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江苏沣泽专注柑橘类精油原料供应商 20年专业柑橘类精油及柠檬烯全球供应链

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柠檬烯在油田替代BTEX(苯系物)应用说明

20年专业柑橘类精油及柠檬烯全球供应链

     在石油和天然气勘探、钻井和生产业务中,大量BTEX溶剂(含苯、甲苯、乙苯或二甲苯的产品)被用于运营,包括在开采前到结束清除油基钻井泥浆、溶解和疏通钻井中的石蜡和沥青,以及酸化和加固过程中的预冲洗。二甲苯和甲苯是特别有效的溶剂,它们能够溶解石蜡和沥青质。当温度降低时,石蜡会从含蜡原油中脱落,而沥青质会随着压力下降而脱落。两者都会导致油井中油泥的聚积,必须定期从油井中溶解、悬浮和清除,以使其管道畅通无阻地流动。二甲苯和甲苯也可用于酸化处理以从碳酸盐表面去除有机物质,因此酸可以实现更好的反应速率。这样的溶剂也用于管道和罐清洗。


    油田作业中使用的BTEX数量惊人。据估计,美国每年消耗超过10万吨的二甲苯。仅西德克萨斯每年就至少消耗1.5万吨的二甲苯。这是在运营商因环境问题和铁路运输费用而大幅减少使用二甲苯之后的结果

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BTEX化合物

BTEX化合物“是在包括汽油在内的石油衍生物中发现的一些挥发性有机化合物。甲苯、乙苯和二甲苯对人体的中枢神经系统有害。”“BTEX化合物因污染土壤和地下水而臭名昭著。污染通常发生在石油和天然气生产地点、加油站以及其他带有地下或地上储罐的区域附近,储罐中装有汽油或其他石油相关产品。”BTEX是原油中天然存在的化合物。它们被创造并用于加工精炼石油产品,以及生产化学中间体和消费品。二甲苯是一种芳烃,广泛用于地面管道、井下管道,尤其是近井管道清洁作业,因为其他清洁方式(如加热、分散剂、清管或报废)无法去除有机物质(沥青质或石蜡)。二甲苯以邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯异构形式存在,所有这些都称为二甲苯。


    二甲苯有毒,受《清洁空气法》监管。吸入会导致抑制中枢神经系统;肺部刺激;刺激眼睛、鼻子和喉咙;以及肝肾损伤。


健康影响

    围绕含有BTEX化合物的芳香族石油溶剂的健康和环境问题是众所周知的。致癌、致突变、致畸(生殖危害)、 消耗臭氧层、有害空气污染物、低闪点、环境保护署规定的饮用水污染物等术语都与这些溶剂有关。

    国际癌症研究机构的专着和世界卫生组织的研究表明,含BTEX的溶剂是可疑的致癌物,对骨骼有毒,导致贫血,并减少白细胞。

    长时间接触会导致白血病并增加患某些癌症的风险。它还可能导致孕妇流产。  

    二甲苯对于皮肤会出现刺激和炎症。

    长期接触低浓度的二甲苯和甲苯尚未得到很好的研究,但有一些信息表明它会对肾脏(口服接触)或神经系统(吸入)造成有害影响。

    动物研究表明,母亲吸收的二甲苯可以穿过胎盘到达胎儿体内。如果二甲苯水平高到足以对母亲有毒,未出生的儿童可能会体重减轻和骨矿化延迟。一些动物研究表明,在怀孕期间接触二甲苯的新生儿在运动协调和在周围环境中定位自己的能力方面存在问题。

为了保护人们免受二甲苯的潜在有害影响,美国国家环境保护局根据1992年《安全饮用水法》的第二阶段规则对其进行管理。

家用石蜡在各种溶剂中的溶解度(温度  =  40°C)

 

油田监管

    从这些研究来看,许多负责任的石油和天然气运营商和服务公司正⻬心协力从他们的运营中尽可能减少使用BTEX也就不足为奇了。当考虑到油田以外的其他溶剂用途时,全球每年从空气或水性排放的形式排放数十万吨的溶剂废

    在许多油田应用中苯的使用已经受到限制。

    一些上游公司已完全禁BTEX化合物用于其井场作业,更多公司正在大幅减少  BTEX的使用。他们的保护环境而应该受到称赞。

    二甲苯、甲苯、乙苯和苯都是有害的空气污染物,被定义为“已知或怀疑会导致癌症或其他严重健康影响,如生殖影响或出生缺陷,或不利环境影响的污染物”。

这些化合物美国国家环境保护局通过清洁空气法案的有害空气污染物国家排放标准和安全飲用水法案进行监测。

 

 

BTEX化合物的使用

    在受到监管时由各个州管辖。在怀俄明州,BTEX化合物和石油馏分只能在获得州监管机构授权的情况下用于水力压裂。

    但是,禁止将BTEX或石油馏出物注入地下水。

    要求披露压裂液中化学品的国家法规正在推动向更环保的化合物转变。例如,科罗拉多州、宾夕法尼亚州、路易斯安那州、得克萨斯州、俄亥俄州和怀俄明州等州已经通过了可能对水力压裂作业施加新的或更严格的许可、披露和井建设要求的法规。

    美国很多独立的石油及天然气公司规定,“禁止我们的承包商使用柴油或苯、甲苯、乙苯和二甲苯化学品在我们所有的页岩钻井作业中使用水力压裂液。”

    澳大利亚已禁止在煤层气勘探和生产中使用BTEX的化合物。

    美国众议院的一些成员已向美国国家环境保护局请求广泛解释柴油燃料的定义,以增加该机构对水力压裂的监管权力。他们认为,当前限制的目的不是阻止使用一小 部分柴油化合物,而是一种安全措施,以降低柴油化合物中存在的BTEX化学品意外污染地下水的可能性。

    随着芳烃溶剂的环境法规不断收紧,石油工程师协会断言,“显然,需要一种对环境有利的芳烃溶剂替代品。

    北美减少挥发性有机化合物排放的目标正在推动转向更环保的溶剂。包括易燃性、爆炸性、平流层和大气臭氧消耗、固有毒性和全球变暖潜能值是用于确定溶剂可行性的标准之一。



基于生物提取的天然萜烯---柠檬烯 


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    二甲苯和甲苯的新替代品是一组天然/生物基萜烯,它们在溶解方面具有出色的石蜡、沥青质和沥青溶解能力。它们可用于通过套管/穿孔/近井处理修复充满泥的旧井,或在固井和完井作业之前更好地清理井上的钻井泥浆。

     这些产品可以安全地处理和运输,并且在处理油井以提高/恢复生产力方面具有与二甲苯和甲苯相似的效果,正如它们在溶解各种蜡、沥青质和石蜡方面的效率测试所示。

    这些产品的闪点高于二甲苯,具有可持续性、可再生性和可生物降解性。因此,它们非常环保。

    消费者每天都在非常有效的柑橘和松树皂、清洁剂、清洁剂和香水中使用这些萜烯。

    据美国石油工程师协会称,萜烯溶剂混合物已用于一系列油田应用,包括井筒清理、基质增产、水力压裂增产、防砂和固井作业。

    萜烯(如柠檬烯)是二甲苯和甲苯溶剂的替代品。它们来自植物产品,例如橙皮。与芳香族溶剂相比,萜烯具有良好的溶解性,可生物降解,毒性小,不易燃。

    结果表明,这两种基于萜烯的产品将在与二甲苯相似的时间内溶解100%的石蜡。

    使用几乎任何溶剂溶解沥青质都是有问题的。通常,混合特殊的“鸡尾酒”以最有效地溶解和悬浮沥青质固体。图  2  显示,在每单位体积溶剂溶液中溶解的沥青质量方面,这种基于萜烯的环保替代溶剂有望替代二甲苯溶剂

    想想柑橘类或松树类家用清洁剂去除油脂的效果如何;他们在井下执行相同的工作!

    用生物基萜烯溶剂处理的特别难处理的石蜡样品。不24小时后,它完全溶解并分散到溶液中。

    可能需要对特别难处理的固体进行实验室测试,以确定应用的最佳溶剂。



伟大的绿色革命

    表1显示了柑橘类、可生物降解、可持续和可再生产品与甲苯和二甲苯化合物的直接比较。可以看出,生物基萜烯(柠檬烯)溶剂既环保又好用,相当于溶剂的大满贯。


   表格1

产品对比表

柠檬烯类溶剂

甲苯/二甲苯

畸形(生殖危害)

可疑致癌

环保Sara Title III (313部分)

不在目录

在目录

美国食品和药物管理局食品添加剂

不是

美国EPA饮用水污染控制

不受控制

守控制

美国联邦生物产品优先采购计划

完全推荐

不推荐

 


    随着石油和天然气行业通过更加积极主动和自我监管而努力变得更清洁、更环保,并且随着土地所有者、媒体和公众的日常审查越来越多,证明继续存在的理由变得越来越困难基于成本或便利性使用剧毒产品。

    基于生物的产品是天然并具有可持续性,会随着需求的出现而大量供应。


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此文关键词: 柠檬烯  苧稀,代替BTEX,代替苯系物,天然清洗  

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