Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm xử lý nước thải nhiễm dầu trong công nghiệp khai thác dầu khí

78 15 0
  • Loading ...
1/78 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 23/11/2016, 16:37

HỌ VÀ TÊN TÁC GIẢ LUẬN VĂN: VŨ DIỆU LINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Họ tên tác giả luận văn: Vũ Diệu Linh CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA HỌC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ HÓA PHẨM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU TRONG CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC DẦU KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC KHOÁ: 2013B Hà Nội – Năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Họ tên tác giả luận văn: Vũ Diệu Linh NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ HÓA PHẨM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU TRONG CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC DẦU KHÍ Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : Đào Quốc Tùy Hà Nội – Năm 2014 PVN - PVI/CTAT Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn: “Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm xử lý nước thải nhiễm dầu công nghiệp khai thác Dầu khí” công trình nghiên cứu thân Tất thông tin tham khảo dùng luận văn lấy từ công trình nghiên cứu có liên quan nêu rõ nguồn gốc danh mục tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu đưa luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khoa học khác Ngày tháng năm 2014 TÁC-GIẢ Vũ Diệu Linh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS.Đào Quốc Tùy tận tình bảo giúp đỡ suốt thời gian làm thực nghiệm hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn anh chị cán Phòng thí nghiệm Công nghệ Lọc Hóa dầu Vật liệu xúc tác hấp phụ - Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ đóng góp nhiều ý kiến bổ ích mặt khoa học để hoàn thành luận văn Ngày tháng năm 2014 Vũ Diệu Linh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa .1 Lời cam đoan Danh mục bảng .5 Danh mục hình vẽ đồ thị MỞ ĐẦU Chương 1-TỔNG QUAN 10 1.1.Nước thải nhiễm dầu 10 1.2.Sự hình thành nhũ tương dầu mỏ .11 1.3.Các phương pháp xử lý nước thải nhiễm dầu giới……… ….15 1.4 Tình hình xử lý nước thải Việt Nam …………………………… 22 1.5.Giới thiệu Deoiler, tình hình sử dụng phương pháp tổng hợp deoiler 28 Chương 2- THỰC NGHIỆM 35 2.1.Chuẩn bị mẫu nước nhiễm dầu 35 2.1.1 Xác định thành phần nước nhiễm dầu 35 2.2.2 Pha mẫu nước nhiễm dầu 36 2.2 Nghiên cứu tổng hợp oligome 38 2.2 1.Nghiên cứu lựa chọn monome 38 2.2.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm phản ứng trùng ngưng 40 2.2.3 Nghiên cứu đặc tính hoá lý sản phẩm………………………41 2.3 Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm phá nhũ 41 2.3.1 Lựa chọn dung môi hoa tan 42 2.3.2 Lựa chọn phụ gia keo tụ đa điện ly 43 2.3.3 Phụ gia ổn định pH 43 2.3.4 Ảnh hưởng nồng độ chất phá nhũ đến khả xử lý 44 2.3.5 Đánh giá khả phá nhũ hệ hóa phẩm .44 2.4 Đánh giá khả tương tác hệ hóa phẩm 44 2.4.1 Xác định khả phân rã sinh học hệ hoá phẩm phá nhũ 44 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy 2.4.2 Đánh giá khả tương tác hệ hóa phẩm với Demulsifier 45 Chương 3-KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Xác định thành phần nước nhiễm dầu .46 3.2 Xác định kích thước nhũ tương 47 3.3 Kiểm tra độ bền nhũ tương………………………………………… 50 3.4 Đánh giá hiệu tách nhũ sản phẩm thu được………… …….