石油および環境バイオテクノロジージャーナル

概要

メチルエチルケトンによる重質原油の溶剤脱蝋

アサド AM、イェネネ AM、オバニジェス EO

ワックス状の原油を水平パイプラインで輸送するには、通常、余分なエネルギーが必要となり、業界に数十億ドルの追加コストがかかります。この研究では、オーストラリア産の重質原油を脱ワックスするための選択溶剤としてのメチルエチルケトン (MEK) の実現可能性と、考えられる最適条件を調査しました。実験は、3 種類の溶剤と原油の比率 (10 : 1、15 : 1、20 : 1)、3 種類の混合温度 (40°C、50°C、60°C)、3 種類の冷却温度 (-10°C、-15°C、-20°C) で実施しました。各原油サンプルを計量し、所定の質量比で MEK と混合しました。次に、混合物を温水浴で加熱し、熱平衡に達するまで撹拌しました。次に、混合物を、目標温度に達するまでドライアイスを使用して目的の温度まで冷却したエチレングリコール浴に入れました。次に、混合物中に形成された結晶化したワックスを真空濾過し、乾燥して、重量を測定した。それぞれの固有のパラメータ変動に対して 3 つのサンプルを準備し、平均結果を記録しました。結果は、混合温度が高いほど MEK 脱ワックス性能が向上することを示しました。これは、原油中の分子間に存在する分散力が破壊され、ワックス分子よりも MEK と油分子の間に新しい分子間結合が形成される可能性が高くなるためと考えられます。また、溶剤と油の比率が高いほどワックス収量が多くなることが分かりました。これは、ワックスよりも油に対する MEK の親和性が高いこと、および溶剤と油の比率が高い場合、分散力を形成するための結合していない MEK 分子の数が多いことを考慮すると、油の溶解度が高くなるためです。対照的に、冷却温度が低いほど、混合物からのワックスの抽出量が多くなることが分かりました。これは、温度の低下によってワックスの結晶化が促進されるだけでなく、溶質と溶剤の相互作用の形成などの発熱プロセスが発生する優先条件がシステムに提供されるという事実と関連している可能性があります。最終的に、溶剤と油の比率が 15:01、混合温度が 50°C、冷却温度が -20°C のときに、ワックス収率が最大 (27.9 wt%) になりました。冷却温度が -15°C のときにもワックス収率は約 27.6 wt% という同様の結果が得られました。このことから、大規模な溶剤脱ワックス用途を考えた場合、冷却温度を下げるために必要な追加エネルギーが、ワックス収率がわずかに高くなることで得られる収益増加に見合うかどうかを検討する必要があります。