مقایسه اندازه‌گیری هیدروکربن‌های لجن نفتی: دو روش سوانگاری گازی در فاز مایع و تجزیه عنصری در فاز جامد
محورهای موضوعی : مهندسی شیمییاسر حمیدی 1 , سید احمد عطائی 2 , امیر صرافی 3
1 - دانشجوی دکتری مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.
2 - دانشیار مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.
3 - دانشیار مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.
کلید واژه: هیدروکربن, لجن نفتی, حلال‌های آلی, سوانگاریی گازی, تجزیه عنصری CHNS,
چکیده مقاله :
تعیین مقدار دقیق هیدروکربن های موجود در پسماندهای جامد آلی بسیار اهمیت دارد. یکی از این پسماندها لجن های نفتی هستند. این پژوهش بر لجن به دست آمده از لایروبی مخازن انبارهای شرکت ملی پخش فراورده های نفتی استان کرمان انجام شده است. ابتدا جداسازی ها با شرایط عملیاتی متفاوت (برای استخراج هیدروکربن ها از لجن نفتی با حلال آلی) انجام پذیرفت و مقدار هیدروکربن های لجن در فاز مایع با سوانگاری گازی (GC) اندازه گیری شد. بالاترین جداسازی هیدروکربن ها از لجن، مربوط به حلال کلروفرم با روش تکاننده در دمای C° 55 و با 5 مرحله استخراج است. اندازه گیری عناصر کربن، هیدروژن، نیتروژن و گوگرد (CHNS) پیش و پس از جداسازی هیدروکربن های لجن، در فاز جامد انجام شد. نتیجه ها نشان داد که حلال های آلی متفاوت (نرمال هگزان، دیکلرومتان، کلروفرم، استون و ترکیب آن ها با هم) در روش های استخراج متفاوت (روش سوکسله و بهکارگیری تکاننده) و تحت شرایط متفاوت (دما، دور همزن و مراحل استخراج) نتوانستند تمام هیدروکربن های آلی لجن نفتی را جداسازی کنند و مقداری از هیدروکربن های آلی در فاز جامد باقیماند که با تجزیه عنصری CHNS اندازه گیری شدند.
It is important to determine the exact amounts of hydrocarbons in the solid organic matter. In this research was conducted on the dredging of oily sludge from kerosene and gasoil reservoirs of Kerman oil depots. For this purpose, firstly, the amount of sludge hydrocarbons after extraction with organic solvents in the liquid phase was measured by gas chromatography (GC) method. The results were evaluated by CHNS elemental analysis test before and after the separation of sludge hydrocarbons in the solid phase. The results show that different organic solvents (normal hexane, dichloromethane, chloroform, acetone and their combination) in different extraction methods (Soxhlet and Shaker methods) and under different conditions (temperature and number of extraction steps) could not separate the all hydrocarbons from oily sludge. As a result, the amount of total petroleum hydrocarbons (TPHs) of real samples reported from dissolution in the liquid phase in most studies is incomplete and their residual value in the solid phase should also be considered.
[1] Law, R.J.; Klungsoyr, J.; Inter. J. Environ. Poll. 13, 262-283, 2000.
[2] Hu, G.; Li, J.; Huang, S.; Li, Y.; J. Environ. Sci. Health, Part A. 51, 921-929, 2016.
[3] Schwab, A.P.; Su, J.; Wetzel, S.; Pekarek, S.; Banks, MK.; Environ. Sci. Tech. 33, 1940-1945, 1999.
[4] Ramirez, D.; Shaw, L.J.; Collins, C.D.; Environ. Sci. Poll. Res. 28, 5867-5879, 2021.
[5] Hamidi, Y.; Ataei, S.A.; Sarrafi, A.; J. Chem. Tech. Biotech. 95, 904-912, 2020.
[6] Júnior, I.P.; dos Santos, J.M.; Ataíde, C.H.; Duarte, C.R.; J. Petrol. Sci. Eng. 195, 107760, 2020.
