Upgrading Iranian petroleum sludge using polymers

Abstract

One of the most valuable wastes of the oil industry is oil sludge, found at oil wells, oil pipelines and refineries, and stored in storage units. Oil sludge has many similarities with heavy oil components. This study evaluates the use of oil sludge from the Iranian Oil Pipelines and Telecommunication Company for the manufacture of asphalt. The approximate structure of the oil sludge was analyzed and compared with the structure of conventional bitumen for road construction. Marshall asphalt samples were analyzed according to the American Society for Testing and Materials D1559 0-5-7.5-10-12.5 standard using 15% oil sludge with bitumen and aggregate. To study the physical characteristics of samples of Marshall asphalt, two important tests were performed (1) to determine the pressure resistance, and (2) the relative deformation of examples of all samples. The results showed that asphalt resistance is increased using 25-50% sulfur and 2-7% butadiene styrene polymer. Therefore, Marshall asphalt samples with 30% sulfur were prepared with bitumen and oil sludge. Fifty percent oil sludge in bitumen and a 2% polymer and 15% oil sludge mix with bitumen gave the best results. These mixtures are economically viable.

Minimization of the Negative Environmental Impact of Oil Sludge by Using it in the Production of Bitumen

“…It is believed that sulphur works in two directions: chemically crosslinking polymer molecules and chemically binding polymer and bitumen through sulphide and or polysulfide bonds [19]. These chemical interactions are much stronger than physical ones (for example, aggregation of PS blocks into copolymers), and they do not disappear even at fairly high temperatures, which is believed to be very useful for improving stability during storage of PBBs.…”

“…The authors [19] investigated the process of mixing oil sludge with bitumen for the production of asphalt. According to the research results, it was found that due to a decrease in the stability of bitumen molecules, the ignition temperature decreases, the bitumen resistance decreases.…”

Utilization of Oil Sludge With Production of Road Bitumen

“…Мұнай шламын кеңінен қолдану жол құрылысында қолданылатын дәстүрлі шикізаттың (битум және мұнай) шығынын азайтып қана қоймай, құрылыс индустриясында физикалық-механикалық қасиеттері жоғары материалдарды алуға мүмкіндік береді [6]. Ғылыми жұмыстардың талдауы бойынша, қайта өңделген мұнай қалдықтарын жол құрылысында қолдану сұранысқа ие және басым бағыттардың бірі болып табылады, онда мұнай шламын пайдалану кеңінен ұсынылған [7][8][9][10][11]. Нәтижесінде мұнай шламдарының жол битумдары үшін шикізат ретінде пайдалануға жарамдылығын анықтауға мүмкіндік беретін шекаралық жағдайлар мен негізгі факторларды анықтау үшін мұнай қалдықтарын қолдану бағыттарына салыстырмалы мониторинг және талдау жүргізу қажеттілігі туындайды.…”