Application of ultrafiltration and nanofiltration processes in petroleum industry
Petrol endüstrisinde ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyon proses uygulamaları
- Tez No: 721102
- Danışmanlar: DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Çevreci teknolojinin ön plana çıkmasıyla membran prosesleri göze çarpar hale geldi. Geleneksel ayırma proseslerinin membran uygulamalarıyla değiştirilmesinin yanında, ihtimal dahilinde olabilecek prosesler de değerlendirilip membran prosesleriyle değiştiriliyor. Petrokimya endustrisi bu açıdan bir çok potansiyel barındırmaktadır. Bu çalışma petrokimya endsutrisindeki iki proses icin membran uygulamalarını icermektedir. Petrol sahalarından çıkarılan büyük miktardaki suyun, tekrar kullanılabilmesi ya da yönetmeliklere uygun bertaraf edilebilmesi icin bir çok ayırma işlemine tabi tutulması gerekmektedir. Membranla ayırma, ekonomik ve çevreci bir alternatif olarak bir süredir kullanılmaktadır. Yine de kirlenmeden dolayı, membran değişimi kaçınılmazdır. Bu çalışmanın ilk kısmı, PES'ten yapılmıs kovuklu elyaf membranların yağlı su emulsiyonu (OWE) filtrasyonu için anti-kirlenme stratejileri içermektedir. Kovuklu membranlarda OWE filtrasyonu, çapraz akış sisteminde, 0,3 bardan baslayıp 0,2 barlık artışlarla limit akışa ulaşana kadar devam ettirilerek yapılmıştır. Kovuklu elyaf membran geometrisi, çapraz akış hızı, emulsiyon çeşidi ve membran malzemesinin kirlenme üzerindeki etkileri incelenmistir. Kirlenmeme açısından, spiral geometri, standart tüp geometrisine göre daha avantajlı bulunmuştur. Kirlenme, çapraz akış hızı ile ters orantılıdır. Daha hidrofilik olan seluloz asetattan yapılmış kovuklu elyaf membranın, PES'ten yapılmış olana göre daha az ve temizlenebilir şekilde kirlendiği görülmüştür. Emulsiyondaki damlacık boyut dağılımı ve yağ-yüzey aktif madde içerikleri de kirliliğin kalıcılığı üzerinde etkili olmuştur. Çalısmanın ikinci kısmı, etilen glikolün petrokimyasal bir proses hattından geri kazanımı üzerinedir. Organik bileşiklerin geri kazanımı ve geri dönüşümü ekonomik ve çevresel nedenlerden dolayı endustride gereklidir. Etilen glikol (EG) etilen oksit üretimiyle bağlantılı oluşan ticari bir üründür. EG ve NaHCO3 içeren bir proses hattı, NaHCO3'ın EG'den ayrılması için işleme tabi tutulmuştur. Bunun için, 3 ticari nanofiltrasyon (NF) membranın (Desal DK, DL, HL) filtrasyon performansları çapraz akış sisteminde gözlenmiştir. 2,2 % NaHCO3 ve 2,5 % EG içeren bir proses hattının içeriğinden, iki aşamalı Desal DK membran kullanılarak, 0,22 % NaHCO3 ve 2,5 % EG elde edilebileceği bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Membrane separations become prominent as green techology is taking over. Besides many traditional separation processes being replaced with membrane applications, many potentials are discovered to be transformed. Petrochemical industry is one of the fields with many potentials. This study includes two different membrane applications on different processes in petrochemical industry. Vast amount of produced water from oil fields requires a number of separation processes to be disposed properly or to be reused. As an economic and environmental alternative, membrane separations have been used for a while. Yet, membrane replacement is inevitable due to the fouling. The first part of this study focuses on anti fouling strategies on polyethersulfone (PES) hollow fiber membranes during oil-water emulsion (OWE) filtrations. OWE was filtered on hollow fiber membranes in a cross-flow system at pressures starting from 0,3 bar, at 0,2 bar increments until limiting flux is reached.The effect of hollow fiber geometry, cross-flow velocity, emulsion type and membrane material on fouling were observed. Spiral fiber geometry has a superiority over standart tubular geometry with respect to fouling. Also, cross-flow velocity was found to be reversely related to fouling. More hydrophilic cellulose acetate (CA) membrane fouled less and more reversibly than PES membrane. Emulsion oil droplet size distrubution and oil-surfactant constituents in the emulsions also affected the fouling reversibility. The second part of the studyis on ethylene glycol recovery from a petrochemical stream. Recovery and recycle of organic compounds are necessary in industry due to economic and environmental reasons. Ethylene glycol (EG) is a commercial product as a part of the ethylene oxide production process. A stream containing EG and NaHCO3 was treated to separate NaHCO3 from EG. In order to do this, 3 commercial nanofiltration (NF) membrane (Desal DK, DL, HL) performances were observed in a cross-flow system. It was found that a stream containing 2,2 % NaHCO3 and 2,5 % EG can be desalinated to 0,22 % NaHCO3 and 2,5 % EG with a two stage process using Desal DK membrane.
Benzer Tezler
- Yüksek tuzluluk içeren turşu atıksularından fiziko-kimyasal yöntemlerle laktik asit geri kazanımı
Lactic acid recovery from pickle wastewater containing high salty by physicochemical methods
EZGİ AYIŞIĞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
DOÇ. DR. DİĞDEM GÜVEN
- Application of membrane processes for the treatment of high strength wastewaters
Yüksek kirlilik içeren atıksuların arıtımında membran işlemlerinin uygulanması
EZGİ OKTAV AKDEMİR
Doktora
İngilizce
2007
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ADEM ÖZER
- Integrated membrane filtration enhanced with chemical conditioning and biological treatability of olive mill wastewater
Zeytin karasuyunun kimyasal şartlandırma destekli entegre membran filtrasyonu sonrasında biyolojik arıtılabilirliğinin araştırılması
SUDE SALİMİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVAL SÖZEN
- Sericin protein recovery from silk degumming wastewater in pilot scale via membrane hybrid processes
Membran hibrit prosesler ile pilot ölçekte ipek yumuşatma atık suyundan serisin proteini geri kazanımı
MERVE GENÇTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ YETİŞ
DOÇ. DR. GÖKŞEN ÇAPAR
- Application of reverse osmosis, nanofiltration and sorption-ultrafiltration hybrid processes for removal of endocrine disruptors in water
Sularda bulunan hormon bozucuların uzaklaştırılması için ters ozmos, nanofiltrasyon ve sorpsiyon-ultrafiltrasyon hibrit proseslerinin uygulanması
SUNA YÜKSEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN KABAY