تخريب امولسيون آب در نفت با استفاده از دي‌الكتروفورز و مدل سازي فرايند آب زدايي

كارشناسي ارشد

چكيده در هنگام استخراج نفت¬خام، آب موجود در مخازن با نفت خام تشكيل امولسيون مي¬دهد. آب موجود در اين امولسيون مشكلاتي از قبيل خوردگي لوله و تجهيزات، كاهش فعاليت كاتاليست¬ها، افزايش هزينه¬هاي انتقال آب و غيره را براي صنعت نفت و پالايش ايجاد مي¬كند كه شكست امولسيون را به يكي از مهمترين مسائل اين صنايع تبديل كرده است. در اين تحقيق به بررسي تاثير پارامترهاي ولتاژ ميدان الكتريكي غيريكنواخت، دما، ميزان دي¬امولسيفاير (سديم دودسيل سولفات)، شوري آب (نمك NaCl) و مدت زمان اعمال اين پارامترها و همچنين تركيب اين پارامترها بر انعقاد قطرات آب و شكست امولسيون آب در نفت خام (نفت خام آسماري) با استفاده از روش طراحي آزمايش RSM مركب مركزي پرداخته شد. همچنين توزيع اندازه قطرات نيز با روش تصوير برداري تعيين گرديد. با افزايش ولتاژ ميزان جداسازي افزايش يافت كه دليل آن حركت سريع¬تر قطرات دوقطبي شده به سمت ميدان قوي¬تر و برخورد آن¬ها به هم است. با افزايش دما، ويسكوزيته امولسيون نيز كاهش يافته و حركت قطرات را تسهيل مي¬نمايد. افزايش ميزان دي¬امولسيفاير ابتدا به دليل جايگزين شدن به جاي توده آسفالتني اطراف قطرات باعث افزايش جداسازي آب خواهد شد اما اضافه نمودن بيش از حد آن باعث ايجاد لايه¬اي اطراف قطرات آب شده و جداسازي را كاهش مي¬دهد. افزايش شوري آب نيز ابتدا افزايش جداسازي را به همراه دارد كه به دليل افزايش اختلاف چگالي فازها، افزايش جاذبه الكترواستاتيكي و كاهش كشش سطحي بوده اما شوري بيش از حد آب باعث كاهش جاذبه الكترواستاتيكي شده و كاهش جداسازي را به همراه دارد. زمان نيز فاكتور مهمي به شمار مي¬آيد و هر چه مدت زمان اعمالي بيشتر باشد جداسازي نيز به مراتب بيشتر خواهد شد. همچنين مشخص شد كه ولتاژ بيشترين تاثير را در جداسازي آب از امولسيون نفتي دارد. از بين متغيرهاي دوتايي نيز ميزان دي¬امولسيفاير-شوري آب بيشترين تاثير را بر مدل داشت در انتها نيز حالت بهينه آزمايشگاهي و حالت بهينه از طريق RSM حاصل شد كه حالت بهينه از طريق طراحي آزمايش حدود 98 درصد جداسازي را در ولتاژ kV 15، دماي °C 60، غلظت دي¬امولسيفاير ppm 123، ميزان شوري آب ppm 12260، و مدت زمان 15دقيقه نشان مي¬داد. واژه‌هاي كليدي: دي‌الكتروفورز، انعقاد، شكست امولسيون، نفت خام، امولسيون، توزيع اندازه قطرات

191063

دانشگاه علم و صنعت ايران

فرايندهاي جداسازي

دكتر سيد نظام الدين اشرفي زاده