Ультрафильтрационное разделение нефти и отработанных масел

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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

Доступ закрыт

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

  1. Sholl D.S., Lively R.P. // Nature. 2016. V. 532. N 7600. P. 435−437.
  2. Duong A., Chattopadhyaya G., Kwok W.Y., Smith K.J. // Fuel. 1997. V. 76. N 9. P. 821−828.
  3. Kutowy O., Guerin P., Tweddle T., Woods J. // Proc. 35th Can. Chem. Eng. Conf. 1985. V. 1. – P. 241.
  4. Kutowy O., Tweddle T.A., Hazlett J.D. // Patent № US4814088A United States.
  5. Sparks B., Hazlett J., Kutowy O., Tweddle T. // American Institute of Chemical Engineers. 1990. V. 36. N 8.
  6. 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.
  7. Ching M.-J.T.M., Pomerantz A.E., Andrews A.B., Dryden P., Schroeder R., Mullins O.C.,
  8. Barbier J., Marques J., Caumette G., Merdrignac I., Bouyssiere B., Lobinski R., Lienemann C.-P. // Fuel Processing Technology. 2014. V. 119. P. 185−189.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. Lai W.-C., Smith K.J. // Fuel. 2001. V. 80. N 8. P. 1121−1130.
  14. Duong A., Smith K.J. // The Canadian Journal of Chemical Engineering. 1997. V. 75. N 6. P. 1122−1129.
  15. Ashtari M., Ashrafizadeh S.N., Bayat M. // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2012. V. 82−83. P. 44−49.
  16. Ashtari M., Bayat M., Sattarin M. // Energy & Fuels. 2011. V. 25. N 1. P. 300−306.
  17. Widodo S., Ariono D., Khoiruddin K., Hakim A.N., Wenten I.G. // Environmental Progress & Sustainable Energy. 2018. V. 37. N 6. P. 1867−1881.
  18. Boadu K.O., Joel O.F., Essumang D.K., Evbuomwan B.O. // Chemical Science International Journal. 2019. V. 26. N 4. P. 1−11.
  19. Ratiu S.A., Mihon N.L., Armioni M.D. // Romanian Journal of Automotive Engineering. 2020. V. 26. N 2.
  20. 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.
  21. Anisuzzaman S.M., Jumaidi M.H., Nasir N.N.M. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1195. No. 1. P. 012031.
  22. Islam M.S., Sanzida N., Rahman M.M., Alam M.D. // Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. 2021. V. 4.. P. 100159.
  23. Sánchez-Alvarracín C., Criollo-Bravo J., Albuja-Arias D., García-Ávila F., Pelaez-Samaniego M.R. // Recycling. 2021. V. 6. N 1. P. 10.
  24. 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.
  25. 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.
  26. Mandloi H., Thakur L.S. // International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. 2023. V. 11. N 6. P. 4368−4371.
  27. Nissar A., Hanief M., Mir F.Q. // International Journal of Energy and Water Resources. 2023. V. 7. N 3. P. 453−464.
  28. 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.
  29. Kupareva A., Mäki-Arvela P., Murzin D.Y. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 2013. V. 88. N 10. P. 1780−1793.
  30. 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.
  31. Psoch C., Wendler B., Goers B., Wozny G., Ruschel B. // Journal of Membrane Science. 2004. V. 245. N 1. P. 113−121.
  32. Gourgouillon D., Schrive L., Sarrade S. // Environmental Science & Technology. 2000. V. 34. N 16. P. 3469−3473.
  33. Gourgouillon D., Schrive L., Sarrade S., Rios G.M. // Separation Science and Technology. 2000. V. 35. N 13. P. 2045−2061.
  34. 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.
  35. Rodriguez C., Sarrade S., Schrive L., Dresch-Bazile M., Paolucci D., Rios G.M. // Desalination. 2002. V. 144. N 1. P. 173−178.
  36. Федосов С.В., Осадчий Ю.П., Маркелов А.В. // Мембраны И Мембранные Технологии. 2020. Т. 10. N 3. C. 177−189.
  37. Федосов С., Осадчий Ю., Маркелов А., Соколов А. // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. N 6. C. 435−446.
  38. Fedosov S.V., Markelov A.V., Sokolov A.V., Osadchy Yu.P. // Membranes and Membrane Technologies. 2022. V. 4. N 5. P. 297−305.
  39. Cao Y., Yan F., Li J., Liang X., He B. // Desalination and Water Treatment. 2009. V. 11. N 1−3. P. 73−80.
  40. Rouzegari F., Sargolzaei J., Ramezanian N. // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. V. 0. N 0. P. 1−16.
  41. White L.S., Nitsch A.R. // Journal of Membrane Science. 2000. V. 179. N 1. P. 267−274.
  42. 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.
  43. Widodo S., Khoiruddin K., Ariono D., Subagjo S., Wenten I.G. // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2020. V. 8. N 3. P. 103789.
  44. Zhu H., Chen K., Sun G., Zhao W., Jiang Q., Xiao C. // Journal of Water Process Engineering. 2023. V. 55. P. 104163.
  45. New Logic Research – Innovative separation solutions since 1987. – URL: https://www.vsep.com/ (дата обращения: 04.10.2024).
  46. 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.
  47. Морозов И.В., Масленников В.А., Осадчий Ю.П., Маркелов А.В. // Аграрный вестник Верхневолжья. 2014. N 3 (8). C. 25.
  48. Nebesskaya A., Kanateva A., Borisov R., Yushkin A., Volkov V., Volkov A. // Polymers. 2024. №16. P. 2910.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Спектр фильтрационных процессов.

Скачать (207KB)

© Российская академия наук, 2024

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».