… 51 3.5 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm phản ứng trùng ngưng… 52 3.6 Nghiên cứu đặc tính hoá lý sản phẩm……………….……………55 3.7 Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm phá nhũ…………………………….58 3.7.1 Lựa chọn dung môi hoa tan…………………………….………….58 3.7.2 Lựa chọn phụ gia keo tụ đa điện ly…………………….………….59 3.7.3 Phụ gia ổn định pH…………………….………………………… 61 3.7.4 Ảnh hưởng nồng độ chất phá nhũ đến khả xử lý………62 3.7.5 Đánh giá khả phá nhũ hệ hóa phẩm………………… 64 3.8 Đánh giá khả tương tác hệ hóa phẩm……………….…… 69 3.8.1 Xác định khả phân rã sinh học hệ hoá phẩm phá nhũ 69 3.8.2 Đánh giá khả tương tác hệ hóa phẩm với Demulsifier 69 3.9 Đề xuất quy trình tổng hợp hệ hóa phẩm phá nhũ phòng thí nghiệm ……………………………………………………………………… …… 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng I.1.1 Một số công nghệ loại bỏ dầu mỡ theo kích thước hạt dầu 14 Bảng I.1.2 Bảng so sánh ưu nhược điểm phương pháp sử dụng để tách dầu khỏi nước thải nhiễm dầu 20 Bảng I.1.3 Các công nghệ thiết bị tách sử dụng để xử lý nước khai thác 23 Bảng 1.1 Thành phần nước nhiễm dầu giàn CPP, CTP2, CTP3 46 Bảng 1.2 Kết đo độ bền nhũ hoá mẫu nước thải nhiễm dầu mẫu chế tạo 50 Bảng 2.1 Tính chất lý học kết đánh giá sơ hiệu tách nhũ sản phẩm phản ứn g trùng ngưng thu 51 Bảng 2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khối lượng phân tử trung bình sản phẩm 52 Bảng 2.3 Ảnh hưởng tỷ lệ xúc tác đến sản phẩm phản ứng 53 Bảng 2.4 Thành phần chất hỗn hợp sản phẩm phản ứng 54 Bảng 2.5 Ảnh hưởng trọng lượng phân tử đến khả phá nhũ 55 Bảng 3.1 Ảnh hưởng dung môi đến hiệu phá nhũ sản phẩm 58 Bảng 3.2 Ảnh hưởng phụ gia đến khả phá nhũ (theo nồng độ) 59 Bảng 3.3 Ảnh hưởng phụ gia đến khả phá nhũ (theo thời gian) 60 Bảng 3.4 Ảnh hưởng pH đến hiệu phá nhũ 62 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nồng độ oligome tới khả phá nhũ 63 Bảng 3.6: Hàm lượng dầu sau xử lý hệ hoá phẩm phá nhũ O4 O6 64 Bảng 3.7 Kết thử nghiệm hiệu xử lý nước thải nhiễm dầu với 7ppm hệ hoá phẩm phá nhũ – Deoiler O4 hoá phẩm phá nhũ Vietsovpetro sử dụng 65 Bảng 4.1 Kết thử nghiệm đánh giá khả tương thích Deoiler với Demulsifier 69 Bảng 5.1 Đặc tính sản phẩm Deoiler 72 PVN - PVI/CTAT DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Phân loại trạng thái dầu nước theo kích thước giọt dầu 10 Hình 1.2 Nhũ tương nước/dầu nhũ tương dầu/nước 13 Hình 1.3 Bể lắng trọng lực API 15 Hình 1.4 Thiết bị tách dạng gợn sóng 16 Hình 1.5.a Thiết bị tuyển hòa tan khí 17 Hình 1.5.b Thiết bị tuyển phát sinh khí 17 Hình 1.6 Các giọt dầu đông tụ bề mặt 17 Hình 1.7 Sơ đồ công nghệ phân xưởng ETP 25 Hình 1.8 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhiễm dầu giàn CTP2 Vietsovpetro 27 Hình 1.9 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhiễm dầu giàn CTP3 Vietsovpetro 27 Hình 1.10 Cơ chế tác động Deoiler lên nhũ tương O/W 29 Hình 1.11 Quá trình điều chế Polyvinylamin 32 Hình 1.12 Cấu trúc PEI 32 Hình 1.13 Mô tả trình tổng hợp poly-DADMAC 33 Hình 1.14 Quá trình tổng hợp chung polyamin mạch thẳng (poly-dimethylamin-co-epiclohydrin) 34 Hình 1.15 Công thức cấu tạo DEA, TEA 35 Hình 