Eksperymentalne badania oceny efektywności dyspergatorów olejowych z użyciem „kolby z przegrodami”

• Autorzy: Chruszcz-Lipska Katarzyna

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2025-01-28

Warianty tytułu

EN

Experimental Studies of the Evaluation of the Effectiveness of Oil Dispersants Using the „Baffled Flask”

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono jedną z wielu stosowanych na świecie metod badawczych służących do oceny skuteczności dyspergatorów olejowych, które są jedną z alternatyw możliwą do zastosowania w usuwaniu wycieków ropy naftowej i jej pochodnych w otwartych akwenach wodnych. Opisana procedura opiera się na eksperymentach z użyciem „kolby z przegrodami” (BFT – „baffled flask test”), a stopień dyspergowalności ropy naftowej określa się poprzez porównanie całkowitej masy ropy, która została wprowadzona do syntetycznej wody morskiej z masą ropy naftowej, która znajduje się w kolumnie wodnej pod górną warstwą ropy po przeprowadzeniu testu w określonych warunkach eksperymentalnych. W pracy przeprowadzono badania laboratoryjne oceny efektywności dyspergowania metodą „kolby z przegrodami” dla dwóch komercyjnie dostępnych dyspergatorów: EXOdis OS6 (środek przeznaczony do zastosowań w otwartych akwenach wodnych) oraz Solubol (środek spożywczy, skomponowany ze składników pochodzenia naturalnego). Oba dyspergatory zostały użyte do dyspergowania ropy naftowej ze złoża Magdalena (Karpaty, Polska) w 3,3% roztworze NaCl. Efektywność dyspergatora EXOdis OS6 wyniosła 69,07%. Natomiast Solubol, mimo że również wykazał zdolność do dyspergowania analizowanej ropy, charakteryzował się znacznie niższą efektywnością, wynoszącą 34,79%.

EN

The study presents one of the many research methods used worldwide to evaluate the effectiveness of oil dispersants, which are one of the alternative solutions for removing crude oil and its derivatives from open water. The described procedure is based on experiments using the Baffled Flask Test (BFT), where the degree of oil dispersion is determined by comparing the total mass of oil introduced into synthetic seawater with the mass of oil found in the water column beneath the upper oil layer after conducting the test under specified experimental conditions. Laboratory tests were carried out to assess dispersant effectiveness using the Baffled Flask Test method for two commercially available dispersants: EXOdis OS6 (a product designed for use in open water bodies) and Solubol (a food-grade product composed of naturally derived ingredients). Both dispersants were used to disperse crude oil from the Magdalena reservoir (Carpathians, Poland) in the 3,3% wt. solution of NaCl. The effectiveness of EXOdis OS6 dispersant was 69.07%. However, Solubol, although also demonstrating the ability to disperse the analyzed crude oil, had a significantly lower efficiency of 34.79%.

Słowa kluczowe

PL

dyspergator olejowy; efektywność dyspergatora; plama ropy naftowej; test „kolby z przegrodami”

EN

oil dispersant; dispersant effectiveness; oil spill; “baffled flask” test

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 1, no. 1
• Strony: 213--219
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Chruszcz-Lipska Katarzyna

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu, Katedra Inżynierii Naftowej, Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

