عنوان پایان‌نامه
بررسی آزمایشگاهی پارامترهای موثر بر رسوب گذاری آسفالتین در لوله
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه فنی فومن شماره ثبت: F21;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80638;کتابخانه فنی فومن شماره ثبت: F21;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80638
- تاریخ دفاع
- ۲۹ دی ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمد اوسط
- استاد راهنما
- سید حامد موسوی
- چکیده
- رسوب گذاری آسفالتین در چاه ها و لوله های انتقال باعث مشکلات اقتصادی فراوانی می شود که از جمله ی آن ها می توان به انسداد حفره های چاه ها و لوله های انتقال اشاره کرد. شست و شو و از بین بردن رسوبات آسفالتین از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست لذا دانشمندان به فکر روش هایی برای جلوگیری از رسوب گذاری آسفالتین ها می باشند. در این پروژه ابتدا نقطه آغاز رسوب گذاری آسفالتین با استفاده از روش مشاهده ی میکروسکوپی انداره گیری شده است و سپس مخلوط های متفاوت نفت خام و هپتان به درون لوله تزریق شده است و رفتار رسوب گذاری آسفالتین در دماهای 30 و 60 درجه سیلسوس، درصد هپتان های 40، 50، 60 و 76 درصد و درون دو لوله با قطرهای داخلی متفاوت 0/04 و 0/16سانتی متر با استفاده از رسم نمودارهای ?P/?P بر حسب ?، که در آن ها ?، ?P0 و ?Pبه ترتیب زمان بدون بعد، افت فشار اولیه و افت فشار می باشند، مورد آنالیز قرار گرفته است. نهایتا برای اولین بار با اضافه کردن نانوذرات Fe3O4 و Al2O3 در درصد وزنی های 0/1 و 0/5 درصد به نفت خام، تاثیر این نانوذرات بر نحوه ی کاهش تشکیل رسوب آسفالتین بررسی شده است. با توجه به نتایج حاصل از این آزمایشات مشاهده شده است که دما با مقدار رسوب آسفالتین رابطه ی مستقیم و با زمان تشکیل رسوب آسفالتین رابطه ی عکس دارد. با افزایش قطر داخلی لوله رفتار رسوب گذاری آسفالتین درون لوله به این صورت تغییر کرده است که تعداد دفعات کنده شدن آسفالتین رسوب گذاری کرده بر دیواره ی داخلی لوله افزایش یافته است و همچنین آسفالتین های توده شده راحت تر از درون لوله عبور می کنند لذا تعداد دفعات کاهش افت فشار، افزایش می یابد. این مشاهدات برای اولین بار در این پروژه مورد بحث قرار گرفته است. نانوذرات نیز با جذب آسفالتین ها بر روی خود باعث معلق ماندن آن ها در نفت خام و کاهش رسوب گذاری آسفالتین ها می شوند. نانوذره ی Al2O3 به عنوان یک نانوذره ی اسیدی تاثیر بیشتری بر کاهش رسوب گذاری آسفالتین ها نسبت به نانوذره ی آمفوتر Fe3O4 داشته است. همچنین با افزایش درصد وزنی نانوذرات از 0/1 به 0/5درصد آغاز رسوب گذاری آسفالتین ها به تعویق افتاده است.
- Abstract
- Asphaltene deposition in wellbores and transportation tubes causes many problems such as blockage of wellbore pores and transportation tubes. Washing and removing asphaltenes deposition are not economically affordable. Therefore, scientists looking for some techniques to prevent asphaltenes deposition. In this study, first the onset point of asphaltene deposition was measured using microscope. then, the crude oil and n-heptane were pumped into the tube. The behavior of asphaltenes deposition at temperatures of 30 and 60°C and different volume percentages of n-haptane i.e. 40,50,60 and 76 was investigated. two tubes with inner diameters of 0.04 and 0.16 centimeters were utilized. Then the ?P/?P0 (?P is pressure drop and ?P0 is initial pressure drop) vs ? as dimensionless time was plotted. Finally, for the first time, two nanoparticles i.e. Al2O3 and Fe3O4 were added to crude oil at weight percentages of 0.1 and 0.5 to reduce asphaltenes deposition. From the result of experiments, it was observed that temperature has direct relationship with the amount of asphaltene deposition and it has inversely related to asphaltenes deposition detection time. More peaks in figures were observed when the inner diameter of tube was increased. So asphaltenes deposition peel from tube’s surface more and asphaltenes precipitation pass through tube more easily. These observations are discussed in this study for the first time. Nanoparticles with adsorption of asphaltene on their surfaces help to suspend asphaltenes in crude oil and reduce asphaltene precipitation and deposition. Al2O3 nanoparticles as acidic nanoparticles were more effective than Fe3O4 nanoparticles. Furthermore, asphaltenes deposition detection time was postponed with increased in weight percent of nanoparticles from 0.1 to 0.5 percentage. Keywords: asphaltene, deposition, onset point, nanoparticles, tube