2.1 Nhũ tương mẫu nước CPP3 47 Hình 2.2 Nhũ tương mẫu nước CTP2 47 Hình 2.3 Nhũ tương mẫu nước CTP3 47 Hình 2.4 Nhũ tương mẫu 400v/p (Có HĐBM) 47 Hình 2.5 Nhũ tương mẫu 500v/p (Có HĐBM) 48 Hình 2.6 Nhũ tương mẫu 600v/p (Có HĐBM) 48 Hình 2.7 Nhũ tương mẫu 700v/p (Có HĐBM) 48 Hình 2.8 Nhũ tương mẫu 800v/p (CóHĐBM) 48 Hình 2.9 Nhũ tương mẫu 500v/p (không có HĐBM) 48 Hình 2.10 Nhũ tương mẫu 600v/p (không có HĐBM) 48 Hình 2.11 Nhũ tương mẫu 700v/p (không có HĐBM) 48 Hình 2.12 Nhũ tương mẫu 800v/p (Không có HĐBM) 48 PVN - PVI/CTAT Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy Hình 2.13 Độ bền nhũ hóa mẫu nước thải nhiễm dầu 50 Hình 2.14 Sơ đồ thiết bị phản ứng điều chế oligome 39 Hình 2.15 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khối lượng MTB Oligome 52 Hình 2.16 Ảnh hưởng trọng lượng phân tử đến khả phá nhũ 55 Hình 2.17 Phổ IR oligome O4 56 Hình 2.18 Phổ IR oligome O6 56 Hình 2.19 Phổ LC-MS O4 57 Hình 2.20 Phổ LC-MS O6 57 Hình 2.21 Ảnh hưởng dung môi đến hiệu phá nhũ sản phẩm 58 Hình 2.22 Ảnh hưởng phụ gia keo tụ - đa điện ly đến khả phá nhũ 60 Hình 2.23 Ảnh hưởng phụ gia keo tụ đa điện ly đến thời gian tách nhũ 61 Hình 2.24 Ảnh hưởng pH đến hiệu phá nhũ 62 Hình 2.25 Ảnh hưởng nồng độ chất phá nhũ tới khả phá nhũ 63 Hình 2.26a Ảnh bình mẫu trước xử lý hệ hoá phẩm phá nhũ O4 66 Hình 2.26b Ảnh bình mẫu sau xử lý với 5ppm deoiler O4 67 Hình 2.26c Mẫu nước sau xử lý với 10ppm deoiler 67 Hình 2.26d Mẫu nước sau xử lý với 20ppm deoiler 68 Hình 2.27 Tốc độ phân rã sinh học hệ hóa phẩm Deoiler 69 Hình 2.28a Ảnh hưởng Demulsifier TPS-86318 đến hiệu phá nhũ 70 Hình 2.28b Ảnh hưởng Demulsifier DMO-609 đến hiệu phá nhũ 71 Hình 2.29 Quy trình tổng hợp hệ hoá phẩm Deoiler 72 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn: “Nghiên cứu tổng hợp chất phá nhũ (deoiler) để xử lý nước nhiễm dầu công nghiệp khai thác Dầu khí” công trình nghiên cứu thân Tất thông tin tham khảo dùng luận văn lấy từ công trình nghiên cứu có liên quan nêu rõ nguồn gốc danh mục tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu đưa luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khoa học khác Ngày tháng năm 2014 TÁC-GIẢ Vũ Diệu Linh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy Ảnh hưởng phụ gia keo tụ đa điện ly đến thời gian tách nhũ 210 Hàm lượng dầu sau xử lý (ppm) 180 150 O4 (sử dụng phụ gia CMC) O6 (sử dụng phụ gia CMC) 120 O4 (sử dụng phụ gia PAC) O6 (sử dụng phụ gia PAC) 90 O4 (chưa sử dụng phụ gia) O6 (chưa sử dụng phụ gia) 60 30 0 10 20 30 40 50 60 Thời gian tách nhũ (phút) Hình 3.22: Ảnh hưởng phụ gia keo tụ đa điện ly đến thời gian tách nhũ Thực tế cho thấy chất phá nhũ có bổ sung phụ gia keo tụ đa điện ly với tỷ lệ (0,005%) rút ngắn thời gian xử lý thu gom nhũ tương rõ rệt Khi sử dụng chất keo tụ đa điện ly hiệu xử lý nhũ đạt cao xuống 10 phút so với không sử dụng phụ gia keo tụ đa điện ly (30 phút) Sau bổ sung phụ gia PAC CMC thời gian tách nhũ rút ngắn rõ rệt, nước sau xử lý tạp chất cũng bị cụm lại với hạt nhũ tương dầu nước hiệu xử lý nước thải cao trước đó, nước Thời gian phá nhũ bổ sung CMC rút ngắn so với bổ sung PAC Khi sử dụng liều lượng cần thiết, tượng keo tụ bị phá huỷ làm nước đục trở lại (Kết bảng 3.3) Chất phụ gia CMC có vùng hoạt động pH lớn, tan tốt môi