Ультрафильтрационное разделение нефти и отработанных масел
- Авторы: Небесская А.П.1, Балынин А.В.1, Юшкин А.А.1, Маркелов А.В.1,2, Волков В.В.1
-
Учреждения:
- Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева
- Ярославский государственный технический университет
- Выпуск: Том 14, № 5 (2024)
- Страницы: 422-430
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2218-1172/article/view/281216
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2218117224050073
- EDN: https://elibrary.ru/MXNQTN
- ID: 281216
Цитировать
Аннотация
Ежедневно в мире перерабатывается около 90 миллионов баррелей сырой нефти, при этом на такие разделительные процессы, как дистилляция, приходится 10−15% мирового потребления энергии. В связи с этим перед научным сообществом ставится амбициозная задача поиска альтернативных технологий фракционирования, не основанных на летучести отдельных компонентов сложных жидких смесей. Движущей силой ультрафильтрации является перепад давления на мембране, поэтому разделение проходит без фазовых переходов и с существенно меньшими энергозатратами по сравнению с дистилляцией. В последние годы существенно возрос интерес исследователей к разработке мембранных технологий для очистки и повторного использования отработанного смазочного масла. Одна из ключевых проблем мембранной фильтрации нефти и масла заключается в их высокой вязкости. В обзоре рассматриваются два подхода снижения вязкости этих систем: фильтрация при повышенной температуре и предварительное разбавление сырья с последующей фильтрацией. Анализ литературы показал, что в подавляющем числе публикаций в первом случае разделение проводится с использованием ультрафильтрационных керамических мембран, а во втором – применяются более дешевые полимерные мембраны.
Полный текст

Об авторах
А. П. Небесская
Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева
Автор, ответственный за переписку.
Email: nebesskaya@ips.ac.ru
Россия, Москва, Ленинский просп., 29, 119991
А. В. Балынин
Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева
Email: nebesskaya@ips.ac.ru
Россия, Москва, Ленинский просп., 29, 119991
А. А. Юшкин
Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева
Email: nebesskaya@ips.ac.ru
Россия, Москва, Ленинский просп., 29, 119991
А. В. Маркелов
Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева; Ярославский государственный технический университет
Email: nebesskaya@ips.ac.ru
Россия, Москва, Ленинский просп., 29, 119991; Ярославль, Московский просп., 88, 150023
В. В. Волков
Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева
Email: nebesskaya@ips.ac.ru
Россия, Москва, Ленинский просп., 29, 119991
Список литературы
- Sholl D.S., Lively R.P. // Nature. 2016. V. 532. N 7600. P. 435−437.
- Duong A., Chattopadhyaya G., Kwok W.Y., Smith K.J. // Fuel. 1997. V. 76. N 9. P. 821−828.
- Kutowy O., Guerin P., Tweddle T., Woods J. // Proc. 35th Can. Chem. Eng. Conf. 1985. V. 1. – P. 241.
- Kutowy O., Tweddle T.A., Hazlett J.D. // Patent № US4814088A United States.
- Sparks B., Hazlett J., Kutowy O., Tweddle T. // American Institute of Chemical Engineers. 1990. V. 36. N 8.
- Magomedov R.N., Pripakhaylo A.V., Maryutina T.A., Shamsullin A.I., Ainullov T.S. // Russian Journal of Applied Chemistry. 2019. V. 92. N 12. P. 1634−1648.
- Ching M.-J.T.M., Pomerantz A.E., Andrews A.B., Dryden P., Schroeder R., Mullins O.C.,
- Barbier J., Marques J., Caumette G., Merdrignac I., Bouyssiere B., Lobinski R., Lienemann C.-P. // Fuel Processing Technology. 2014. V. 119. P. 185−189.
- Marques J., Merdrignac I., Baudot A., Barré L., Guillaume D., Espinat D., Brunet S. // Oil & Gas Science and Technology - Revue d’IFP Energies nouvelles. 2008. V. 63. N 1. P. 139.
- Юшкин А.А., Балынин А.В., Небесская А.П., Ефимов М.Н., Муратов Д.Г., Карпачева Г.П. // Мембраны И Мембранные Технологии. 2023. Т. 13. N 6. C. 521−534.
- Юшкин А.А., Балынин А.В., Небесская А.П., Ефимов М.Н., Бахтин Д.С., Баскаков С.А., Канатьева (Антошкина) А.Ю. // Мембраны И Мембранные Технологии. 2023. Т. 13. N 4. C. 331−344.
- 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. N 6597. P. 1105−1110.
- Lai W.-C., Smith K.J. // Fuel. 2001. V. 80. N 8. P. 1121−1130.
- Duong A., Smith K.J. // The Canadian Journal of Chemical Engineering. 1997. V. 75. N 6. P. 1122−1129.
- Ashtari M., Ashrafizadeh S.N., Bayat M. // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2012. V. 82−83. P. 44−49.
- Ashtari M., Bayat M., Sattarin M. // Energy & Fuels. 2011. V. 25. N 1. P. 300−306.
- Widodo S., Ariono D., Khoiruddin K., Hakim A.N., Wenten I.G. // Environmental Progress & Sustainable Energy. 2018. V. 37. N 6. P. 1867−1881.
- Boadu K.O., Joel O.F., Essumang D.K., Evbuomwan B.O. // Chemical Science International Journal. 2019. V. 26. N 4. P. 1−11.
- Ratiu S.A., Mihon N.L., Armioni M.D. // Romanian Journal of Automotive Engineering. 2020. V. 26. N 2.
- Pinheiro C.T., Quina M.J., Gando-Ferreira L.M. // Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 2021. V. 51. N 18. P. 2015−2050.
- Anisuzzaman S.M., Jumaidi M.H., Nasir N.N.M. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1195. No. 1. P. 012031.
- Islam M.S., Sanzida N., Rahman M.M., Alam M.D. // Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. 2021. V. 4.. P. 100159.
- Sánchez-Alvarracín C., Criollo-Bravo J., Albuja-Arias D., García-Ávila F., Pelaez-Samaniego M.R. // Recycling. 2021. V. 6. N 1. P. 10.
- Wang Y., Yang Q., Ke L., Peng Y., Liu Y., Wu Q., Tian X., Dai L., Ruan R., Jiang L. // Fuel. 2021. V. 283. P. 119170.
- Ratiu S.A., Tirian G.O., Mihon N.L., Armioni M.D. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2022. V. 1220. N 1. P. 012034.
- Mandloi H., Thakur L.S. // International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. 2023. V. 11. N 6. P. 4368−4371.
- Nissar A., Hanief M., Mir F.Q. // International Journal of Energy and Water Resources. 2023. V. 7. N 3. P. 453−464.
- Sarkar S., Datta D., Deepak K.S., Mondal B.K., Das B. // Journal of Material Cycles and Waste Management. 2023. V. 25. N 4. P. 1935−1965.
- Kupareva A., Mäki-Arvela P., Murzin D.Y. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 2013. V. 88. N 10. P. 1780−1793.
- Mynin V.N., Smirnova E.B., Katsereva O.V., Komyagin E.A., Terpugov G.V., Smirnov V.N. // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 2004. V. 40. N 5. P. 345−350.
- Psoch C., Wendler B., Goers B., Wozny G., Ruschel B. // Journal of Membrane Science. 2004. V. 245. N 1. P. 113−121.
- Gourgouillon D., Schrive L., Sarrade S. // Environmental Science & Technology. 2000. V. 34. N 16. P. 3469−3473.
- Gourgouillon D., Schrive L., Sarrade S., Rios G.M. // Separation Science and Technology. 2000. V. 35. N 13. P. 2045−2061.
- Sarrade S., Schrive L., Gourgouillon D., Rios G.M. // Application to used oil regeneration. Separation and Purification Technology. 2001. V. 25. N 1. P. 315−321.
- Rodriguez C., Sarrade S., Schrive L., Dresch-Bazile M., Paolucci D., Rios G.M. // Desalination. 2002. V. 144. N 1. P. 173−178.
- Федосов С.В., Осадчий Ю.П., Маркелов А.В. // Мембраны И Мембранные Технологии. 2020. Т. 10. N 3. C. 177−189.
- Федосов С., Осадчий Ю., Маркелов А., Соколов А. // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. N 6. C. 435−446.
- Fedosov S.V., Markelov A.V., Sokolov A.V., Osadchy Yu.P. // Membranes and Membrane Technologies. 2022. V. 4. N 5. P. 297−305.
- Cao Y., Yan F., Li J., Liang X., He B. // Desalination and Water Treatment. 2009. V. 11. N 1−3. P. 73−80.
- Rouzegari F., Sargolzaei J., Ramezanian N. // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. V. 0. N 0. P. 1−16.
- White L.S., Nitsch A.R. // Journal of Membrane Science. 2000. V. 179. N 1. P. 267−274.
- Ariono D., Widodo S., Khoiruddin K., Wardani A.K., Wenten I.G. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. V. 395. N 1. P. 012018.
- Widodo S., Khoiruddin K., Ariono D., Subagjo S., Wenten I.G. // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2020. V. 8. N 3. P. 103789.
- Zhu H., Chen K., Sun G., Zhao W., Jiang Q., Xiao C. // Journal of Water Process Engineering. 2023. V. 55. P. 104163.
- New Logic Research – Innovative separation solutions since 1987. – URL: https://www.vsep.com/ (дата обращения: 04.10.2024).
- Федосов С.В., Блиничев В.Н., Масленников В.А., Осадчий Ю.П., Маркелов А.В. // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. N 8. C. 79−82.
- Морозов И.В., Масленников В.А., Осадчий Ю.П., Маркелов А.В. // Аграрный вестник Верхневолжья. 2014. N 3 (8). C. 25.
- Nebesskaya A., Kanateva A., Borisov R., Yushkin A., Volkov V., Volkov A. // Polymers. 2024. №16. P. 2910.
Дополнительные файлы
