Document

Surfactant enhanced solubilization and membrane process in the treatment of oilfield water in Oman

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2002
Language
English
English abstract
An attempt was made to analyze the ultrafiltration characteristics of surfactant (Triton X-100)-oil field brine for a cellulosic membrane. Triton X-100 permeate concentration was found to be invariant with ultrafiltration time and remained below or close to the surfactant critical micelle concentration, suggesting a permeate free of micelles. With an increase of the feed surfactant concentration, the permeate surfactant composition also remained unchanged (~ 1.7 x 104 M) at a feed surfactant concentration of 5 x cmc and 10 x cmc and was slightly above the cmc (2.4 x 104 M) at a feed surfactant concentration 50 times the cmc. This indicates that micelles are completely rejected, which is desirable in micellar-enhanced ultrafiltration (MEUF) applications. The removal of traces of petroleum oil from produced oil field water by micellar- enhanced ultrafiltration was examined using Tergitol XD (block copolymer) surfactant. Excellent oil rejections (~ 99.5%) were achieved in the seldom-explored surfactant concentration regime around the cmc. Unexpected oil rejection (99.6 %) was observed at surfactant concentration moderately below the cmc (0.7 x cmc). This was considered as due to concentration polarization that results in a build-up of surfactant molecules at the solution-membrane interface where micelles are present. These high oil rejections were achieved with an extremely low feed surfactant concentration ( 0.34 mg/L), making the MEUF process economically and environmentally viable. Also the permeate oil concentration was lower than 0.5ppm, satisfying Omani standards for agricultural use. Mixed micelle molar fraction composition SDS(0.8)-XD(0.2), at 10% M total surfactant concentration was selected to remove Mg'* from water solution containing 100 ppm Mg-*. This surfactant concentration is lower than the cmc of the surfactant mixture. Relatively good rejection (53%) of Mgwas achieved with this mixed miceller system.
Description
Thesis
Arabic abstract
تمت دراسة تاثير المنشط السطحي (100-Triton X ) لازالة الشوارد المعدنية والنفط في المحلول المشبع باستخدام غشاء من مادة السيلولوز. حيث وجد أن تركيز النافذ ثابت بتغير وقت الترشيح الدقيق و يساوي دائما اقل او قريب من التركيز الحرج للمنشط السطحي على اعتبار ان النافذ لا يحتوي على حلقات المنشط. عند زيادة تركيز المحلول الداخل في عملية الترشيح من (cmc 5 - 10) تركيز النافذ لا يتغير عن ( 1 . 7x 10 - 4M ) لكن عند cmc50 يكون تركيز النافذ أكبر قليلا من التركيز الحرج ( 2 . 4x10 - 4M ). هذا يؤكد على أن النافذ لا يحتوي على حلقات المنشط وهذا هو المطلوب العملية تقنية الترشيح الحقيق. تم ازالة النفط من المحلول بواسطة هذه العملية باستخدام المنشط السطحي (Tergitol XD). اعطت نتائج رائعة بنسبة رفض النفطر %99 . 5 )، ايضا نتيجة غير متوقعة بنسبة (%99
. 6 ) عند استخدام تركيز منشط أقل من التركيز الخرج. هذا بسبب الاستقطاب الذي يؤدي الى وجود حلقات المنشط القريب من الغشاء السيلولوزی. نسبة عالية من النفط تم التخلص منها بواسطة هذة العملية باستخدام تركيز منخفض ( mg / L 0 . 34) مما يجعل عملية الترشيح عملية اقتصادية وبيئية. تركيز النفط في النافذ اقل من 0 . 5ppm وهومعيار مناسب لمقاييس المياه العمانية للزراعة تم استخدام ترتيب متكون من منشط نوشحنة سالبة (SDS) ومنشط متعادلة الشحنة (XD) لازالة الشوارد المعدنية ("Mg). الترتيب (0 . 8) XD ( 0 . 2 ) - SDS ازال %53 من Mg في محلول الماء المتكون من 100ppm
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
0
0
Al-Mammariyah, Thuraiya Mohammed.
Sultan Qaboos University
2008
Theses and Dissertations
0
0
Al-Farajy, .Said Mohammed Said
Sultan Qaboos University
2007
Theses and Dissertations
0
0
Al-Kalbaniyah, Azza Abdullah
2011
Theses and Dissertations
0
0
Al-Mawali, Zakia Hilal Nasser.
2010