trường axit kiềm phù hợp với pH môi trường nước vỉa nằm khoảng 6,5 - 7,5 pH oligome khoảng 7,5 - 8,5 với tiền chất cellulose dễ phân huỷ, thân thiện với môi trường Do đó, lựa chọn CMC làm phụ gia keo tụ đa điện ly để điều chế hệ hoá phẩm đề tài 3.7.3 Phụ gia ổn định pH Điều chỉnh pH hệ chất phá nhũ đạt giá trị: 5; 6; 7; 8; Khảo sát khả tách dầu nước thải Từ kết bảng 3.4 cho thấy, giá trị pH >8 hiệu phá nhũ thấp Hiệu phá nhũ cao pH - Khi pH - hiệu 61 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy phá nhũ giảm Do màng hấp phụ đơn lớp bao quanh nhũ tương hình thành naphtenic có sẵn dầu thô Lực liên kết hạt nhũ mạnh môi trường chứa nhũ kiềm (pH cao) trở nên yếu dần hay chuyển sang trạng thái linh động pH giảm Do để rút ngắn thời gian phá vỡ nhũ, cần điều chỉnh cho pH tác nhân phá nhũ, pH tối ưu cho khử nhũ tương môi trường khoảng pH = Bảng 3.4 Ảnh hưởng pH đến hiệu phá nhũ Oligome O4 O6 O4 O6 pH Lượng dầu lại sau xử lý (ppm) 11, 34, 73, 79, 1 43, 63, 99, 10 8 3,7 Độ đục nước sau xử lý (NTU) 17, 37, 41, 5,2 5 12, 32, 51, 53, 2 18 0,2 23 3,8 92, 12 0,0 Ảnh hưởng pH đến hi ệu phá nhũ Lượng dầu lại sau xử lý (ppm) 250 200 150 O4 O6 100 50 pH Hình 3.23: Ảnh hưởng pH đến hiệu phá nhũ 3.7.4 Ảnh hưởng nồng độ chất phá nhũ đến khả xử lý 62 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy Bảng 3.5 Ảnh hưởng nồng độ oligome tới khả phá nhũ Nồng độ oligome (ppm) Oligo me 10 20 Dầu lại mẫu sau xử lý (ppm) (dầu mẫu trước xử lý 487ppm) O4 45 O6 55, 34, 39, 24, 33, 92, 14 9,0 9,3 12, 21, 22, Ảnh hưởng nồng độ chất phá nhũ đến hiệu xử lý Dầu lại mẫu sau xử lý (ppm) 160 140 120 100 O4 O6 80 60 40 20 0 10 12 14 16 18 20 Nồng độ oligomer (ppm) Hình 3.24: Ảnh hưởng nồng độ chất phá nhũ tới khả phá nhũ Tiến hành đo hàm lượng dầu mẫu nước thải nhiễm dầu trước sau xử lý chất phá nhũ nồng độ chất phá nhũ khác Xác định hiệu xử lý dầu mẫu nước thải thấy rằng: sử dụng 1-20ppm chất phá nhũ, đặc biệt O4 đạt hiệu tách nhũ cao Lượng dầu lại sau sử dụng 7ppm hệ chất xử lý dầu nước thải 9,3ppm Nhưng tiếp tục tăng nồng độ sử dụng hiệu xử lý không tăng mà bị giảm Nhìn chung hiệu xử lý đạt hiệu cao sử dụng 63 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy từ 3-7ppm hệ chất xử lý nước thải nhiễm dầu Điều đuợc giải thích hấp phụ đơn lớp chất phụ lên bề mặt hạt nhũ Đó nồng độ thấp hạt deoiler hấp phụ hết lên hạt nhũ, trung hoà điện tích trái dấu nhờ nhóm chúng mang điện dương làm triệt tiêu lực đẩy tĩnh điện nhũ, thúc đẩy trình keo tụ Mặt khác, phần ưa nước phân tử deoiler cho vào quay kéo phần ưa nước hạt nhũ khỏi bề mặt hạt nhũ Như dầu thu cụm lại lên thành khối (mảng) Nếu cho chất phá nhũ vượt qua ngưỡng tới hạn, xảy tượng hạt nhũ sau trung hoà điện tích hấp phụ thêm chất phá nhũ mang điện Khi đó, xuất hiện tượng đổi dấu điện tích bề mặt, thay điện tích âm lúc đầu, hạt nhũ tích điện dương chất cho thêm, lực đẩy tĩnh điện tái xuất hạt nhũ lại trở nên bền sau đó, tăng tiếp nồng độ lên lại xuất trở lại tượng kết cụm tủa hình thành nhiều quét theo hạt nhũ kết lại với thành khối [13, 28] Với O4 có hai khoảng nồng độ chất xử lý đạt hiệu cao Với yêu cầu xử lý nước thải đạt 20ppm dầu, cần sử dụng 7ppm chất phá nhũ Và sử dụng 3-5ppm chất phá nhũ yêu cầu xử lý đạt đến < 40ppm dầu Khi sử dụng 0-20ppm chất xử lý nước thải nhiễm dầu, hiệu xử lý nước giảm sử dụng 20ppm O4 chất phá nhũ xử lý đạt mức lại < 40ppm dầu Với O6 có hai khoảng nồng độ cho hiệu xử lý nhũ cao sử dụng 3-7ppm hàm lượng dầu sau xử lý đạt < 20ppm Như vậy, sau khảo sát ảnh hưởng trọng lượng phân tử, độ pH, nồng độ oligome tới khả phá nhũ sản phẩm kết luận sau: oligome O4 O6 có hiệu xử lý nhũ tương cao pH = với nồng độ 3-5ppm 7ppm tuỳ thuộc vào yêu cầu xử lý 40ppm hay 20ppm dầu nước thải 3.7.5 Đánh giá khả phá nhũ hệ hóa phẩm Kết thể bảng 3.6 Bảng 3.6: Hàm lượng dầu sau xử lý hệ hoá phẩm phá nhũ O4 O6 Nồng độ deoiler (ppm) Deoiler 10 20 Lượng dầu lại sau xử lý (ppm) Mẫu NT1 O4 56,2 15,2 11,1 8,2 54,4 22,1 O6 65,2 18,6 27,4 17,1 67,3 35,3 10,4 53,7 20,7 Mẫu NT2 O4 75,2 30,1 21,7 64 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật O6 GVHD: TS Đào Quốc Tùy 95,4 28,2 25,1 17,6 65,2 29,9 Mẫu NT3 O4 42,9 17,3 12,8 10,2 32,1 28,9 O6 48,7 29,2 15,2 12,5 53,4 43,0 Mẫu NT4 O4 65,4 25,0 20,7 9,3 38,4 18,1 O6 155,2 61,0 35,9 17,6 58,1 25,5 Mẫu NT5 O4 35,2 16,3 10,3 8,6 38,5 13,0 O6 55,1 16,8 15,4 12,7 74,7 25,4 Kết thu cho thấy: Hiệu xử lý dầu 05 mẫu nước cao mẫu nước thải nhiễm dầu lấy từ giàn CPP3, CTP2, CTP3 mẫu tự tạo sử dụng 3-7ppm hệ chất phá nhũ nước thải nhiễm dầu O4, O6 Khi sử dụng O4: khả xử lý nhũ đạt hiệu cao sử dụng 3-7ppm chất phá nhũ Xử lý tối đa, lại 8,2ppm dầu nước thải Khi sử dụng O6: khả xử lý nhũ đạt hiệu cao sử dụng 3-7ppm chất phá nhũ xử lý tối đa lại 12,5ppm dầu Với kết kết luận: chất khử nhũ O4 có hiệu xử lý tốt lượng dùng so với hóa phẩm khử nhũ O6 Nhóm tác giả lựa chọn hệ hóa phẩm O4 để so sánh khả xử lý dầu mẫu nước thải với hóa phẩm RBW-517 Vietsovpetro dùng đánh giá khả tương thích hệ hóa phẩm Bảng 3.7 Kết thử nghiệm hiệu xử lý nước thải nhiễm dầu với 7ppm hệ hoá phẩm phá nhũ – Deoiler O4 hoá phẩm phá nhũ Vietsovpetro sử dụng Hệ hoá phẩm xứ lý nước nhiễm dầu Mẫu NT1.2 Mẫu NT2.2 Mẫu NT3.2 Mẫu NT4.2 Mẫu NT5.2 Lượng dầu lại sau xử lý (ppm) O4 8,2 10,4 10,2 9,3 8,6 RBW-517 10,1 17,3 8,5 12,0 9,2 65 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy Kết thử ngiệm hiệu phá nhũ 05 mẫu nước (03 mẫu nước lấy từ giàn CPP3, CTP2, CTP3 02 mẫu nước nhiễm dầu chế tạo có chất hoạt động bề mặt) Từ kết thu bảng 2.3.6 cho thấy, sản phẩm xử lý nước thải nhiễm dầu O4 chế tạo có hiệu xử lý nhũ tương đương với sản phẩm mà vietsovpetro sử dụng Dưới dây hình ảnh số bình mẫu trước sau xử lý hệ hoá phẩm phá nhũ nồng độ khác Hình 3.25a: Ảnh bình mẫu trước xử lý mẫu nước hệ hoá phẩm phá nhũ 66 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy Hình 3.25b: Ảnh bình mẫu sau xử lý 7ppm deoiler O4 Hình 3.25c: Mẫu nước sau xử lý 10ppm deoiler 67 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy Hình 3.25d: Mẫu nước sau xử lý 20ppm deoiler 68 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy 3.8 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TƯƠNG TÁC CỦA HỆ HOÁ PHẨM 3.8.1 Xác định khả phân rã sinh học hệ hoá phẩm phá nhũ Tính toán kết quả, độ phân rã sinh học thể đồ thị hình 2.29 Ảnh hưởng phân rã sinh học Tốc độ phân rã sinh học Deoiler O4 (%) 90 80 76 80 70 83 62 60 50 40 30 20 10 0 14 21 28 Ngày (PRSH (theo COD/ThOD)) Hình 3.26: Tốc độ phân rã sinh học hệ hóa phẩm Deoiler 3.8.2 Đánh giá khả tương tác hệ hóa phẩm với Demulsifier Các kết thu từ trình thử nghiệm thể bảng 4.2 hình 2.27a, hình 2.27b sử dụng 5ppm deoiler, có mặt 10-30ppm demulsifier gần ảnh hưởng không đáng kể đến hiệu xử lý nước thải hóa phẩm phá nhũ chế tạo Riêng trường hợp sử dụng chất khử nhũ với liều lượng 50ppm, demulsifier có ảnh hưởng đến thời gian phá nhũ hiệu xử lý nhũ tương, hiệu xử lý nhũ đạt cao sau 30 phút hàm lượng dầu nước sau xử lý nằm khoảng 20 đến 30ppm, hàm lượng dầu nước thải sau xử lý đáp ứng yêu cầu chất lượng nước thải (< 40ppm) Bảng 4.1 Kết thử nghiệm đánh giá khả tương thích Deoiler với Demulsifier Dầu lại sau khoảng thời gian (phút) Tên hóa phẩm Không có Demul 34,1 10 15 20 30 60 9,3 9,3 9,3 9,3 9,3 69 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy Hóa phẩm Demulsifier 10ppm DMO-86318 31,1 9,3 9,3 9,3 9,3 9,3 TPS-609 35,0 9,3 9,3 9,3 9,3 9,3 Hóa phẩm Demulsifier 20ppm DMO-86318 31,0 9,7 9,7 9,7 9,7 9,7 TPS-609 33,0 12,5 10,0 10,0 10,0 10,0 Hóa phẩm Demulsifier 30ppm DMO-86318 32,7 11,5 10,0 10,0 10,0 10,0 TPS-609 33,5 12,6 10,3 10,3 10,3 10,3 Hóa phẩm Demulsifier 50ppm DMO-86318 42,7 38,2 35,1 32,0 22,1 22,1 TPS-609 45,5 42,9 38,1 34,7 29,8 29,8 Kết thử nghiệm ảnh hưởng Demul DMO-86318 đến hiệu tách nhũ Hiệu tách nhũ (%) Không có DMO-86318 100.0 10ppm DMO-86318 98.0 96.0 20 ppm DMO-86318 94.0 30 ppm DMO-86318 92.0 90.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 50 ppm DMO-86318 Thời gian tách nhũ (phút) Hình 3.27a: Ảnh hưởng Demulsifier TPS-86318 đến hiệu phá nhũ 70 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy Hiệu xử lý nhũ (%) Kết thử nghiệm ảnh hưởng Demul TPS-609 đến hiệu xử lý nhũ Không có DMO-86318 100.0 10ppm TPS-609 98.0 96.0 94.0 20 ppm TPS-609 92.0 30 ppm TPS-609 90.0 20 40 60 80 50 ppm TPS-609 Thời gian xử lý (phút) Hình 3.27b: Ảnh hưởng Demulsifier DMO-609 đến hiệu phá nhũ 71 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy 3.9 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH TỔNG HỢP HỆ HOÁ PHẨM PHÁ NHŨ TRONG PTN & TÍNH TOÁN KINH TẾ SƠ BỘ 3.9.1 Quy trình tổng hợp Trên sở nghiên cứu phần trên, thiết lập qui trình công nghệ tổng hợp hệ hoá phẩm Deoiler Phần chủ yếu trình bày gắn gọn dạng sơ đồ khối kèm theo thuyết minh mà dựa vào tiến hành thực nghiệm 3.9.1.1 Sơ đồ khối 170oC, 8h DEA Hỗn hợp Sản Phẩm SP có hiệu tách nhũ cao Thử nghiệm Hiệu tách nhũ Xúc tác Dung môi Hệ Hóa Phẩm Deoiler, màu cánh dán, mùi dễ chịu Chế tạo hệ Hóa Phẩm Deoiler Chất (polyme hoạt động bề mặt) Phụ gia keo tụ, phụ gia ổn định pH Hình 2.29: Quy trình tổng hợp hệ hoá phẩm Deoiler 3.9.1.2 Thuyết minh Từ monome DEA, tiến hành phản ứng trùng ngưng 170oC vòng 8h 0,03% xúc tác FeCl3, thu đựợc polydiethanolamine chất có khả xử lý dầu nước thải xuống mức thấp Sau điều chế oligome đạt yêu cầu, tiến hành pha chế deoiler với chất phụ gia: dung môi hoà tan nước (3%), chất keo tụ, đa điện ly CMC (0,005%), chất ổn định pH: natribicacbonat (0,01%) thu hệ hoá phẩm deoiler đạt tiêu chất luợng bảng 2.5.1 Sau xử lý, lượng dầu lại mẫu nước thải 10ppm (Đạt tiêu chuẩn QCVN 35:2010/BTNMT hàm lượng dầu nước thải 93 C 68 -5 -3 o ~120 C ~125oC Tên hóa phẩm RBW-517 O4 3,5 - 4,5 5-6 Tan nước Tan tốt nước Hắc Dễ chịu 73 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua trình nghiên cứu luận văn rút