تأثير السليكا النانوية على إزالة الأسفلتينات بالمذيبات لتحسين النفط الخام العراقي الثقيل
DOI:
https://doi.org/10.21123/bsj.2022.6895الكلمات المفتاحية:
الأسفلتينات، نفط منزوع الاسفلت، خام ثقيل، عملية إزالة الأسفلتينات بالمذيبات، والسليكا النانويةالملخص
في هذه الدراسة، تم تحسين النفط الخام العراقي الثقيل من خلال عملية إزالة الأسفلتينات بالمذيبات (SDA) وعملية تحسين إزالة الأسفلتينات بالمذيبات (e-SDA) بإضافة السليكا النانوية. (NS) وتم تحضير NS من الرمل المحلي. وقد اشارت نتيجة XRD إلى السليكا ذات الطور الغير متبلور ولها قمة واسعة عند 22-23º=2 Θ. أظهر التحليل الطيفي بتقنية (FTIR) إدراج مجموعة silanol المرتبطة بالهيدروجين (Si – O – H) ومجموعة siloxane ( (Si – O – Si . وقد تم اجراء عملية SDA باستخدام مذيب n-pentane باستخدام ظروف مختلفة منها نسبة المذيب إلى النفط (4-16 / 1 مل / جم)، وبدرجة حرارة الغرفة والارتجاع، عند وقت خلط 0.5 ساعة. وفي عملية e-SDA، تم استخدام نسب مختلفة من السليكا النانوية(1-7) نسب وزنية ذات حجم جسيم 61 نانومتر ومساحة سطحية بلغت 560.86 متر مربع / غم مع 12 مل / جم نسبة المذيب الى النفط ووقت الخلط 0.5 ساعة في درجة حرارة الغرفة والارتجاع. وقد اظهرت النتائج أن النفط الخام الثقيل تم تحسينه إلى أقصى حد باستخدام 7 ٪ نسبة وزنية من السليكا النانوية. حيث زادت قيمة API إلى 35.9، بينما زادت نسبة إزالة الأسفلتينات إلى 87.22٪. وزادت نسب إزالة الكبريت والفناديوم والنيكل إلى 51.17٪ و55.07٪ و69.87٪ على التوالي.
Received 3/1/2022
Accepted 14/3/2022
Published Online First 20/7/2022
المراجع
Li Y, Wang Z, Hu Z, Xu B, Li Y, Pu W, et al. A review of in situ upgrading technology for heavy crude oil. Petroleum. 2021;7(2):117–122. Available from: https://doi.org/10.1016/j.petlm.2020.09.004.
Adam M, Anbari H, Hart A, Wood J, Robinson JP, Rigby SP. In-situ microwave-assisted catalytic upgrading of heavy oil: Experimental validation and effect of catalyst pore structure on activity. Chem Eng J. 2021;413:127420. Available from: https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.127420.
Babalola FU, Susu AA. Pre-Treatment of Heavy Crude Oils for Refining. Process Heavy Crude Oils - Challenges Oppor. 2019: 1–18. DOI: 10.5772/intechopen.89486.
Naji FA, Ateeq AA, Al-Mayyah MA. Optimization of blending operation for the Iraqi oils. J Phys Conf Ser. 2021; 1773(1): 012037. IOP Publishing. DOI:10.1088/1742-6596/1773/1/012037.
Santos RG, Loh W, Bannwart AC, Trevisan O V. An Overview of Heavy Oil Properties and Its Recovery and Transportation Methods. Brazilian J Chem Eng. 2014; 31(03): 571–590. https://doi.org/10.1590/0104-6632.20140313s00001853.
Hussein HQ, Khedheer ZA. Study the Effect of Using Microwave Radiation and H-Donors on Improving Heavy Oil. Iraqi J Chem Pet Eng. 2017; 18(4): 1–13.
Branthaver JF, Huang SC. Analytical separation methods in asphalt research . Vol. 3, Advances in sphalt Materials: Road and Pavement Construction. Elsevier Ltd, 2015: 31–57. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-08-100269-8.00002-7.
Turuga ASS. Effect of Solvent Deasphalting Process on the Properties of Deasphalted Oil and sphaltenes From Bitumen. University of Alberta. 2017: 141. https://era.library.ualberta.ca/items/93866988-34d4-4d7c-8da7-e2ae6a8636db.
Sun S, Meng F. Study on Solvent De-asphalting Process for Upgrading of Hydrocracking Unconverted Oil. Ind Eng Chem Res. 2021; 60(1): 652–658. DOI: 10.1021/acs.iecr.0c05766.
Lee JM, Shin S, Ahn S, Chun JH, Lee KB, Mun S, et al. Separation of solvent and deasphalted oil for solvent de-asphalting process. Fuel Process Technol . 2014;119:204–210. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.fuproc.2013.11.014.
