. 521-534

Деасфальтизация нефти с использованием ультрафильтрационных ПАН мембран

А. А. Юшкин a, *, А. В. Балынин a, А. П. Небесская a, М. Н. Ефимов a, Д. Г. Муратов a, Г. П. Карпачева a

a Институт нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева
Москва, Россия

* E-mail: Halex@ips.ac.ru

Поступила в редакцию 19.07.2023
После доработки 04.08.2023
Принята к публикации 07.08.2023

Аннотация

По мере разработки месторождений нефти в составе добываемого сырья повышается доля наиболее высокомолекулярных компонентов – асфальтенов. Склонность асфальтенов к агрегированию вызывает ряд проблем, что делает актуальной задачу деасфальтизации нефти. В данной работе были проведены исследования по выделению асфальтеновой фракции из нефти с использованием ПАН мембран. С целью снижения размера пор мембран, получаемых по методу инверсии фаз, в формовочный раствор вводили дополнительный компонент – ацетон. Проницаемость полученных мембран по воде составляла 37.6 ± 1.7 л/(м2 ч атм), а по толуолу – 25.3 ± 1.8 л/(м2 ч атм), а размер пор – 4.6 ± 0.5 нм. При фильтрации разбавленных толуолом растворов нефти (1 г/л) задерживающая способность мембран по асфальтенам составила 73 ± 4% и более 95%, если содержание нефти в растворе было более 10 г/л. Проведено исследование параметров засорения мембран при фильтрации растворов нефти в толуоле. Отмечается, что при переходе от толуола к растворам нефти проницаемость мембран снижается в 10 раз. В то же время, снижение проницаемости носит обратимый характер, и при замене раствора нефти чистым растворителем мембрана восстанавливала до 99% от исходной проницаемости.

Ключевые слова: асфальтены, ПАН, нефть, деасфальтизация, ультрафильтрация, размер пор

Список литературы

  1. Ганеева Ю.М., Юсупова Т.Н., Романов Г.В. // Успехи химии. 2011. Т. 80. № 10. С. 1034.

  2. Rogel E., Roye M., Vien J., Miao T. // Energy & Fuels. 2015. V. 29. № 4. P. 2143.

  3. Zuo P., Qu S., Shen W. // J. Energy Chemistry. 2019. V. 34. P. 186.

  4. Dechaine G.P., Gray M.R. // Energy & Fuels. 2010. V. 24. № 5. P. 2795.

  5. Farooq U., Patil A., Panjwani B., Simonsen G. // Energy & Fuels. 2021. V. 35. № 23. P. 19191.

  6. Alimohammadi S., Zendehboudi S., James L.A. // Fuel. 2019. V. 252. P. 753.

  7. Magomedov R.N., Pripakhaylo A.V., Maryutina T.A., Shamsullin A.I., Ainullov T.S. // Russian J. Applied Chemistry. 2019. V. 92. P. 1634.

  8. Хайрудинов И.Р., Ахметов М.М., Теляшев Э.Г. // Российский химический журн. 2006. Т. 50. № 1. С. 25.

  9. Mullins O.C., Seifert D.J., Zuo J.Y., Zeybek M. // Energy Fuels. 2012. V. 27. P. 1752.

  10. Maqbool T., Srikiratiwong P., Fogler H.S. // Energy & fuels. 2011. V. 25. № 2. P. 694.

  11. Jarrell T.M., Jin C., Riedeman J.S., Owen B.C., Tan X., Scherer A., Tykwinski R.R., Gray M.R., Slater P., Kenttämaa H.I. // Fuel. 2014. V. 133. P. 106.

  12. Tanaka R., Hunt J.E., Winans R.E., Thiyagarajan P., Sato S., Takanohashi T. // Energy & fuels. 2003. V. 17. № 1. P. 127.

  13. Rueda-Velasquez R.I., Freund H., Qian K., Olmstead W.N., Gray M.R. // Energy & fuels. 2013. V. 27. № 4. P. 1817.

  14. Han L., Zhang R., Bi J., Cheng L. // J. Analytical and Applied Pyrolysis. 2011. V. 91. № 2. P. 281.

  15. Султанов Ф.М., Хайрутдинов И.Р. // Мир нефтепродуктов. 2006. № 2. С. 15.

  16. Karambeigi M.A., Kharrat R. // Petroleum science and technology. 2014. V. 32. P. 1213.

  17. Behbahani T.J., Miranbeigi A.A., Sharifi K. // Heфтexимия. 2017. T. 57. № 5. C. 551.

  18. Marczewski A.W., Szymula M. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2002. V. 208. P. 259.

  19. Abdallah W.A., Taylor S.D. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 2007. V. 258. P. 213.

  20. Franco C., Patiño E., Benjumea P., Ruiz M.A., Cortés F.B. // Fuel. 2013. V. 105. P. 408.

  21. Ramirez-Corredores M.M. The science and technology of unconventional oils: finding refining opportunities. Academic press, 2017. P. 41.

  22. Duong A., Chattopadhyaya G., Kwok W., Smith K. // Fuel. 1997. V. 76. № 9. P. 821.

  23. Ashtari M., Ashrafizadeh S.N., Bayat M. // J. Petroleum Science and Engineering. 2012. V. 82. P. 44.

  24. Ashtari M., Bayat M., Sattarin M. // Energy Fuels. 2011. V. 25. № 1. P. 300.

  25. Chisca S. Musteata V.E., Zhang W., Vasylevskyi S., Falca G., Abou-Hamad E., Emwas A.-H., Altunkaya M., Nunes S.P. // Science. 2022. V. 376. № 6597. P. 1105.

  26. Barbier J., Marques J., Caumette G., Merdrignac I., Bouyssiere B., Lobinski R., Lienemann C.P. // Fuel Processing Technology. 2014. V. 119. P. 185.

  27. Marques J., Merdrignac I., Baudot A., Barré L., Guillaume D., Espinat D., Brunet S. // Oil & Gas Science and Technology-Revue de l’IFP. 2008. V. 63. № 1. P. 139.

  28. Ching M.J.T.M., Pomerantz A.E., Andrews A.B., Dryden P., Schroeder R., Mullins O.C., Harrison C. // Energy & Fuels. 2010. V. 24. № 9. P. 5028.

  29. Юшкин А.А., Балынин А.В., Нехаев А.И., Волков А.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. № 2. С. 155.

  30. Yushkin A., Basko A., Balynin A., Efimov M., Lebedeva T., Ilyasova A., Pochivalov K., Volkov A. // Polymers. 2022. V. 14. P. 4603.

  31. Юшкин А.А., Балынин А.В., Ефимов М.Н., Муратов Д.Г., Карпачева Г.П., Волков А.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2022. Т. 12. № 4. С. 286.

  32. Юшкин А.А., Балынин А.В., Небесская А.П., Ефимов М.Н., Бахтин Д.С., Баскаков С.А., Канатьева А.Ю. // Мембраны и мембранные технологии. 2023. Т. 13. № 4. С. 331.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Мембраны и мембранные технологии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал