Análise bibliométrica e bibliográfica sobre técnicas de tratamento/recuperação de óleo cru de resíduos sólidos produzidos na cadeia produtiva do petróleo

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v8i12.1596

Palavras-chave:

Borra de petróleo; Pirólise; Extração por solvente; Irradiação por micro-ondas.

Resumo

Em decorrência da intensa atividade de exploração e produção, a cadeia produtiva da indústria de petróleo tem sido responsável pela geração de grande parte de resíduos sólidos produzidos no mundo. Dentre estes resíduos, a borra oleosa (BO) encontra-se em lugar de destaque, visto que é produzida em quase todas as etapas de produção e refino do petróleo. Devido à elevada toxicidade destes materiais, o descarte inadequado é considerado um risco ao meio ambiente. Assim, o desenvolvimento de tecnologias capazes de recuperar o óleo presente na borra tem sido objeto de diversos estudos. Diante disso, este trabalho teve como objetivo investigar a produção científica relacionada ao tratamento/recuperação do óleo da borra de petróleo por meio da utilização de métodos de pirólise, extração por solvente e irradiação por micro-ondas. A análise dos resultados revelou que a China é o país que apresenta maior número de publicações a respeito das técnicas de tratamento de BO. Este fato pode estar relacionado ao volume significativo de BO gerada anualmente na China, tendo atingido 5 milhões de toneladas em 2018. Apesar de não haver uma tecnologia industrial pré-estabelecida para tratamento/recuperação de BO, os trabalhos publicados apontam a pirólise como rota eficiente, principalmente quando associada com o emprego de catalisadores (pirólise catalítica). A técnica de irradiação por micro-ondas também é destacada nos trabalhos como aliada da pirólise. Com o emprego conjunto foi possível obter melhores resultados de recuperação de óleo da BO em menores temperaturas. Já a técnica de extração por solvente apresentou a vantagem de se trabalhar em condições amenas de temperatura (25 oC a 80 oC), utilizando solventes como n-hexano, ciclohexano, xileno, tolueno, triclorometano, metiletilcetona, condensado de gás liquefeito de petróleo e Na-AES. Embora a técnica se mostre eficiente na remoção de óleo da borra, não é possível recuperar 100% do solvente no final do processo de extração. Isto tem sido apontado como uma desvantagem desta rota. De forma geral, observou-se que a heterogeneidade da BO é um dos fatores que dificulta tratamento/recuperação do óleo. O setor da cadeia produtiva de petróleo de onde a borra é extraída, bem como a sua manipulação e forma de condicionamento são fatores que poderão interferir em seu tratamento. Logo, a escolha de uma das rotas aqui apresentadas, bem como as condições operacionais a serem utilizadas estará condicionada não somente ao custo/benefício do processo como também às características intrínsecas e de armazenamento da borra.

Referências

Abnisa F., Wan-Daud W.M.A. (2014). A review on co-pyrolysis of biomass: an optional technique to obtain a high-grade pyrolysis oil. Energy Convers Manag, 87, 71-85.

Abouelnasr, D.M., Zubaidy, E. (2008). Treatment and recovery of oil-based sludge using solvente extraction. Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference, 3-6 November, Abu Dhabi, UAE.

Ahmed R., Sinnathambi M.C., Eldemerdash U., (2014). N-hexane, methyl ethyl ketone and chloroform solvents for oil recovery from refinery waste. App Mechanics Mater, 699, 666-71.

Bridle T.R., Pritchard D. (2004). Energy and nutrient recovery from sewage sludge via pyrolysis. Water Sci Technol, 50(9), 169-175.

Chalov K., Lugovoy Y., Kosivtsov Y., Stepacheva A., Sulman M., Molchanov V., Smirnov I., Panfilov V., Sulman, E. (2017). Petroleum-containing residue processing via co-catalyzed pyrolysis. Fuel, 198, 159-64.

Chang C.Y., Shie J.L., Lin J.P., Wu C.H., Lee D.J., Chang C.F. (2000). Major products obtained from the pyrolysis of oil sludge. Energ Fuels, 14, 1176-83.

Che, C., Wu, S., Zhu N., Shou Z., Ye Q. (2008). Study on the petroleum ether extraction technique of oil sludge. J Saf Environ 2008;8(1):56-8

Chen W., Chen Y., Yang H., Xia M., Li K., Chen X., Chen H. (2017). Co-pyrolysis of lignocellulosic biomass and microalgae: products characteristics and interaction effect. Bioresource Technol, 245(Part A), 860-8.

Chen Y.R. (2016). Microwave pyrolysis of oily sludge with activated carbon. Environ Technol, 37(24), 3139-45.

Chen L., Zhang X., Sun L., Xu H., Mei N. (2016). Study on the fast pyrolysis of oil sludge and its product distribution by PY-GC/MS. Energy Fuels, 30, 10222-7.

Cheng S., Takahashi F., Gao N.B., Yoshikawa K., Li A. (2016a). Evaluation of oil sludge ash as a solid heat carrier in the pyrolysis process of oil sludge for oil production. Energy Fuels, 30(7), 5970-9.

Cheng, S., Li A., Yoshikawa K. (2015). High quality oil recovery from oil sludge employing a pyrolysis process with oil sludge ash catalyst. Int J Waste Resour, 5(2), 176.

Cheng S., Wang Y., Gao N., Takahashi F., Li A., Yoshikawa K. (2016b). Pyrolysis of oil sludge with oil sludge ash additive employing a stirred tank reactor. J Anal Appl Pyrolysis, 120, 511-20.

Cheng, S., Wang Y.H., Fumitake T., Kouji T., Li A., Kunio Y. (2017). Effect of steam and oil sludge ash additive on the products of oil sludge pyrolysis. Applied Energy, 185, 146-57.

Chiaramonti D., Oasmaa A, Solantausta Y. (2007). Power generation using fast pyrolysis liquids from biomass. Renewable Sust Energy Rev, 11(6),1056-86.

Conesa J.A., Moltó J., Ariza J., Ariza M., Barneto A.G. (2014). Study of the termal decomposition of petrochemical sludge in a pilot plant reactor. J Anal Appl Pyrol, 107, 101-6.

Czernik S., Bridgwater A.V. (2004). Overview 1364 of applications of biomass fast pyrolysis oil. Energ Fuel, 18, 590-8.

El Naggar, A.Y., Saad, E.A., Kandil, A.T., Elmoher, H.O. (2010). Petroleum cuts as solvent extractor for oil recovery from petroleum sludge. J Petro Technol Alter Fuels, 1(1), 10-9.

Fonts I., Gea G., Azuara M., Ábrego J., Arauzo J. (2012). Sewage sludge pyrolysis for liquid production: a review. Renewable Sust Energy Rev, 16(5), 2781-2805.

Gong Z., Du A., Wang Z., Fang P., Li X. (2017). Experimental study on pyrolysis characteristics of oil sludge with a tube furnace reactor. Energy Fuels, 31(8), 8102-8.

Gong Z., Wang Z., Wang Z., Fang P., Meng F. (2018). Study on pyrolysis characteristics of tank oil sludge and pyrolysis char combustion. Chem Engineering Res Design, 135, 30-6.

Han C., Li M., Qin S., Zhang G., Xing L., Li S., Jing G. (2009). Treatment and recovery of oily sludge using washing method. 3rd International Conference on Bioinformatics Biomedical Engineering. 11-13 June, Beijing, China.

Hu G., Li J., Hou H. (2015). A combination of solvent extraction and freeze thaw for oil recovery from petroleum refinery wastewater treatment pond sludge. J Hazard Mater, 283, 832-40.

Hu J., Gan J., Li J., Luo Y., Wang G., Wu L., Gong Y. (2017). Extraction of crude oil from petrochemical sludge: characterization of products using thermogravimetric analysis. Fuel, 188, 166-72.

Hu G., Li J., Zeng G. (2013). Recent development in the treatment of oily sludge from petroleum industry: a review. J Hazard Mater, 261(13), 470-90.

Huang, Q., Mao F., Han X., Yan J., Chi Y. (2014). Characterization of emulsified water in petroleum sludge. Fuel, 118, 214-219.

Isabel F., Gloria G., Manuel A., Javier Á., Jesús A. (2012). Sewage sludge pyrolysis for liquid production: A review. Renew. Sust. Energ. Rev., 16(5), 2781-2805.

Karayildirim T., Yanik J., Yuksel M., Bockhorn H. (2006). Characterization of products from pyrolysis of waste sludges. Fuel, (10-11), 1498-1508.

Kim Y., Parker W. (2008). A technical and economic evaluation of the pyrolysis of sewage sludge for the production of bio-oil. Bioresouce Technol, 99(5), 1409-16.

Liang J., Zhao L., Du N., Li H., Hou W. (2014). Solid effect in solvent extraction treatment of pre-treated oily sludge. Separation Purification Technology, 130, 28-33.

Lin B., Huang Q., Ali M., Wang F., Yong Chi Y., Yan J. (2019). Continuous catalytic pyrolysis of oily sludge using U-shape reactor for producing saturates-enriched light oil. Proceedings of the Combustion Institute, 37, 3101-8.

Lin B., Huang Q., Chi Y. (2018). Co-pyrolysis of oily sludge and rice husk for improving pyrolysis oil quality. Fuel Processing Technology, 177, 275-82.

Lin B., Wang J., Huang Q., Chi Y. (2017a). Effects of potassium hydroxide on the catalytic pyrolysis of oily sludge for high-quality oil product. Fuel, 200, 124-33.

Lin B., Mallah M.M.A., Huang Q., Ali M., Chi Y. (2017b). Effects of temperature and potassium compounds on the transformation behavior of sulfur during pyrolysis of oily sludge. Energy Fuels, 31(7), 7004-14.

Liu J., Jiang X., Zhou L., Han X., Cui Z. (2009). Pyrolysis treatment of oil sludge and model-free kinetics analysis. J Hazardous Mater, 161, 1208-15.

Liu L., Li J., Qu C. (2016). Preparation and influence of TiO2/MCM41 on pyrolysis process of oil sludge. Chin J Environ Eng, 12(10), 7294-8.

Ma Z., Gao N., Xie L., Li A. (2014). Study of the fast pyrolysis of oilfield sludge with solid heat carrier in a rotary kiln for pyrolytic oil production. J Anal Appl Pyrolysis, 105, 183-90.

Mohammadi S., Mirghaffari N. (2015). A preliminary study of the preparation of porous carbon from oil sludge for water treatment by simple pyrolysis or KOH activation. New Carbon Materials, 30(4), 310-8.

Mohammed R.R., Ibrahim I.A.R., Taha A.H., McKay G. (2013). Waste lubricating oil treatment by extraction and adsorption. Chem Eng J, 220, 343-51.

Motasemi F., Afzal M.T. (2013). A review on the microwave-assisted pyrolysis technique. Renewable Sust Energy Rev, 28, 317-30.

Nezhdbahadori F., Abdoli M.A., Baghdadi M., Ghazban F. (2018). A comparative study on the efficiency of polar and non-polar solvents in oil sludge recovery using solvent extraction. Environ Monit Assess, 190(7), 389.

Pánek P., Kostura B., Čepeláková I., Koutník I., Tomšej T. (2014). Pyrolysis of oil sludge with calcium-containing additive. J Anal Appl Pyrol, 108, 274-83.

Pazoki M.; Hasanidarabadi B. (2017). Management of toxic and hazardous contents of oil sludge in Siri Island. Global J Environ Sci Manage, 3(1), 33-42.

Rincón J., Cañizares P., García M.T. (2005). Regeneration of used lubricant oil by polar solvente extraction. Ind Eng Chem Res, 44, 4373-9.

Ru L. (2004). Discussion on test conditions of treating the soil polluted by petroleum of liaohe oil field. Liaoning Chem Ind, 343-9.

Salema A.A., Ani F.N. (2011). Microwave induced pyrolysis of oil palm biomass. Bioresour Technol, 102(3), 3388-95.

Shie J.L., Lin J.P., Chang C.Y., Shih S.M., Lee D.J., Wu C.H. (2004). Pyrolysis of oil sludge with additives of catalytic solid wastes. J Anal Appl Pyrol, 71, 695-707.

Shin S.Y., Park S.M., Ko S.H., Jung H.B., Baek K. (2015). Recovery of petroleum hydrocarbons from oily sludge landfilled soil. J Soil Groundw Environ, 20(5), 41-6.

Silva D.C., Silva A.A., Melo C.F., Marques M.R.C. (2017). Production of oil with potential energetic use by catalytic co-pyrolysis of oil sludge from offshore petroleum industry. J Anal Appl Pyrolysis, 124, 290-7.

Taiwo, E.A., Otolorin, J. (2009). Oil recovery from petroleum sludge by solvent extraction. Petrol Sci Technol, 27(8), 836-44.

Wang H., Jia H., Wang L., Chen H. (2015). The catalytic effect of modified bentonite on the pyrolysis of oily sludge. Pet Sci Technol, 33(13-14), 1388-94.

Wang Q., Qu C.T., Qin F.L. (2013). Development of Resource Processing Technology for Heavy Oil Sludge. Advanced Materials Research, 807-809, 1402-1408.

Wang W.F., Li G., Yong X.Y., Liu P., Zhang X.F. (2012). The features of microwave thermal conversion of oil sludge. Applied Mechanics Materials, 232, 788-91.

Wang Z., Gong Z., Wang Z., Fang P., Han D. (2018). A TG-MS study on the coupled pyrolysis and combustion of oil sludge. Thermochimica Acta, 663, 137-44.

Wang Z., Guo Q., Liu X., Cao C. (2007). Low temperature pyrolysis characteristics of oil sludge under various heating conditions. Energy Fuels, 21, 957-62.

Wu G., Li X., Coulon F., Li H., Lian J., Sui H. (2011). Recycling of solvent used in a solvent extraction of petroleum hydrocarbons contaminated soil. J Hazard Mater, 186(1), 533-9.

Zhang, Y.J., Kang Y.L., Huangfu H.J., Ren R. (2015). Study on oily sludge treatment conditions by triphase extraction method. Appl Chem Ind, (6), 1061-3.

Zhou X., Jia H., Qu C., Fan D., Wang C. (2017). Low-temperature co-pyrolysis behaviors and kinetics of oily sludge: effect of agricultural biomass. Environ Technol, 38(3), 361-9.

Zubaidi E.A.H., Abouelnasr D. (2010). Fuel recovery from waste oily sludge using solvente extraction. Process Saf Environ, 88(5), 318-26.

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Publicado

15/10/2019

Como Citar

DORNELAS, V. F.; LIMA, P. R.; MENEGUELO, A.; ARAÚJO, J. C. C. S. de; MENEGUELO, A. P. Análise bibliométrica e bibliográfica sobre técnicas de tratamento/recuperação de óleo cru de resíduos sólidos produzidos na cadeia produtiva do petróleo. Research, Society and Development, [S. l.], v. 8, n. 12, p. e218121596, 2019. DOI: 10.33448/rsd-v8i12.1596. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/1596. Acesso em: 26 nov. 2024.

Edição

Seção

Engenharias