Ali IH. Removal of congo red dye from aqueous solution using eco-friendly adsorbent of nanosilica. Baghdad Sci J. 2021;18(2):366–373. Available from: https://bsj.uobaghdad.edu.iq/index.php/BSJ/article/view/4862.
Farhan RZ, Ebrahim SE. Preparing nanosilica particles from rice husk using precipitation method. Baghdad Sci J. 2021;18:494-500. Available from: https://bsj.uobaghdad.edu.iq/index.php/BSJ/article/view/5404.
Farooq U, Patil A, Panjwani B, Simonsen G. Review on Application of Nanotechnology for Asphaltene Adsorption, Crude Oil Demulsification, and Produced Water Treatment. Energy Fuels.2021; 35(23): 19191–19210. Available from: https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c01990.
Franco CA, Montoya T, Nassar NN, Pereira-Almao P, Cortés FB. Adsorption and subsequent oxidation of colombian asphaltenes onto nickel and/or palladium oxide supported on fumed silica nanoparticles. Energy Fuels . 2013; 27(12): 7336–7347. Available from: https://doi.org/10.1021/ef4018543.
Jalil RR, Hussein HQ. The Influence of Nano Fluid Compared With Polyethylene Glycol and Surfactant on Wettability Alteration of Carbonate Rock. IOP Conf Ser: Mater Sci Eng. 2018 ; 454 012046.
Jafari V, Allahverdi A. Synthesis of nanosilica from silica fume using an acid-base precipitation technique and PVA as a nonionic surfactant. J Ultrafine Grained Nanostructured Mater. 2014; 47(2): 105–112. DOI:10.7508/jufgnsm.2014.02.007 .
Hussain HK, Ali SM, Ali YM. Upgrading Sharky Baghdad Heavy Crude Oil. Al-Khwarizmi Eng J. 2011; 7(3): 19–29.
Guzmán JD, Franco CA, Cortés FB. An Enhanced-Solvent Deasphalting Process: Effect of Inclusion of SiO₂ Nanoparticles in the Quality of Deasphalted Oil. J Nanomater . 2017; 2017: 1–14. Available from: https://doi.org/10.1155/2017/9470230.
Mougnol J-BB, Rabiu A, Banijesu E, Sam Z. Asphaltene extraction capacity of different solvents. In: IEEA 18: Proceedings of the 7th International Conference on Informatics, Environment, Energy and Applications . 2018: 114–118. Available from: https://doi.org/10.1145/3208854.3208861.
Mohammed A-HA-K, K.Hussain H. Deasphaltening and Hydrodesulfurization of Basrah Vacuum Residue. Iraqi J Chem Pet Eng. 2001; 2: 12–18.
Kokal SL, Najman J, Sayegh SG, George AE. Measurement And Correlation Of Asphaltene Precipitation From Heavy Oils By Gas Injection. J Can Pet Technol . 1992;31(04). Available from: https://doi.org/10.2118/92-04-01.
Speight JG.Asphaltenes, Resins and the Structure of Petroleum. Oil Gas Sci Technol – Rev IFP.2004; 59(5): 467–477. DOI:10.2516/ogst:2004032.
Franco CA, Lozano MM, Acevedo S, Nassar NN, Cortés FB. Effects of Resin i on Asphaltene Adsorption onto Nanoparticles: A Novel Method for Obtaining Asphaltenes/Resin Isotherms. Energy Fuels. 2016; 30(1): 264–272. Available from: https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.5b02504.
Kharisov BI, González MO, Quezada TS, de la Fuente IG, Longoria F. Materials and nanomaterials for the removal of heavy oil components. J Pet Sci Eng. 2017; 156: 971–982. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.petrol.2017.06.065.
Taborda EA, Franco CA, Lopera SH, Alvarado V, Cortés FB. Effect of nanoparticles/nanofluids on the rheology of heavy crude oil and its mobility on porous media at reservoir conditions. Fuel . 2016; 184: 222–232. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2016.07.013.
Adams JJ. Asphaltene adsorption, a literature review. Energy Fuels . 2014; 28(5): 2831–2856. Available from: https://doi.org/10.1021/ef500282p.
Betancur S, Carmona JC, Nassar NN, Franco CA, Cortés FB. Role of Particle Size and Surface Acidity of Silica Gel Nanoparticles in Inhibition of Formation Damage by Asphaltene in Oil Reservoirs. Ind Eng Chem Res . 2016; 55(21): 6122–6132. Available from: https://doi.org/10.1021/acs.iecr.6b01187.
Luo P, Wang X, Gu Y. Characterization of asphaltenes precipitated with three light alkanes under different experimental conditions. Fluid Phase Equilib .2010; 291(2): 103–110. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.fluid.2009.12.010.
Ateeq AA, Sukkar KA, AbdAl-Huassein M. Characterization of Nanosilica and Comparing Its Effect on Crude Oils and Diesel Fuel. J Nat Sci Res . 2019; 9: 62–77. DOI: 10.7176/JNSR/9-4-08.
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2022 مجلة بغداد للعلوم
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
