این بسته شامل 8 پایان نامه در زمینه نمک‌زدایی نفت خام می باشد که به صورت فایل word و pdf در اختیار شما قرار میگیرد.

تمامی پایان نامه ها مربوط به سال 90 به بعد می باشد.

 

بهبود عملکرد ایستگاه‌های نمک‌زدایی نفت خام

چکیده

ایستگاههای نمکزدایی در ایران از نظر تکنولوژی قدیمی هستند. نیاز به بازنگری برای به روز رسانی و رفع مشکلات آنها ضروری میباشد. هدف از انجام این تحقیق، ارائه راهکارها در جهت بهبود ایستگاههای نمکزدایی میباشد. پس از تعیین پارامترهای موثر در فرایند نمکزدایی، سیستم نمکزدایی یک مرحلهای و دو مرحلهای مدلسازی شده است. مدلسازی با استفاده از کدنویسی و نرم افزار طراحی فرایند هایسیس انجام شده است. اثر افزایش دبی، افزایش راندمان اختلاط مرحله اول و دوم، درجه شوری آب رقیق کننده و درجه شوری نفت ورودی به واحد نیز، بررسی شده است. یکی از راههای بهبود ایستگاههای نمکزدایی تبدیل نمکزدایی یک مرحلهای به دو مرحلهای میباشد. نتایج حاصل از مدلسازی نشان داده است در صورت استفاده از سیستم نمکزدایی یک مرحلهای به جای سیستم دو مرحلهای فعلی، مقدار آب رقیقکننده مورد نیاز تقریبا 28 برابر افزایش خواهد یافت. مقایسه کمی بین واحدهای نمکزدایی واحدهای مختلف در جنوب غربی ایران نشان داده است که افزایش راندمان اختلاط بر روی بازده نمکزدایی تاثیر چندانی ندارد اما سبب کاهش مقدار آب رقیقکننده مورد نیاز میشود. با افزایش راندمان اختلاط مرحله اول به میزان 5 درصد، مقدار آب رقیق کننده مورد نیاز، 14 بشکه کاهش یافته است. نتایج نشان داده است که افزایش راندمان اختلاط مرحله دوم اثر بیشتری بر روی فرایند دارد، به طوری که، افزایش راندمان اختلاط مرحله دوم به میزان 5 درصد، سبب کاهش 70/18 بشکه در روز میگردد، مقدار آب زاید نیزکم شده است. در این مطالعه اثر افزایش دما بر روی فرایند نمکزدایی بررسی شده است و دمای بهینه برای نمکزدایی برقی کارخانه مورد نظر 71 درجه سانتیگراد بدست آمده است.

 

نمکزدایی از نفت خام با استفاده از ساختارهای نانوکربن

چکیده

در فرآیند نمکزدایی جدا سازی فاز پراکنده آب نمک از فاز نفتی پیوسته فرایندی مطلوب است هدف از این پروژه به کاربردن نانوجاذب کربنی برای حذف نمک از نفت خام می‌باشد، که انتظار می رود برخلاف دیگر روش هایی جداسازی نمک از نفت خام که در حال حاضر به کار برده می شوند، یک روش ساده، ارزان، و با قابلیت خوب حذف نمک از نفت خام باشد در این تحقیق ابتدا چهار نوع جاذب کربنی برای بررسی حذف نمک از نفت خام به روش پخش در محلول به کار برده شده است سپس جاذبهایی که بهترین جذب را داشته است، شناسایی‌شده‌ است درادامه از بین نانوجاذبها، دو نانو جاذب انتخاب شده و به روش فیلتراسیون اثر این نانوجاذب ها در جذب نمک از نفت خام بررسی شده است درپایان بر روی بازیافت نانولوله کربنی چند دیواره که توانایی جذب بیش از 50 درصد را داشت و به عنوان بهترین نانو جاذب انتخاب شده، بررسی شده است مورفولوژی، اندازه حفره و ساختار این نانوجاذب ها با آنالیزهای SEMوTEM بررسی شده است

