Asfalteenien poisto pohjaöljystä

Abstract

Tämä opinnäytetyö toteutettiin Neste Oilin tutkimus- ja kehitysyksikössä Porvoon Kilpilahdessa.

Työn tavoitteena oli tutkia miten liuottimen ja liuotinsuhteen valinta vaikuttavat hiilivetyyn liukenevan malteenijakeen koostumukseen, kun pohjaöljystä poistetaan liukenematon asfalteenijae.

Tutkimuksessa käytettiin näytteenä raakaöljyn tyhjiötislauksen pohjaöljyä. Liuottimina käytettiin heksaania, heptaania sekä oktaania ja liuotinsuhteista tutkittiin öljy-liuotinsuhteita 1:30, 1:40 sekä 1:50. Liuotuksessa muodostuneet jakeet erotettiin suodattamalla ja ne analysoitiin käyttäen SARA-komponenttianalyysiä malteenijakeiden koostumuksien analysointiin sekä optista ICP:tä jakeiden metallipitoisuuksien selvittämiseksi.

Tuloksista todettiin, että mitä lyhyempiketjuista hiilivetyä liuottimena käytettiin, sitä enemmän asfalteeneja pystyttiin poistamaan. SARA-analyysin perusteella heksaanilla pystyttiin poistamaan jopa 75 % asfalteeneista, oktaanilla vain noin 50 %. Asfalteenien mukana öljystä poistui metalliyhdisteitä, ja tutkimuksessa havaittiin korrelaatio asfalteenisaannon ja malteenijakeen nikkeli- ja vanadiinipitoisuuksien välillä. Heksaani todettiin tutkimuksen perusteella parhaaksi liuottimeksi asfalteenien poistamiseen. Eri liuotinsuhteiden välillä ei havaittu merkittäviä eroja.

This thesis was carried out at Neste Oil's research and development unit in Kilpilahti, Porvoo.

The aim of the study was to investigate how the choice of solvent and the solvent ratio affect the composition of the hydrocarbon soluble malthene fraction when the insoluble asphaltene fraction is removed.

The effect of the solvent was studied using a sample from the residue of the vacuum distillation of crude oil. Hexane, heptane and octane and oil to solvent ratios of 1:30, 1:40, and 1:50 were used in the study. The fractions were separated from the dissolved oil by filtration. SARA analysis was used to examine the compositions of the malthene fractions and optical ICP was used to determine the metal concentrations in both fractions.

The conclusion of the thesis is that a shorter chained hydrocarbon is more suitable for removing asphaltenes. On the basis of the SARA analysis, hexane removed up to 75 % of the asphaltenes while octane removed only about 50 %. As asphaltenes were removed so were metallic constituents. A correlation between the asphaltene yield and nickel and vanadium concentrations in the malthene fractions was found. The study found hexane to be the most suitable solvent for removing asphaltenes. Different solvent to oil rations were not perceived to have noticeable differences on the fractions.