• https://orcid.org/0000-0002-0850-3051

Bibliografia

• 1. Surygała, J., Śliwka, E. (1999) Wycieki ropy naftowej, Przemysł Chemiczny, 78(9), 323-325.
• 2. Li, W., Yu, Y., D. Xiong, D., Qi, Z., Wang, W., Qi, Y. (2022) Effects of oil properties on the formation of oil-particle aggregates at the presence of chemical dispersant in baffled flask tests, Journal of Hazardous Materials, 436, 129227. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129227.
• 3. https://www.itopf.org/fileadmin/uploads/itopf/data/Documents/Company_Lit/Oil_Spill_Stats_brochure_2024.pdf. Dostęp 10.07.2025.
• 4. Pavlov, V., James, N.A., Masden, E.A., Martins de Aguiar V.C., Hole, L.R., Liimatainen, H.E., Pongrácz, E. (2023) Impacts of offshore oil spill accidents on island bird communities: A test run study around Orkney and Svalbard archipelagos, Environmental Pollution. 334, 122193. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.122193.
• 5. Prince, R.C., Butler, J.D. (2014) A protocol for assessing the effectiveness of oil spill dispersants in stimulating the biodegradation of oil. Environmental Science and Pollution Research, 21, 9506–9510. https://doi.org/10.1007/s11356-013-2053-7.
• 6. Guo, F., Stebbins, D.L., Toomey, R.G., Alcantar, N.A., (2019) Interfacial phenomena of natural dispersants for crude oil spills. Langmuir, 35 (48), 15904–15913. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.9b02036.
• 7. Fernandes, J.C., Agrawal, N.R., Aljirafi, F.O., Bothun, G.D., McCormick, A.V. (2019) Does the solvent in a dispersant impact the efficiency of crude-oil dispersion? Langmuir 35(50), 16630–16639. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.9b02184.
• 8. Gaździk B., Pajda M. (2013) Wpływ środków powierzchniowo czynnych o działaniu dyspergującym na właściwości fizykochemiczne i funkcjonalne inhibitorów parafin do wysokoparafinowych rop naftowych, Nafta-Gaz, 69(4), 323-325.
• 9. Dudek, M, Ruwoldt, J., Øye, G. (2022) Characterization and assessment of wax and wax inhibitors systems in microfluidic oil-in-water coalescence experiments, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 636, 128186. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.128186.
• 10. Kokal, S.L., Sayegh, S.G. Asphaltenes: The Cholesterol of Petroleum. Paper presented at the Middle East Oil Show, Bahrain, March 1995. doi: https://doi.org/10.2118/29787-MS.
• 11. Paczuski, M. Modification of Asphaltene Dispersions in Crude Oil, in book: Physicochemistry of Petroleum Dispersions in Refining Technology. 2024, London, UK, IntechOpen. DOI: 10.5772/intechopen.113214.
• 12. Jarosiński, P., Lorek, A. (2018) Asfalteny naftowe – przegląd wybranych zagadnień, Nafta-Gaz, 74(9), 690-697. https://doi.org/10.18668/NG.2018.09.08.
• 13. Jarosiński, P., Gościniak Ł. (2019) Ocena możliwości zastosowania estrów benzylowych kwasów tłuszczowych jako dyspergatorów asfaltenów w wysokowrzących produktach naftowych, Przemysł Chemiczny, 7, 121307. http://dx.doi.org/10.15199/62.2019.7.10.
• 14. Overview of national dispersant testing and approval policies in the EU, EMSA - European Maritime Safety Agency, 2016, file:///C:/Users/admin/Downloads/Overview%20of%20dispersant%20tests%20in%20Europe-2.pdf.
• 15. Inventory of national policies regarding the use of oil spill dispersants in the EU Member States, EMSA - European Maritime Safety Agency, 2022, https://www.emsa.europa.eu/publications/inventories/item/4942-dispersants-2022.html.
• 16. Bonn Agreement (2016) The Bonn Agreement Oil Appearance Code, in Bonn Agreement Aerial Operations Handbook, Part 3, Annex, A Revision April 2016, pp. 18 https://www.bonna greement.org/site/assets/files/1081/aerial_operations_handb ook.pdf.
• 17. Bonn Agreement (2020) Bonn Agreement Counter Pollution Manual, Update November 2020. https://www.bonnagreement.org/publications.
• 18. ASTM F3251-17 Standard Test Method for Laboratory Oil Spill Dispersant Effectiveness Using the Baffled Flask, 2021.