چکیده 1 
فصل اول: کلیات تحقیق 
1-1- مقدمه 4 
1-2- اساس نفت خام 4 
1-3- عوامل ایجاد نمک در نفت خام 5 
1-4- مشکلات وجود نمک در نفت خام 5 
1-5- روشهاي تصفیه 8 
1-5-1- آب آزاد 8 
1-5-2- آب امولسیونی 9 
1-5-3- آب محلول در نفت 9 
1-6- روشهای صنعتی جداسازی نمک از نفت خام 9 
1-6-1- جداسازی آب نمک از نفت خام با روش ثقلی 10 
1-6-2- جداسازی آب نمک از نفت خام با روش حرارتی 10 
1-6-3- نمکزدایی به روش اضافه کردن آب شیرین (Wash water) 11 
1-6-4- جداسازی آب نمک از نفت خام با استفاده از مواد تعلیقشکن 12 
1-6-5- جداسازیآبنمکاز نفتخام با‌‌روشهای مکانیکی 13 
1-6-6- جداسازی ‌آب ‌نمک ‌از نفت‌ خام‌ ‌با روش ‌الکتریکی 14 
1-6-7- روش ترکيبي 16 
1-7- معرفی سکوی سروش 17 
1-8- فراورش و تفكيك نفت خام ميدان سروش 18 
فصل دوم: مروري بر مقالات 
2-1- آب نمک موجود در نفت خام 22 
2-2- اولین مرحله در ‌‌پالایش نفت 24 
2-3- نمکزدای از نفت خام 25 
2-4- جاذبهای معمولی 28 
2-5- برخی از پرکاربردترین جاذب ها 29 
2-5-1- کربن فعال 29 
2-5-2- آلومینای فعال 30 
2-5-3- زئولیتها 30 
2-5-4- سيليكاژل 31 
2-6- انواع جذب‌‌‌ سطحی 31 
2-7- بررسی اثر نانوجاذب ها در فرآیند جداسازی نمک 32 
2-8- نانوجاذب ها، طبقهبندی، روشساخت، کاربردهایآنها 32 
2-9- طبقه بندی نانومواد به عنوان نانو‌جاذب 33 
2-10- دلایل اهمیت نانومواد به عنوان نانوجاذب 35 
2-11- خواص نانومواد به عنوان جاذب 36 
2-11-1- خواص ذاتی سطح نانوجاذب ها 36 
2-11-2- گروه عاملی خارجی روی سطح نانومواد 37 
2-12- نانومواد کربنی به عنوان جاذب 38 
2-12-1- نانولوله های کربنی (CNTs) به عنوان جاذب 39 
2-13- نانومواد سیلیسی SiNMs به عنوان جاذب 42 
2-13-1- نانوذرات دیاکسیدسیلیس SiO2NPs 42 
2-13-2- نانولوله های سیلیسی SiNTs)) 42 
2-14- نانوالیاف (NFs) 43 
2-15- خاکهای رس نانویی 44 
2-16- جاذب های مبتنی بر پلیمر 45 
2-17- زروژل و آئروژل 46 
2-18- مواد جاذب مخرب 47 
2-19- روش های آماده سازی 48 
2-20- تهیه نانومواد کربنی 49 
2-20-1- روشهای سنتز نانولوله های کربنی 49 
فصل سوم: روش اجرای تحقیق 
3-1- اندازه گیری شوری در نفت خام 60 
3-2- دستورالعمل انجام آزمایش نمک موجود در نفت خام به روش IP-77 64 
3-3- تیتراسیون به روش کلاسیک موهر 65 
3-4- دستگاه های شناسایی 66 
3-5- شناسنامه نفت خام 66 
3-6- مشخصات آب موجود در نفت سروش 66 
3-7- مواد مورد استفاده 68 
3-8- سنتز نانوجاذب های کربنی 68 
3-9- روش رسوب بخار شیمیایی CVD 68 
3-10- تهیه نانولوله کربنی اصلاح شده ی با گروه عاملی کربوکسیل 69 
3-11- روش کار 69 
3-11-1- تست شاهد 69 
3-11-2- حذف نمک از نفت خام با استفاده نانو جاذبهای کربنی به روش پخش در محلول 71 
3-11-3- حذف نمک از نفت خام با استفاده نانو جاذب کربنی در روش فيلتراسيون 71 
3-11-4- روش بازيابی نانوجاذب ها 72 
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل نتایج 
4-1- شکلهای حذف نمک از نفت خام توسط نانوجاذب های کربنی 74 
4-2- شکل بازيافت نانولوله چند ديواره 80 
4-3- شکل حذف نمک از نفت خام توسط نانو لوله عاملدار شده 80 
4-4- آنالیزهای SEM 82 
4-5- آنالیزهای TEM 83 
4-6- آنالیزATR نانولوله های چند دیواره 85 
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 
5-1- نتیجه گیری 88 
5-2- یشنهادات 88 
منابع 
منابع‌انگلیسی91 
منابع‌فارسی97 

 

مطالعه عددی نمک زدایی از نفت خام با استفاده از هیدروسیکلون ها

چکیده

امروزه جداسازی آب و نفت به عنوان یکی از مشکلات اصلی صنعت نفت و گاز در کشور به شمار می آید. نمک محلول در نفت باعث خوردگی شدید تجهیزات،گرفتگی و مسدودشدن تجهیزات، افزایش ویسکوزیته نفت، و … می شود. راه های مختلفی برای نمک زدایی از نفت خام وجود دارد که می توان از جمله این روش ها به روش ثقلی، استفاده از الکتریسیته، استفاده از تکنولوژی های مدرن و… اشاره نمود که همه ی آن ها مستلزم هزینه و زمان زیادی می باشند. هیدروسیکلون ها با توجه به دارا بودن مزایایی بسیار، باعث شدند که مورد توجه صنایع در امر جداسازی قرار بگیرند. در این پژوهش، تلاش شده است که نمک زدایی از نفت خام با استفاده از هیدروسیکلون بصورت عددی مورد بررسی قرار گیرد. برای حصول این مهم ابتدا شبیه سازی دوفازی جریان آب و نفت بصورت دوبعدی، برای چهار قطر مختلف قطرات آب و در سه دبی متفاوت انجام پذیرفت. سپس شبیه سازی سه بعدی برای این جریان در نرم افزار، برای چهار قطر مختلف قطرات آب با یک دبی مشخص، انجام گرفت. همچنین برای شبیه سازی آشفتگی جریان از مدل تنش های رینولدزی و برای مدل سازی دوفازی جریان از روش دوسیالی (اویلر-اویلر) استفاده شد. در این پروژه راندمان جداسازی آب از نفت برای سایز مختلف قطرات در دبی های مختلف، بین هر دو هندسه دوبعدی و سه بعدی و همچنین تاثیر افزایش دبی بر راندمان جداسازی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان دهنده ی افزایش راندمان با افزایش قطر قطرات و دبی جریان می باشد. حل مسئله بصورت دوبعدی با اینکه جریان درون هیدروسیکلون را به درستی پیش بینی می کند اما در جدایش راندمان بالایی را نتیجه نمی دهد، نتایج دوبعدی نشان دهنده بیشینه راندمان جداسازی در حدود 55% است، لذا شبیه سازی سه‌بعدی صورت گرفت تا نشان دهد علاوه بر درست بودن روند حل، راندمان قابل قبولی در مقایسه با نتایج تجربی بدست می آید. نتایج در این حالت راندمان جداسازی را برای قطر متوسط قطرات آب در 100 میکرون در حدود %99/6 نشان می دهد. پژوهش انجام گرفته در شناخت جریان دو فازی و نمک زدایی از نفت خام به وسیله هیدروسیکلون ها کمک می کند.

فصل اول : مقدمه 1
1-1-روش های نمک زدایی از نفت خام 3
1-1-1-روش ثقلی 3
1-1-2- روش مکانیکی به هم آمیختگی قطرات 4
1-1-3- روش تصفیه شیمیایی یا استفاده از مواد ضد امولسیون شونده 4
1-1-4- روش های الکتریکی و استفاده از امواج مافوق صوت ایستاده 5
1-1-5- روش حرارتی 6
1-1-6-روش ترکیبی 6
1-1-7- تکنولوژی تریولت و تریولت مکس 6
1-1-8- تکنولوژی بیلکتریک 7
1-1-9- تکنولوژی دوقطبی 8
1-1-10- استفاده از نانو جاذب ها 9
1-1-11- استفاده از هیدروسیکلون ها 10
فصل دوم : هیدروسیکلون ها 13
2-1 مقدمه 14
2-2-الگوی جریان و اصول کارکرد هیدروسیکلون 14
2-2-1 تفاوت هیدروسیکلون ها 17
2-3- اجزای هیدروسیکلون 17
2-3-1-ورودی 17
2-3-2-بالاکش 18
2-3-3-زیرکش 19
2-3-4-مخروط 20
2-4-هندسه هیدروسیکلون و طراحی اولیه 20
2-4-1-هیدروسیکلون‌های جامد-مایع 20
2-4-2- هیدروسیکلون‌های مایع-مایع 22
2-5-عملکرد هیدروسیکلون‌ها 24
2-6-پارامترهای موثر بر کارکرد هیدروسیکلون‌های آب زدا 25
2-7-کنترل فرآیند جداسازی در هیدروسیکلون‌های آب زدا 28
2-8-مزایای هیدروسیکلون 29
فصل سوم : مروری بر ادبیات 32
3-1- مقدمه 33
3-2-فعالیت های تجربی 33
3-3- فعالیت های عددی 40
فصل چهارم : مروری بر جریان‌های دو فازی و روش عددی دو سیالی 46
4-1 مقدمه 47
4-2- روش‌های آنالیز 48
4-3-الگوهای جریان دوفازی 48
4-4-تعاریف اساسی 52
4-4-1-کسر حجمی و چگالی 52
4-4-2-سرعت فازی و سرعت ظاهری 53
4-4-3-کیفیت و غلظت 53
4-4-4-زمان پاسخ یا ماندگاری 54
4-4-5-عدد استوکس 54
4-4-6-جریان‌های پراکنده در مقابل جریان های غلیظ 55
4-4-7-ارتباط بین فازها 55
4-5-مدلسازی جریان دو فازی 57
4-5-1-رویکرد لاگرانژی 57
4-5-1-1-روش ردیابی 61
4-5-1-2-روش نشانگر سلول 62
4-5-1-3- روش پایه لاگرانژی 61
4-5-2-توابع توزیع احتمال 64
4-5-3-رویکرد اویلری 64
4-5-3-1- روش جزء حجمی یا حجم سیال 64
4-5-3-2-روش تنظیم سطوح 67
4-5-3-3- روش دوسیالی یا اویلر-اویلر 68
4-6-آشفتگی در جریان دوفازی 71
4-6-1-پیش زمینه 71
4-6-2-رویکردهای مدلسازی 73
4-6-2-1-رویکرد آشفتگی مخلوط 77
4-6-2-2-رویکرد آشفتگی گسسته 77
4-8-2-3-رویکرد آشفتگی مجزا 77
4-6-3-مدل آشفتگی 75
4-6-3-1- مدل تنش های رینولدزی رویکرد مخلوط 78
4-7-جمع بندی 76
فصل پنجم : نتایج شبیه سازی هیدروسیکلون نمک‌زدا 77
5-1-مقدمه 78
5-2- هندسه هیدروسیکلون 78
5-3-شبکه بندی و استقلال شبکه 79
5-4-شرایط مرزی 82
5-4-1-شرط مرزی ورودی 82
5-4-2-شرط مرزی خروجی 83
5-4-3-شرط مرزی دیواره 83
5-5-روند همگرایی 83
5-6- نتایج شبیه سازی عددی و مقایسه با نتایج تجربی 85
5-7- توزیع فازها 86
5-8-توزیع سرعت مماسی 87
5-9-توزیع سرعت محوری 88
5-10-گرادیان فشار 92
5-11-راندمان جداسازی 93
فصل ششم : ننتیجه گیری و پیشنهادات 99
6-1-مقدمه 99
6-2-بحث و نتیجه گیری 99
6-4-ارائه پیشنهادات برای ادامه کار 100
فهرست منابع 101

 

 

مقایسه اختلاط الکتریکی و شیر اختلاط در فرایند نمک‌زدایی نفت خام

چکیده

هدف از این پژوهش مقایسه اختلاط الکتریکی و شیر اختلاط در فرآیند نمک‌زدائی از نفت خام بر اساس روش موازنه جمعیت می‌باشد. برای مقایسه بهتر این دو روش، علاوه بر مدلسازی مرحله اختلاط به صورت مجزا، مرحله انعقاد در مخزن نمکزدا با اعمال روش‌های اختلاط ذکر شده، نیز مدلسازی شده‌است. در فرآیند نمک‌زدائی نفت خام ابتدا آب تازه به امولسیون آب و نفت اضافه شده و در اثر عبور از شیر اختلاط آب تازه با آب همراه نفت ترکیب می‌شود. سپس امولسیون تولیدی به مخزن نمکزدا وارد شده و تحت تاثیر نیروی الکتریکی قطرات با یکدیگر برخورد کرده و در اثر نیروی ثقل ته‌نشین می‌شوند. در فرایند نمکزدایی برای اضافه کردن آب تازه از شیر اختلاط استفاده می‌شود. راندمان اختلاط شیرهای اختلاط صنعتی موجود، در حدود 75 تا 80 درصد گزارش شده است و این یعنی حدود 20 تا 25 درصد از آب تازه‌ی اضافه شده به صورت بالکی در نفت باقی می‌ماند و تاثیری در فرآیند جداسازی درون دستگاه نمکزدا ندارد. بنابراین اگر بتوان روشی پیدا کرد که راندمان مرحله‌ی اختلاط را بالا ببرد، تاثیر به سزایی در بازده فرایند نمکزدایی خواهد داشت. اخیراً به جای استفاده از شیر اختلاط، تکنولوژی جدیدی به کار گرفته می‌شود. این روش که اختلاط الکتریکی نام دارد، برای شکستن قطرات بزرگ آب و اضافه کردن آنها به نفت از میدان الکتریکی استفاده می‌کند. در این پژوهش هر دو روش اختلاط الکتریکی و شیر اختلاط و همچنین مخزن نمکزدا مدلسازی شده‌اند. به منظور بررسی صحت مدلسازی انجام شده، نتایج حاصل با داده‌های صنعتی موجود مقایسه شده‌اند. همچنین نقاط بهینه روش پیشنهادی نیز مشخص شده اند.

فصل 1- مقدمه 1 
1-1- مقدمه 2 
1-2- اهداف پژوهش 4 
فصل 2- مبانی نظری 5 
2-1- منشا تولید امولسیون آب در نفت 6 
2-2- آب همراه نفت خام 7 
2-3- نمك در نفت خام 7 
2-4- پایداری امولسیونها 8 
2-4-1- نوع عامل امولسیون‌کننده 9 
2-4-2- اندازه قطرات 9 
2-4-3- مقدار آب 9 
2-4-5- ترکیبات نفت 10 
2-4-6- ویسکوزیته نفت 10 
2-5- جداسازی امولسیون آب از نفت خام 10 
2-5-1- روش‌ حرارتی 11 
2-5-2 روش مکانیکی 13 
2-5-3- روش‌ الکتریکی 15 
2-5-3-2- ميدان جريان متناوب (AC) 17 
2-5-4- نیروهای الکترواستاتیکی 19 
2-5-5- مکانیزم‌های به هم چسبیدن قطرات 21 
2-5-6- روش شیمیایی 23 
2-5-7- استفاده از غشاء 23 
2-5-8- استفاده از امواج التراسونيک 24 
2-5-9- فرآيند کاتاليستي نمکزدايي 25 
2-5-10- روش بیولوژیکی 25 
2-6- شرح فرایند نمکزدایی 25 
2-7- مراحل نمکزدایی نفت خام 27 
2-8- شرح فرایند نمکزدایی الکترواستاتیک 29 
2-9- شرح فرآیند دستگاه نمکزدای الکترودینامیک 29 
2-10- امولسیون‌سازی در شیر اختلاط 30 
2-10-1- راندمان اختلاط 31 
2-11- مقدمه بر معادلات موازنه جمعیت 32 
2-12- معادله موازنه جمعیت 32 
2-13- خواص فیزیکی آب نمک و نفت خام 37 
فصل 3- مروری بر تحقیقات گذشته 40 
3-1- تحقیقات انجام شده در زمینه امولسیونهای آب و نفت 41 
3-2- تحقیقات انجام شده در زمینه جداسازی آب و نفت 42 
فصل 4- روش تحقیق 45 
4-1- مدلسازی شیر اختلاط 47 
4-1-1- تابع شکست 47 
4-2- مدلسازی روش اختلاط الکتریکی 50 
4-3- مدلسازی دستگاه نمکزدای الکترواستاتیک 51 
4-4- مدلسازی دستگاه نمکزدای الکترودینامیک 54 
4-5- روش حل معادله موازنه جمعیت 56 
4-6- بهینهسازی 58 
فصل 5- نتایج و بحث 61 
5-1- نتایج حاصل از مدل سازی شیر اختلاط 62 
5-2- نتایج حاصل از اختلاط الکتریکی 64 
5-3- نتایج مدلسازی دستگاه نمک زدای الکترواستاتیک 65 
5-4- نتایج مدلسازی دستگاه نمکزدای الکترودینامیک 69 
5-5- بهینه‌سازی روش اختلاط الکتریکی 73 
فصل 6- نتیجه گیری و پیشنهادات 81 
6-1- نتیجه گیری 82 
6-2- پیشنهادات 82 

 

 

تشکیل و شکست امولسیون های نفتی به منظور نمک زدایی از نفت خام به روش بیولوژیکی

چکیده

از آنجا که نفت خروجی از چاهها، بویژه برای مخازنی که در نیمه عمر تولید خود قرار دارند ، دارای مقادیر زیادی نمک هستند ، مشکلات فراوانی را پس از خروج از چاه و ورودی به سیستمهای نمک زدایی و خطوط انتقال بوجود می آورند.ایجاد خوردگی و گرفتگی در تجهیزات پایین دستی ، کاهش درجه API نفت و در نتیجه کاهش قیمت آن، از جمله این مشکلات هستند. بدلیل کلیه مسایل ذکر شده ، حذف نمک و آب از نفت خام از اهمیت زیادی برخوردار است. امروزه در صنعت جهت حذف نمک و آب شور موجود در آن از تعلیق شکنهای شیمیایی استفاده می گردد که بسیار سمی و برای محیط زیست مضر می باشند.بنابراین تولید تعلیق شکنهای بیولوژیکی که علاوه بر آسان بودن تولید آنها ، با محیط زیست نیز سازگارندبسیار حیاتی و مفید است. در این تحقیق سعی بر این بوده است تا علاوه بر آشنایی با روش های مختلف جهت تصفیه نفت خام ، به بررسی روش های بیولوژیکی (زیست فناوری)جهت نمکزدایی و تصفیه نفت پرداخته شود. برای این منظور ابتدا از منابع مختلف نفتی جهت استخراج باکتری استفاده و پس از استخراج گونه های مختلف باکتری ، انجام آزمایشات بیولوژیکی گوناگون جهت انتخاب گونه ای باکتری مورد نظر انجام گرفت ، از باکتری فوق در مرحله بعد ، بیوسورفکتانت تولید شد که توانایی کاهش کشش سطحی محیط را دارا بود. در این مرحله علاوه بر شناسایی کامل باکتری توسط تست 16S rRNA، شناسایی ترکیب بیوسورفکتانت تولید شده مورد بررسی قرارگرفت(TLC,IR).در ضمن باکتری فوق در بانک ژن آمریکا NCBIثبت گردیده و کد HM037178 از بانک ژن اخذ شد. همچنین محیط و شرایط رشد باکتری توسط نرم افزار RSMبهینه سازی شد که این شرایط عبارتند از 16.55 g/l ،C°39.03، 55.05 g/l و7.37 که به ترتیب برای گلوکز، دما، نمک و pH حاصل شد. در پایان با استفاده از آزمایشات مختلف شکست امولسیون های موجود در محیط آب و نفت توسط تعلیق شکن بیولوژیکی تولید شده در مرحله قبل مورد آزمایش قرار گرفت.همچنین توانایی تعلیق شکن های موجود در صنعت که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، آنالیز و مورد بررسی قرار گرفت.

 

بررسی و مدل‌سازی اثر هدایت الکتریکی بر فرایند نمک زدایی نفت خام

چکیده

فرایند نمک زدایی یکی از فرایند های ضروری قبل از پالایش نفت خام می باشد، زیرا حضور نمک، آب و رسوبات در نفت مشکلات جدی را حین فرایند پالایش نفت خام بوجود می آورد. از آنجا که فرایند نمک زدایی نفت خام یک فرایند الکتروستاتیکی است، تأثیر هدایت الکتریکی نفت خام بر آن موضوعی اجتناب ناپذیر است و باید اثر آن در محاسبه ی سرعت ته نشینی قطرات آب نمک موجود در نفت، به منظور بهینه سازی فرایند جداسازی در نظر گرفته شود. همچنین تنش بین سطحی نیز تأثیر زیادی در شکستن امولسیون و تشکیل قطرات بزرگتر دارد. در رابطه ی استوکس متغیری که این خصوصیات بر آن اثر می گذارند، شعاع قطرات آب می باشد. در این مطالعه رابطه ای برای شعاع قطرات آب انتخاب گردیده تا اثر پارامترهای مختلف امولسیون نفت خام و آب بر شعاع قطرات بررسی شود. در این رابطه اثر پارامترهای دیگری چون دانسیته، گذردهی آب و همچنین میزان ولتاژ اعمالی نسبت به فاصله بین الکترودهای نمک زدا نیز در نظر گرفته شده که منجر به یک بررسی جامع از پارامترهای موثر بر شعاع قطرات می شود. در نهایت مشخص گردید که اگر هدایت الکتریکی نفت خام به صورت نمایی بر شعاع قطرات تأثیر بگذارد، شعاع قطرات نیز با تقریب خوبی به صورت نمایی با دما رابطه دارد. در نتیجه می توان رابطه سرعت ته نشینی استوکس را به صورت رابطه ای بر حسب دما نوشت و با توجه به مسائل اقتصادی و با استفاده از داده های تجربی دمای بهینه فرایند نمک زدایی را از این مدل بدست آورد.

فهرست مطالب 
عنوان صفحه 
فهرست مطالب یک 
فهرست شکل ها سه 
فهرست جداول پنج 
چکیده 1 
فصل اول: کلیاتی بر فرایند نمک زدایی 2 
1-1. ضرورت نمک زدایی 3 
1-2. شیمی نفت خام 4 
1-3. شیمی آب شور همراه نفت در مخزن 7 
1-4. جایگاه فرایند نمک زدایی در پالایشگاه 8 
1-5. روش های نمک زدایی از نفت خام 8 
1-6. توصیف فرایند نمک زدایی 9 
1-7. شرح فرایند نمک زدایی 12 
1-8. خلاصه فصل 14 
فصل دوم: روش های مدل سازی فرایند نمک زدایی 15 
2-1. پارامتر های موثر بر فرایند 15 
2-2. روش های مدل سازی فرایند نمک زدایی 17 
2-2-1. روش طراحی آزمایشات 17 
2-2-2. روش موازنه جمعیتی 22 
2-2-3. روش شبکه های عصبی مصنوعی 29 
2-2-4. روش سرعت ته نشینی 37 
2-3. خلاصه فصل 42 
فصل سوم: مدل سازی اثر هدایت الکتریکی بر فرایند نمک زدایی نفت خام 43 
3-1. معرفی نفت خام مورد بررسی 44 
3-2. اثر دما 45 
3-3. خصوصیات فیزیکی نفت خام 45 
3-3-1. اثر ویسکوزیته نفت خام 46 
3-3-2. اثر دانسیته نفت خام 51 
3-4. خصوصیات الکتریکی نفت خام 53 
3-4-1. اثر هدایت الکتریکی نفت خام 53 
3-4-2. اثر تنش بین سطحی 55 
3-5. شعاع قطرات آب 64 
3-6. خلاصه فصل 68 
فصل چهارم: نتایج و بحث 69 
4-1. معرفی حالت های مختلف اثر پارامتر ها بر شعاع قطرات 69 
4-2. حالات اول تا سوم 72 
4-3. حالت چهارم تا ششم 74 
4-4. حالت هفتم تا نهم 77 
4-5. خلاصه فصل 80 
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 81 
5-1. نتیجه گیری . 81 
5-2. پیشنهادات 82 
منابع و مآخذ 83 


 

تأثیر دی‌الکتروفورز مثبت در نمک‌زدایی از نفت‌خام

چکیده

استفاده از میدان‌های الکتریکی با شدت بالا در تصفیه امولسیون آب در نفت، فناوری شناخته شده‌ایست ‌‌که استفاده از آن برای بهبود فرایندهای نفت خام در غالب جداسازی آب و دیگر ناخالصی‌های آب دوست، در حال توسعه است. با وجود تحقیقات زیاد، هنوز برخی از جنبه‌های فرایندهای جداسازی الکتروستاتیکی با وجود انواع میدان‌های مختلف ناشناخته مانده است. در پایان‌نامه حاضر ابتدا مروری بر خصوصیات اصلی امولسیون‌های نفتی خواهیم داشت. سپس بعد از مروری بر تاریخچه و مکانیزم‌های انعقاد الکتریکی، فرایندها و کاربردهای آنها، نتایج جدیدی برای بازده جداسازی آب و نمک تحت میدان الکتریکی غیریکنواخت با جریان متناوب (AC) در مقادیر مختلف دما، ولتاژ، جزء حجمی و pHآب پراکنده‌شده در نفت خام ارائه‌شده است. لازم به ذکر است طراحی آزمایش‌ها به‌وسیله نرم‌افزار Minitabصورت گرفت و در نهایت آب زدایی و نمک‌زدایی از نفت خام بهینه‌سازی شده است. به‌این‌ترتیب که نقطه بهینه جداسازی آب و نمک (13000V= ولتاژ، 70= دما، 0.2= جزء حجمی آب، 7= pHآب) مشخص گردید و پس از انجام آزمایش در شرایط فوق، بازده آب زدایی و نمک‌زدایی به ترتیب 98 و 71 درصد به‌دست آمد.

 

کاربرد بیوسورفکتانت برای جداسازی نمک از نفت خام (مطالعه موردی: نمک‌زدایی ازنفت خام گچساران)

چکیده

نفت استخراج شده در اکثر میادین نفتی حاوی مقادیری آب به شکل امولسیون می‌باشد که انواعی از نمک‌ها به صورت نامحلول، در قطرات آب پراکنده شده در نفت وجود دارند. این امولسیون‌ها، به دلیل حمل آب اضافی و بالاتر بودن ویسکوزیته، باعث افزایش هزینه‌های حمل و نقل و پمپ کردن می‌شوند. همچنین نمک‌های حل شده در قطرات آب باعث افزایش مشکلات خوردگی تجهیزات و غیر فعال شدن کاتالیست‌ها می‌گردد.بنابراین شکستن امولسیون آب – نفت و جداسازی آنها از اهمیت بسیاری برخوردار است. این امر در واحدهای نمک‌زدایی به کمک سورفکتانت‌های شیمیایی صورت می‌گیرد. جایگزینی این سورفکتانت‌ها با بیوسورفکتانت‌ها برای نمک‌زدایی نفت خام منطقه گچساران مورد نظر این تحقیق است. با توجه به اینکه برای انجام این تحقیق باکتری مناسبی که قادر به انجام این فعالیت‌ها باشد، در دسترس نبود باعث شد که به جداسازی باکتری از نمونه مورد نظر اقدام شود. بعد از نمونه برداری از خاک آلوده به نفت گچساران و جداسازی باکتری مورد نظر با استفاده از تست‌های فیلوژنتیکی، مورفولوژیکی نشان داده شد که باکتری جدا شده 99% به سویه Salinicola sp.PM 10 شباهت داشته است و با نام Soil-1 شناخته شد و شرایط بهینه رشد این باکتری مورد بررسی قرار گرفت. باکتری Soil-1با انجام آزمایشات مربوطه مشخص شد که هالوتولرانت است و شرایط بهینه رشد این باکتری 7% NaCl، دمای ?‌°35pH , برابر با 7 و سوبسترای ملاس است و میزان کشش سطحی از mN/m72 به mN/m 13/34 کاهش داد. با کشت این باکتری در محیط پایه نمکی و تشکیل امولسیون بعد از هفت روز، از کشت باکتری برای آزمایش خاصیت بیودمولسیفایر استفاده و به ازای یک میلی لیتر محیط کشت 16% جداسازی نشان داده شد.

 

————————————————————————————————————————————–

برای دریافت فایل بر روی لینک زیر کلیک نمایید.

تومان39,000 تومان29,000افزودن به سبد خرید

————————————————————————————————————————————–