kết luận sau: Đã lựa chọn diethanolamine monome tham gia phản ứng trùng ngưng cho sản phẩm có khả tạo xử lý nhũ tương dầu nước với hiệu xử lý khác tuỳ theo độ trùng hợp sản phẩm (theo n khác nhau) Bằng phương pháp IR LC-MS, xác định oligome có hiệu xử lý nước thải cao polydiethanolamine có MTB = 704,3 Đã nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm phản ứng polyme hoá Phản ứng điều chế polydiethanolamine có hiệu xử lý nhũ cao tổng hợp điều kiện có xúc tác FeCl3 0,03%, nhiệt độ 1700C vòng 8h độ chọn lọc cao với n6 = 17,2%; n7 = 67% Đã chế tạo thành công hệ hoá phẩm deoiler với thành phần chủ yếu gồm: - Dung môi nước - Chất keo tụ - đa điện ly CMC - Chất ổn định pH natribicacbonat Đã thử nghiệm tính hệ hoá phẩm phòng thí nghiệm, kết cho thấy hiệu xử lý nhũ tương nước thải cao Lượng dầu lại nước thải sau xử lý 10ppm Đã xây dựng qui trình tổng hợp hệ hoá phẩm phòng thí nghiệm đề xuất phương pháp sử dụng hệ hoá phẩm 74 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: TS Đào Quốc Tùy TÀI LIỆU THAM KHẢO John S Eowa (2001), Electrostatic enhancement of coalescence of water droplets in oil, Chemical Engineering Journal 84 173–192 Shubo Denga,Gang Yub (2005), Destabilization of oil droplets in produced water from ASP flooding, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 252 113–119 A.A Hafiz, H.M El-Dinb (2005), Chemical destabilization of oil-in-water emulsion by novel polymerized diethanolamines - Journal of Colloid and Interface Science 284 167–175 Jiangying Wu, Yuming Xu (2005), Effect of EO and PO positions in nonionic surfactants on surfactant properties and demulsification performance, Volume 252, Pages 79–85 Tereza Neuma de Castro Dantas (2001), Microemulsion systems applied to breakdown petroleum emulsions, Petroleum Science and Engineering, Volume 32, Issues 2–4, 29, - Pages 145-149 75 [...]... giới Công nghệ xử lý và thu hồi dầu từ nước khai thác không phải là một ngoại lệ Vì vậy, công nghệ và thiết bị để xử lý nước khai thác cho công đoạn thăm dò và khai thác dầu khí ở Việt Nam đều nằm trong chuỗi công nghệ và thiết bị tách dầu được mô tả ở phần I, mục III ở trên Các công nghệ và thiết bị xử lý nước thải nhiễm dầu được dùng ở Việt Nam thay đổi tuỳ thuộc vào từng nhà thầu và vào từng công. .. biến dầu khí) một lượng lớn chất thải nói chung và nước thải nhiễm dầu nói riêng được tạo ra và sẽ gia tăng theo sản lượng dầu thô khai thác Các nguồn gây ô nhiễm nước chính từ hoạt động thăm dò, khai thác và chế biến dầu khí bao gồm: - Nước sản xuất (bao gồm nước vỉa, nước bơm ép, nước ngưng, nước từ quá trình xử lý hóa học) - Dung dịch khoan, mùn khoan và các hóa chất xử lý giếng - Nước xử lý, nước rửa... các cơ sở dầu khí trên đất liền phục vụ cho các dịch vụ dầu khí như cảng, tổng kho xăng dầu Nước thải nhiễm dầu phát sinh từ hai nguồn khác nhau là: nước mưa nhiễm dầu và nước thải từ các phân xưởng, công đoạn sản xuất có phát sinh ô nhiễm dầu cho nguồn nước Quy trình xử lý nước thải nhiễm dầu ở cảng dịch vụ dầu khí PTSC tại thành phố Vũng Tàu là ví dụ điển hình cho việc xử lý nước thải nhiễm dầu của... Tùy a Sơ đồ công nghệ của phân xưởng ETP Nước khử muối Thiết bị rữa bùn Nước thải từ CNU Bể trộn hóa chất Bùn nhà máy Bể chứa bùn Nước Nước nhiễm nhiễm dầu từ dầu