[7] Cébron, A.; Faure, P.; Lorgeoux, C.; Ouvrard, S.; Leyval, C.; Environ. Poll. 177, 98-105, 2013.
[8] EPAU.; “SW-846 Method 3540C: Soxhlet Extraction, Test Methods for Evaluating Solid Waste”, U.S., 1996.
[9] ASTM.; “Annual Book of ASTM Standards. Extraction of solid waste samples for chemical analysis using Soxhlet extraction, D5369. USA: American Society for Testing and Materials”, 2005.
[10] Hartonen, K.; Bøwadt, S.; Dybdahl, H.P.; Nylund, K.; Sporring, S.; Lund, H.; Oreld, F.; J. Chroma. A. 958, 239-248, 2002.
[11] McHugh, M.; Krukonis, V.; “Supercritical fluid extraction: Principles and Practice”, Elsevier, 2013.
[12] Hartonen, K.; “Supercritical fluid extraction and pressurized hot water extraction”, Helsinki, 1999.
[13] Saari, E.; Perämäki, P.; Jalonen, J.; Microchimica Acta, 158, 261-268, 2007.
[14] Richter B.E.; J. Chroma. A. 874, 217-224, 2000.
[15] Machín-Ramírez, C.; Okoh, A.I.; Morales, D.; Mayolo-Deloisa, K.; Quintero, R.; Trejo-Hernández, M.R.; Chemosphere 70, 737-744, 2008.
_||_[1] Law, R.J.; Klungsoyr, J.; Inter. J. Environ. Poll. 13, 262-283, 2000.
[2] Hu, G.; Li, J.; Huang, S.; Li, Y.; J. Environ. Sci. Health, Part A. 51, 921-929, 2016.
[3] Schwab, A.P.; Su, J.; Wetzel, S.; Pekarek, S.; Banks, MK.; Environ. Sci. Tech. 33, 1940-1945, 1999.
[4] Ramirez, D.; Shaw, L.J.; Collins, C.D.; Environ. Sci. Poll. Res. 28, 5867-5879, 2021.
[5] Hamidi, Y.; Ataei, S.A.; Sarrafi, A.; J. Chem. Tech. Biotech. 95, 904-912, 2020.
[6] Júnior, I.P.; dos Santos, J.M.; Ataíde, C.H.; Duarte, C.R.; J. Petrol. Sci. Eng. 195, 107760, 2020.
[7] Cébron, A.; Faure, P.; Lorgeoux, C.; Ouvrard, S.; Leyval, C.; Environ. Poll. 177, 98-105, 2013.
[8] EPAU.; “SW-846 Method 3540C: Soxhlet Extraction, Test Methods for Evaluating Solid Waste”, U.S., 1996.
[9] ASTM.; “Annual Book of ASTM Standards. Extraction of solid waste samples for chemical analysis using Soxhlet extraction, D5369. USA: American Society for Testing and Materials”, 2005.
[10] Hartonen, K.; Bøwadt, S.; Dybdahl, H.P.; Nylund, K.; Sporring, S.; Lund, H.; Oreld, F.; J. Chroma. A. 958, 239-248, 2002.
[11] McHugh, M.; Krukonis, V.; “Supercritical fluid extraction: Principles and Practice”, Elsevier, 2013.
[12] Hartonen, K.; “Supercritical fluid extraction and pressurized hot water extraction”, Helsinki, 1999.
[13] Saari, E.; Perämäki, P.; Jalonen, J.; Microchimica Acta, 158, 261-268, 2007.
[14] Richter B.E.; J. Chroma. A. 874, 217-224, 2000.
[15] Machín-Ramírez, C.; Okoh, A.I.; Morales, D.; Mayolo-Deloisa, K.; Quintero, R.; Trejo-Hernández, M.R.; Chemosphere 70, 737-744, 2008.