• 19. AFNOR (Association Française de Normalisation), NF T90–345 - IFP efficiency measurement, Testing water. Dispersive products. Evaluation of the effectiveness for petroleum dispersion, 1990.
• 20. Holder, E.L., Conmy, R.N., Venosa, A.D. (2015) Comparative laboratory-scale testing of dispersant effectiveness of 23 crude oils using four different testing protocols. Journal of Environmental Protection, 6.628–639. https://doi.org/10.4236/jep.2015.66057.
• 21. Sühring, R., Smith, A., Emerson, H., Doran, D., Mellor, P., Kirby, M.F., Christie, B. (2018) Qualification of oil spill treatment products – adopting the baffled flask test for testing of dispersant efficacy in the UK. Marine Pollution Bulletin, 129(2), 609–614. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.10.038.
• 22. Venosa, A.D., King, D.W., Sorial, G.A. (2002) The Baffled Flask Test for Dispersant Effectiveness: A Round Robin Evaluation of Reproducibility and Repeatability, Spill Science & Technology Bulletin, 7(5–6), 299-308. https://doi.org/10.1016/S1353-2561(02)00072-5.
• 23. Chandrasekar, S., Sorial, G.A., Weaver, J.W. (2005) Dispersant Effectiveness on Three Oils Under Various Simulated Environmental Conditions, Environmental Engineering Science, 22(3), 324-336. https://doi.org/10.1089/ees.2005.22.3.
• 24. Grechishcheva, N., Kuchierskaya, A., Semenov, A. Kuryashov, D., Meritsidi, I., Mingazov, R. (2022) Evaluation of the dispersant effectiveness using the baffled flask test, Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 30(1), 106–113.
• 25. Sorial, G.A., Venosa, A.D., Miller, K.M., Holder, E. and King, D.W. (2004) Oil Spill Dispersant Effectiveness Protocol. Part II. Performance of the Revised Protocol. Journal of Environmental Engineering Division, 130, 1085-1093. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(2004)130:10(1085).
• 26. https://www.products.pcc.eu/pl/id/1227363/exodis-os6-4/.
• 27. https://www.ogrodyhildegardy.pl/solubol-60cm3-p363.
• 28. Manfra, L., Mannozzi, M. & Onorati, F. (2023) Current knowledge of approval procedures of dispersant use at sea: looking for potential harmonization from global to Mediterranean scale. Environmental Science and Pollution Research, 30, 18380–18394. https://doi.org/10.1007/s11356-022-23462-2.
• 29. Giwa, A., Chalermthai, B., Shaikh, B., Taher, H. (2023) Green dispersants for oil spill response: A comprehensive review of recent advances. Marine Pollution Bulletin, 193, 115118. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2023.115118.
• 30. Nyankson, E., DeCuir, M.J., Gupta, R.B. (2015) Soybean Lecithin as a Dispersant for Crude Oil Spills, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 3 (5), 920-931. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5b00027.
• 31. Adofo, Y.K., Nyankson, E., Agyei-Tuffour, B. (2022) Dispersants as an oil spill clean-up technique in the marine environment: A review. Heliyon. 8(8), e10153. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10153.
• 32. Nyankson, E., Agyei-Tuffour, B., Efavi, J.K., Yaya, A., Onwona-Agyeman, B., Konadu, D.S., Amedalor, R., Frimpong, B.K., Bensah, Y.D. (2020) Potential Application of Dioctyl Sodium Sulfosuccinate Salt (DOSS)–Saponin Binary Dispersant in Oil Spill Remediation: Synergistic Interaction Between DOSS and Saponin. Water Air Soil Pollution, 231, 76. https://doi.org/10.1007/s11270-020-4445-x.
• 33. Nyankson, E., Demir, M., Gonen, M., Gupta, R,B. (2016) , Interfacially active hydroxylated soybean lecithin dispersant for crude oil spill remediation, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 4 (4), https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5b01403.
• 34. Karnkowski, P., (1993) Złoża Gazu Ziemnego i Ropy Naftowej w Polsce, Karpaty i Zapadlisko Przedkarpackie, Tom 2, 41-42, Wyd. Towarzystwo Geosynoptyków „GEOS” AGH, Kraków.
• 35. Owsik, W. (1971) Fizyczne Podstawy Technologii Wydobycia Ropy i Gazu, Wydawnictwo Śląsk, Katowice.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2026).