Zeitschrift für Erdöl- und Umweltbiotechnologie

Abstrakt

Lösungsmittelentparaffinierung von schwerem Rohöl mit Methylethylketon

As'ad AM, Yeneneh AM und Obanijesu EO

Der Transport von wachshaltigem Rohöl entlang horizontaler Pipelines erfordert normalerweise zusätzliche Energie, was die Industrie zusätzlich Milliarden von Dollar kostet. In dieser Studie wurde die Eignung von Methylethylketon (MEK) als selektives Lösungsmittel zur Entparaffinierung eines australischen schweren Rohöls sowie die möglichen optimalen Bedingungen untersucht. Es wurden Experimente mit drei Lösungsmittel-Rohöl-Verhältnissen (10 : 1, 15 : 1 und 20 : 1), drei Mischtemperaturen (40 °C, 50 °C und 60 °C) und drei Kühltemperaturen (-10 °C, -15 °C und -20 °C) durchgeführt. Jede Rohölprobe wurde abgewogen und in einem vorgegebenen Massenverhältnis mit MEK gemischt; die Mischung wurde dann in einem heißen Wasserbad erhitzt und gerührt, bis ein thermisches Gleichgewicht erreicht war. Die Mischung wurde dann in ein Ethylenglykolbad gegeben, das mit Trockeneis auf die gewünschte Temperatur abgekühlt wurde, bis die Zieltemperatur erreicht war. Das kristallisierte Wachs, das sich in der Mischung bildet, wurde dann vakuumgefiltert, getrocknet und gewogen. Für jede einzelne Parametervariation wurden drei Proben vorbereitet und das Durchschnittsergebnis aufgezeichnet. Die Ergebnisse zeigten, dass sich die MEK-Entparaffinierungsleistung bei höheren Mischtemperaturen verbesserte. Dies könnte durch die Unterbrechung der Dispersionskräfte erklärt werden, die zwischen den Molekülen im Rohöl bestehen, wodurch sich bevorzugt neue intermolekulare Bindungen zwischen MEK- und Ölmolekülen bilden können als zwischen den Wachsmolekülen. Es wurde auch festgestellt, dass die Verwendung eines höheren Lösungsmittel-Öl-Verhältnisses zu einer höheren Wachsausbeute führte, was auf eine höhere Öllöslichkeit zurückzuführen ist, wenn man die größere Affinität von MEK zu Öl als zu Wachs sowie eine größere Anzahl ungebundener MEK-Moleküle berücksichtigt, damit sich Dispersionskräfte bilden können, wenn ein hohes Lösungsmittel-Öl-Verhältnis verwendet wird. Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, dass eine niedrigere Kühltemperatur zu einer größeren Extraktion von Wachs aus der Mischung führte. Dies kann mit der Tatsache in Verbindung gebracht werden, dass die Temperaturabnahme die Kristallisation des Wachses fördert und dem System eine bevorzugte Bedingung bietet, unter der ein exothermer Prozess wie die Bildung von Wechselwirkungen zwischen gelöstem Stoff und Lösungsmittel stattfinden kann. Die höchste Wachsausbeute (27,9 Gew.-%) wurde schließlich bei einem Lösungsmittel-Öl-Verhältnis von 15:01, einer Mischtemperatur von 50 °C und einer Kühltemperatur von -20 °C erzielt. Ähnliche Ergebnisse von etwa 27,6 Gew.-% Wachsausbeute wurden bei einer Kühltemperatur von -15 °C erzielt, was uns zu der Überlegung veranlasst, ob der zusätzliche Energieaufwand zum Erreichen einer niedrigeren Kühltemperatur den Mehrertrag wert ist, der bei einer geringfügig höheren Wachsausbeute erzielt werden kann, wenn man eine groß angelegte Lösungsmittelentparaffinierung in Betracht zieht.