title: Χαρακτηρισμός πισσώδους αποβλήτου από διυλιστήριο πετρελαίου
title: Characterization of bituminous waste from oil refinery
Creators: name: Γιαννικη Ελενη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2020

description: Η διύλιση του αργού πετρελαίου είναι μια σύνθετη διαδικασία που λαμβάνει
χώρα σε διάφορα στάδια. Κατά τη διάρκεια των διαφόρων σταδίων
επεξεργασίας, παράγονται μεγάλες ποσότητες από ελαιώδη απόβλητα.
Σημαντικό μέρος των αποβλήτων αυτών αντιπροσωπεύουν τα πισσώδη
υλικά. Μία από τις σημαντικότερες προκλήσεις της σύγχρονης βιομηχανίας
πετρελαίου είναι η φιλική προς το περιβάλλον διαχείριση αυτών των
αποβλήτων.
Με τον όρο πίσσα ορίζεται οποιοδήποτε φυσικό μίγμα στερεών και
ημιστερεών υδρογονανθράκων που δεν αποστάζει υπό κενό. Η σύνθεση της
πίσσας περιέχει χιλιάδες διαφορετικές χημικές ενώσεις, ενώ ως υλικό
εμφανίζεται μαύρο, κολλώδες και πολύ ιξώδες. Τα παραπάνω χαρακτηριστικά
καθιστούν το υλικό δύσκολο να χειριστεί. Επιπλέον, η πίσσα παρουσιάζει μια
μεγάλη ποικιλία τόσο στη σύνθεση όσο και στα χαρακτηριστικά ανάλογα με τη
θέση της δεξαμενής από την οποία προέρχεται.
Τα πισσώδη απόβλητα είναι προϊόν της επεξεργασίας του αργού πετρελαίου.
Όσον αφορά τον χαρακτηρισμό των πισσώδων αποβλήτων, πρόκειται για μια
ιδιαίτερα ευαίσθητη διαδικασία, διότι τα αποτελέσματα εξαρτώνται από την
τεχνική δειγματοληψίας και το αναλυτικό πρωτόκολλο που χρησιμοποιείται
στο εργαστήριο. Δεδομένου ότι ο λεπτομερής χαρακτηρισμός των πισσώδων
αποβλήτων είναι μια σύνθετη διαδικασία, συνήθως προσδιορίζονται μόνο οι
κύριες ιδιότητές τους.
Η πιθανή χρήση των πισσώδων/ασφαλτικών υλικών και η μετατροπή τους σε
εμπορεύσιμα πετρελαϊκά προϊόντα εξαρτάται τόσο από τη σύνθεσή τους όσο
και από τις εφαρμοζόμενες τεχνολογίες για τον μετασχηματισμό τους. Η
επιτυχής χρησιμοποίηση των αποβλήτων από τα διυλιστήρια μπορεί να
μειώσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της βιομηχανίας πετρελαίου και, ως
εκ τούτου, είναι επιθυμητή.
Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι ο χαρακτηρισμός των πισσώδων
αποβλήτων διυλιστηρίου. Για το σκοπό αυτό διεξήχθη μια σειρά αναλύσεων,
προκειμένου να εκτιμηθεί η χημική σύνθεση των αποβλήτων, καθώς και οι
κύριες φυσικές τους ιδιότητες. Η διαδικασία απαιτούσε την κλασματοποίηση
των αποβλήτων πισσώδους υλικού με τη χρήση διαφόρων διαλυτών για την
υλοποίηση των εκχυλίσεων, καθώς και την εκμετάλλευση της διαφορετικής
προσροφητικής ικανότητας ορισμένων προσροφητικών για κάθε κλάσμα
πετρελαίου. Συγκεκριμένα, προσδιορίστηκαν τα πτητικά στερεά, τα μέταλλα
και διεξήχθη στοιχειακή ανάλυση. Τέλος, πραγματοποιήθηκε λεπτομερής
ταξινόμηση των αποβλήτων πισσώδους υλικού σε υδρογονάνθρακες, ρητίνες,
ασφαλτένια, καρβένια και καρβοειδή και προσδιορισμός του οργανικού
περιεχομένου.
description: Refining crude oil is a complex process that takes place in several stages.
During the different processing steps, significant amounts of oily waste are
generated. One of the major challenges of the modern oil industry is the
environmentally friendly management of this waste.
Bitumen is defined as any natural mixture of solid and semisolid hydrocarbons
that does not distill under vacuum. The composition of bitumen contains
thousands of different chemical compounds, while as a material it appears
black, sticky and highly viscous. The aforementioned characteristics make the
material difficult to handle. In additional, bitumen presents a wide variation in
both composition and characteristics depending on the reservoir location from
which it originates.
Bituminous waste is a product from the refinery processing of crude oil.
Regarding the characterization of bituminous waste, it is a particularly
sensitive process because the results depend on the sampling technique and
the analytical protocol used in the laboratory. Since the detailed
characterization of bituminous waste is a complex procedure, usually only its
main properties are determined.
The potential use of bituminous materials and their conversion into
marketable petroleum products depends on both their composition and the
applied technologies for their transformation. Successful utilization of refinery
waste material can reduce the environmental impact of the oil industry and is
therefore desirable.
The aim of this study is the characterization of a bituminous refinery waste.
For this purpose a group of analyzes was conducted in order to estimate the
chemical composition of the waste, as well as, its main physical properties.
The procedure required the fractionation of the bituminous waste using
different solvents to realize the extractions, as well as the exploitation of the
different adsorbing capacity of some adsorbents for each petroleum fraction.
In particular volatile solids, metal concentration were determined and
elemental analysis was performed. Finally, detailed fractionation of the
bituminous waste in hydrocarbons, resins, asphaltenes, carbenes and
carboids and determination of the organic content took place.