Oil Deasphalting Using PAN Membranes with Small Pore Size

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

With the development of oil fields, the proportion of the highest molecular weight component, asphaltenes, increases in the composition of the extracted raw materials. The tendency of asphaltenes to aggregate causes a number of problems, which makes the problem of oil deasphalting relevant. In this work, studies were carried out on the separation of the asphaltene fraction from oil using PAN membranes. In order to reduce the pore size of membranes obtained by the phase inversion method, an additional component, acetone, was introduced into the spinning solution. The permeability of the resulting membranes for water is 37.6 ± 1.7 L/(m2 h atm), and for toluene, 25.3 ± 1.8 L/(m2 h atm), and the pore size is 4.6±0.5 nm. When filtering oil solutions diluted with toluene (1 g/L), the retention capacity of membranes for asphaltenes was 73 ± 4% and more than 95% if the oil content in the solution was more than 10 g/L. A study was made of the parameters of membrane clogging during the filtration of oil solutions in toluene. It is noted that when passing from toluene to oil solutions, the permeability of membranes decreases by 10 times. At the same time, the decrease in permeability is reversible, and when the oil solution was replaced with a pure solvent, the membrane restored up to 99% of its permeability.

About the authors

A. A. Yushkin

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, RAS (TIPS RAS)

Author for correspondence.
Email: Halex@ips.ac.ru
Russia, Moscow

A. V. Balynin

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, RAS (TIPS RAS)

Email: Halex@ips.ac.ru
Russia, Moscow

A. P. Nebesskaya

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, RAS (TIPS RAS)

Email: Halex@ips.ac.ru
Russia, Moscow

M. N. Efimov

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, RAS (TIPS RAS)

Email: Halex@ips.ac.ru
Russia, Moscow

D. G. Muratov

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, RAS (TIPS RAS)

Email: Halex@ips.ac.ru
Russia, Moscow

G. P. Karpacheva

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, RAS (TIPS RAS)

Email: Halex@ips.ac.ru
Russia, Moscow

References

  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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (591KB)
3.

Download (607KB)
4.

Download (527KB)
5.

Download (105KB)
6.

Download (87KB)
7.

Download (309KB)
8.

Download (347KB)
9.

Download (241KB)
10.

Download (67KB)

Copyright (c) 2023 А.А. Юшкин, А.В. Балынин, А.П. Небесская, М.Н. Ефимов, Д.Г. Муратов, Г.П. Карпачева

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».