Application of ultrafiltration and nanofiltration processes in petroleum industry
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: IŞIN DİZVAY
Danışman: PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
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.