KVCN Nhà máy Ổn định bùn Thiết bị tách ba pha li tâm Bể chứa dầu thải Dầu Nước nhiễm dầu bề mặt Nước chua Bể chứa nước mưa TB làm mát (tiếp) Dầu TPI Dầu Bể điều hòa Dầu DAF Dầu Dầu TPI Bể sục khí xử lý phenol TB làm mát Nước thải sinh hoạt... trạng việc xử lý NTND từ khâu thăm dò khai thác dầu khí, các dịch vụ kỹ thuật dầu khí và lọc dầu ở tập đoàn kinh tế lớn nhất Việt Nam 4.1 Xử lý nước khai thác tại mỏ Sư tử đen của liên doanh điều hành Cửu Long JOC [4] Như chúng ta đã biết, nước khai thác là nguồn NTND lớn nhất cần được xử lý của công nghiệp dầu khí Việt Nam hiện nay Đây là nguồn NTND trong quá trình thăm dò và khai thác dầu khí Công việc... HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở VIỆT NAM Để khai thác một thể tích dầu thô, trên thực tế phải tiếp nhận và xử lý 3 thể tích nước thải nhiễm dầu (NTND) còn được gọi là nước khai thác Với phép tính đơn giản Việt Nam hiện nay hàng năm khai thác khoảng 21-23 triệu tấn dầu qui đổi, như vậy lượng nước khai thác - NTND mà hàng năm chúng ta phải tiếp thu và xử lý là lớn tới nhường nào? Vì vậy xử lý nước khai thác đã... nay, có nhiều phương pháp xử lý nước thải nhiễm dầu, lựa chọn phương pháp công nghệ nào để sử dụng để loại bỏ dầu mỡ khỏi nước thải nhiễm dầu tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của nước sau xử lý Bảng I.1.1 cho biết một số phương pháp điển hình để xử lý dầu dựa theo kích thước hạt dầu Bảng I.1.1 Một số công nghệ loại bỏ dầu mỡ dựa theo kích thước hạt dầu TT Công nghệ loại bỏ dầu Kích thước nhỏ nhất của... có nhiều công nghệ để xử lý nước thải nhiễm dầu Nhưng sử dụng riêng lẻ mỗi phương pháp đều có những hạn chế nhất định Do vậy, phương pháp tối ưu để xử lý nước thải nhiễm dầu đạt hiệu quả tốt nhất là kết hợp các phương pháp lại với nhau cho phù hợp với từng đối tượng nước nhiễm dầu riêng và bản chất nhũ tương cần phải xử lý Với yêu cầu xử lý khá triệt để dầu trong nước thải thì sử dụng hoá phẩm phá... liên quan tới công nghệ và các thiết bị được dùng để xử lý và thu hồi dầu từ nước thải nhiễm dầu của các nhà máy lọc hóa dầu khác mà PetroVietnam tham gia đầu tư ở Nghi Sơn - Thanh Hóa và Long Sơn - Bà Rịa Vũng Tàu Mô tả công nghệ cụm xử lý nước thải nhà máy lọc dầu Dung Quất a Mô tả sơ đồ công nghệ b Quá trình phân tách của nước nhiễm dầu bề mặt OWS (PID 001) c Cụm tuyển nổi dầu bằng không khí hòa tan... Pvt Ltd và một số các công ty khác Hiện nay, chúng ta vẫn đang sử dụng chủ yếu các hoá phẩm nhập ngoại, giá thành khá cao mà vẫn chưa xử lý được triệt để chất tạo nhũ có trong nước thải nhiễm dầu Việt Nam hiện chưa có công trình nghiên cứu nào về chất phá nhũ dạng polyme cho các công trình dầu khí Chỉ có một số nghiên cứu sản xuất polyme để xử lý nước thải nhiễm dầu ở khu công nghiệp, hoặc sử dụng các
- Xem thêm -

Xem thêm: Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm xử lý nước thải nhiễm dầu trong công nghiệp khai thác dầu khí , Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm xử lý nước thải nhiễm dầu trong công nghiệp khai thác dầu khí , Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm xử lý nước thải nhiễm dầu trong công nghiệp khai thác dầu khí

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Từ khóa liên quan

Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập