دانلود پایان نامه امولسیون سازی سیالات نفتی با هدف کاهش ویسکوزیت

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه امولسیون سازی سیالات نفتی با هدف کاهش ویسکوزیت دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

امولسیون . [ اِ یُن ْ ] (فرانسوی ، اِ) ۞ در اصطلاح دواسازی ، هر داروی مرکب مایع و شیرمانندی که جهت آشامیدن مریض ترتیب دهند. (ناظم الاطباء). اگر دانه های روغن دار را با کمی آب در هاون صلایه کنند و توده ٔ خمیری شکل حاصل را با آب بسایند مایع شیری شکلی بدست می آید که بنام امولسیون موسوم است . بنا بر این امولسیونها از گویچه های کوچک (گلبول ) روغن تشکیل شده است که بوسیله ٔ مواد پروتئیدی دانه ها در آب بحالت تعلیق درآمده است و آنها را امولسیونهای طبیعی مینامند. همچنین اگر مواد روغنی مختلف رزین ها ۞ ، گم رزین ها ۞ و مواد غیرمحلول را بکمک ماده ٔ امولسیون ۞ در آب بحالت تعلیق درآورند اشکال دارویی حاصل بنام امولسیون مصنوعی نامیده میشود و منظره ای شیری شکل دارد. در داروخانه ها بیشتر صمغ عربی و کتیرا را برای این منظور مصرف میکنند. امولسیونها خیلی زود فاسد میشوند و از اینرو آنها را فقط در موقع احتیاج تهیه می کنند. (از کارآموزی داروسازی جنیدی ص 100).پ (شکل 1-1)
امولسیون:
کولوئید دو مایع است که ذرات یکی از آنها به طور یکسان و یکنواخت در سرتاسر دیگری پخش شده اند، اما محلول نیستند. غذاها، لوسیون ها، روانسازها، داروها و رنگ ها نمونه هایی از امولسیون به شمار می آیند. امولسیون ها پایدار نیستند و مایعات تشکیل دهنده آنها، پس از مدتی ار هم جدا می شوند. امولسیون کننده ها کمک می کنند که این مایعات به صورت مخلوط نگه داشته شوند. پروتئین کازئین، امولسیون کننده با آمیزنده ای است که چربی کره را در آب به صورت پخش شده نگه می دارد. بسیاری از غذاهای آماده، حاوی امولسیون کننده ها و سیار مواد نگهدارنده هستند. لایه پوشش دهنده فیلم عکاسی که امولسیون نامیده می شود، در حقیقت یک کولوئید حساس به نور است .
رنگ صنعتی، نمونه ای از یک امولسیون است. از آنجا که امولسیون های دائمی و پایدار نیستند، مایعات سازنده رنگ از هم جدا می شوند. به همین دلیل، رنگ را باید، قبل از مصرف، خوب هم بزنیم(شکل 2-1) .

فصل اول:مقدمه
1-1 امولسیون 1
1-1-1فرمولاسیون امولسیون ها 5
2-1-1امولسیفایر 7
3-1-1تفاوت محلول امولسیون به محلول حقیقی 8
4-1-1تفاوت بین امولسیون، لخته شدن و ژل  9
5-1-1نمونه هایی از کاربرد امولسیون در صنعت 10
2-1نفت خام 14
1-2-1تشکیل نفت از مواد آلی 16
2-2-1مواد سازنده نفت 17
3-2-1خواص نفت خام 18
فصل دوم:امولسیون سازی
1-2روش های تهیه امولسیون ها 23
2-2روشهای تهیه امولسیونهای قیر 24
3-2امولسیون های نفت درآب 27
فصل سوم: مدل سازی عبور امولسیون نفت در آب از میان خط لوله با استفاده از نرم افزار فلوئنت
1-3معرفی نرم افزار فلوئنت 31  
2-3شرایط حل مسئله 32    
3-3گردآوری داده ها
1-3-3مشخصات پایلوت و داده های تجربی 33
 2-3-3آنالیز نفت کوره 34
4-3نحوه انتقال دادهها به نرم افزار فلوئنت 36
5-3دریافت خروجی های نرم افزار
1-5-3شبیه سازی گرافیکی امولسیون نفت در آب 40
2-5-3منحنهای حل مدل برای قبل وبعد از تشکیل امولسیون 41
3-5-3نمودارهای توزیع فشار 43
فصل چهارم: مقایسه مدل طرح شده توسط نرم افزار با روابط تئوری و محاسبه میزان خطا
1-4مقایسه افت فشار 46
2-4مقایسه میزان صرفه جویی در مصرف برق 49
3-4مقایسه راندمان صرفه جویی 49
نتیجه گیری 53
مراجع

شامل 60 صفحه فایل word

پایان نامه استفاده از باکتری های امولسیون کننده نفت سنگین در جلوگیری از رسوب گذاری در مسیر خط لوله

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه استفاده از باکتری های امولسیون کننده نفت سنگین در جلوگیری از رسوب گذاری در مسیر خط لوله دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:145

پایان نامه دوره دکتری در رشته مهندسی شیمی گرایش بیوتکنولوژی

فهرست مطالب:
عنوان    صفحه

فصل اول : مقدمه(مروری بر منابع)    
1
1-1- نفت خام سنگین و روشهای انتقال    2
1-1-1-مشخصات نفت سنگین    9
1-1-2-روش های انتقال نفت سنگین    13
1-1-3-روش انتقال امولسیون نفت سنگین    19
1-2- سویه های میکروبی امولسیون کننده    29
1-3- امولسیون کننده های زیستی و انتقال نفت سنگین    38
1-3-1- کاهش ویسکوزیته    40
1-3-2- تولید سوختهای سبک    42
1-3-3- مهار رسوب-گذاری    43
فصل دوم : فاز آزمایشگاهی    48
2-1-  مواد، سویه ها و تجهیزات    49
2-1-1- سویه های میکروبی بکار گرفته شده    49
2-1-2- نفتهای سنگین استفاده شده    49
2-1-3- محیط کشت    49
2-1-4- مواد استفاده شده برای تهیه امولسیون نفت در آب    50
2-2- روشها    51
2-2-1- روش تهیه ترکیبات    51
2-2-1-1-تهیه سویه ها و محیط کشت مناسب    51
2-2-1-2- تهیه ماده امولسیون کننده از سویه های میکروبی    52
2-2-1-3- تهیه امولسیون پایدار نفت در آب    54
2-2-2- روش طراحی آزمایشها    55
2-2-3- روش اجرای آزمایشها    58
2-2-3-1- اندازه گیری میزان ویسکوزیته     58
2-2-3-2- اندازه گیری پایداری امولسیون     60
2-3- نتایج و آنالیز    61
2-3-1-نتایج     61
2-3-1-1- تهیه امولسیون کننده زیستی    61
2-3-1-2- تهیه امولسیون    61
2-3-1-3- پایداری امولسیون    63
2-3-1-4- تغییرات ویسکوزیته امولسیون با تغییرات دما و آب    65
2-3-1-5- تغییرات ویسکوزیته امولسیون ناشی از امولسیون کننده شیمیایی و یا زیستی    68
2-3-2-آنالیز نتایج     71
2-3-2-1- آنالیز نتایج آزمایشهای تشکیل امولسیون    71
2-3-2-2- آنالیز نتایج آزمایشهای پایداری امولسیون    76
فصل سوم : فاز نیمه صنعتی (پایلوت)    81
3-1- مواد، ترکیبات و تجهیزات    82
3-1-1- سویه، نفت، محیط کشت و استخراج امولسیون کننده زیستی    82
3-1-2- ساخت خط لوله چرخشی در مقیاس نیمه صنعتی    84
3-1-3- امولسیون نفت در آب    84
3-2- روشها    86
3-2-1- ساخت سیستم انتقال در مقیاس نیمه صنعتی    86
3-2-1-1- استخراج اندازه های مقیاس صنعتی برای شبیه سازی پایلوت    86
3-2-1-2- برآورد میزان افت فشار در پایلوت طراحی شده برای انتخاب پمپ    89
3-2-1-3- ساخت و استقرار پایلوت    96
3-2-2- راه اندازی پایلوت و اجرای آزمون ها    99
3-3- نتایج و آنالیز    105
3-3-1- اندازه گیری ویسکوزیته امولسیون در خط لوله    108
3-3-2- اندازه گیری پایداری امولسیون تهیه شده ضمن حرکت سیال داخل خط لوله    107
3-3-3- مقایسه میزان رسوب گذاری دو سیال نفت سنگین و امولسیون درخط لوله    109
نتیجه گیری و پیشنهادها    113
پیوست الف    119
پیوست ب    122
پیوست ج    134
منابع و ماخذ    142
چکیده انگلیسی    147



فهرست شکل ها
عنوان    صفحه
شکل1-1: آماری از توزیع ذخایر نفتی و انواع ترکیبات در آنها    5
شکل1-2: دیاگرام کلی سیستم انتقال امولسیونی نفت خام    20
شکل2-1: نمودار جریانی تهیه و استخراج ماده امولسیون کننده    53
شکل2-2 :  نمودار جریانی فرآیند تشکیل امولسیون نفت در آب    54
شکل2-3: تصاویر میکروسکوپی مربوط به امولسیون O/W (A) و نفت خام (B)    62
شکل2-4 : تصویر لامهای تهیه شده از امولسیون O/W و نفت خام    62
شکل2-5 : نمودار تغییرات ویسکوزیته نفتهای سنگین بکار گرفته شده با زمان در دمای محیط    65
شکل2-6 : نمودار  تغیییرات ویسکوزیته امولسیون بر حسب تغییرات دما و درصد آب مصرفی برای 76/1 درصد ماده امولسیون کننده تهیه شده از سویه ACO4 و نفتcP 10000    66
شکل2-7 : نمودار تغییرات ویسکوزیته امولسیون ها بر حسب درصد آبهای مصرفی برای سویه ACO4 و نفت cP10000    67
شکل2-8 : نمودار پایداری ویسکوزیته برای امولسیون های تولید شده توسط، امولسیون کننده شمیایی تنها، امولسیون کننده زیستی تنها و امولسیون کننده ترکیبی از 20% شیمیایی و80% زیستی برای نفت cP 10000 وسویه ACO4    70
شکل2-9 : نمودار S/N برای چهار سویه و نمونه نفت سروش    72
شکل 2-10: نمودار S/N برای چهار سویه و نمونه نفت نوروز    72
شکل2-11: نمودار ویسکوزیته امولسیون های تشکیل شده مطابق جداول 2-12 و 2-13    75
شکل2-12 : نمودار جمع بندی نتایج پایداری آورده شده در جدول 2-14 برای نفت سروش    78
شکل2-13: نمودار جمع بندی نتایج پایداری آورده شده در جدول 2-14برای نفت نوروز    78
شکل2-14 : نمودار درصد کاهش ویسکوزیته امولسیون بر حسب زمان برای امولسیون کننده تولید شده از سویه ACO4    79
شکل3-1 : شمایی از خط لوله پایلوت ساخته شده    89
شکل3-2 : مش بندی دوبعدی خط لوله در نرم افزار  Gambit    93
شکل3-3 : افت فشار در مرکز لوله در مسیر خط لوله با طول نهایی  برای نفت سنگین    94
شکل3-4 : افت فشار در مرکز لوله در مسیر خط لوله با طول نهایی  برای امولسیون    94
شکل3-5 : افت فشار های حاصل از عبور نفت سنگین و امولسیون در مرکز خط لوله پایلوت    95
شکل3-6 : تصویری از پایلوت خط لوله ساخته شده    97
شکل3-7 : تصویری از شیرهای نمونه گیری نصب شده در پایلوت     98
شکل3-8 : تصویری از مراحل 1و2 تولید امولسیون به طور جدا از پایلوت    102
شکل3-9: اعمال شوک سرما به امولسیون در مخزن دوجداره تعبیه شده در پایلوت و انجام مرحله 3    103
شکل3-10 : نمودار تغییر ویسکوزیته امولسیون با زمان در مدت زمان چرخش در مسیر خط لوله پایلوت    108
شکل3-11 : سطح داخلی لوله جدا شده بعد از اتمام دوره چرخش نفت سنگین    110
شکل3-12 : سطح داخلی لوله جدا شده بعد از اتمام دوره چرخش امولسیون    111
شکل ب 1 : نمودار تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه ACO4 و نفت سروش     123
شکل ب 2 : نمودار تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه 91-B و نفت سروش    123
شکل ب 3 : نمودار تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه ACO1 و نفت سروش    126
شکل ب 4 : نمودار تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه 1072 و نفت سروش    126
شکل ب 5 : نمودار تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه ACO4 و نفت نوروز    129
شکل ب 6 : نمودار تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه 91-B و نفت نوروز    129
شکل ب 7 : نمودارتغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه ACO1 و نفت نوروز    132
شکل ب 8 : نمودار تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه 1072 و نفت نوروز    132
شکل ج 1 : نمودارمبزان S/N برای آزمایشها مختلف انجام شده در جدول 16    134
شکل ج 2 : نمودارمبزان S/N برای آزمایشها مختلف انجام شده در جدول17    135
شکل ج 3 : نمودارمبزان S/N برای آزمایشها مختلف انجام شده در جدول18    136
شکل ج 4 : نمودارمبزان S/N برای آزمایشها مختلف انجام شده در جدول19    137
شکل ج 5 : نمودارمبزان S/N برای آزمایشها مختلف انجام شده در جدول20    138
شکل ج 6 : نمودارمبزان S/N برای آزمایشها مختلف انجام شده در جدول21    139
شکل ج 7 : نمودارمبزان S/N برای آزمایشها مختلف انجام شده در جدول22    140
شکل ج 8 : نمودارمبزان S/N برای آزمایشها مختلف انجام شده در جدول23    141


فهرست جداول
عنوان    صفحه
جدول1-1: آمارهای داده شده در مورد میزان ذخایر نفتی کشورها    3
جدول1-2: برخی از نمونه های نفت سنگین ایران    7
جدول1-3 : مشخصات و ظرفیت خطوط لوله انتقال نفت    8
جدول1-4 : نمونه های امولسیونی نفت در آب تشکیل شده توسط مواد امولسیون کننده شیمیایی    24
جدول1-5 : نمونه هایی از فعال کننده های زیستی    30
جدول1-6 : تر کیبات و مشخصات برخی از امولسیون کننده های زیستی    35
جدول1-7: خواص فیزیکی- شیمیایی دو نمونه نفت پارافینی استفاده شده درتحقیق    41
جدول1-8 : نسبتهای ترکیبات برای سیستم پایلوت    42
جدول2-1: محیط کشت مایع    50
جدول2-2: لیست و میزان مواد اولیه استفاده شده در فاز آزمایشگاهی پروژه    50
جدول2-3 : جدول بکارگرفته شده در مدل تاگوچی  برای فاکتور ها و سطوح آنها    56
جدول2-4 : آرایه متعامد  9L ارائه شده توسط مدل ناگوچی    57
جدول2-5 : آرایه متعامد 9L به همراه مقادیر فاکتورها در سطوح آنها    57
جدول2-6 : مقادیر ترکیبات استفاده  برای تشکیل امولسیون در هر آزمایش طرح شده    59
جدول2-7 : تغییرات ویسکوزیته نفتهای سنگین بکار گرفته شده با زمان در دمای محیط    64
جدول2-8 : تغیییرات ویسکوزیته امولسیون بر حسب تغییرات دما و درصد آب مصرفی برای 76/1 درصد ماده امولسیون کننده تهیه شده از سویه ACO4 و نفتcP 10000    66
جدول2-9 : تغییرات ویسکوزیته امولسیون بر حسب درصد آبهای مصرفی برای سویه ACO4 و نفت cP 10000    67
جدول2-10: تغییر ویسکوزیته با زمان برای امولسیون های تولید شده توسط ، امولسیون کننده شمیایی تنها، امولسیون کننده زیستی تنها و امولسیون کننده ترکیبی از 20 % شیمیایی و 80 % زیستی برای نفت cP 10000 و سویه ACO4    69
جدول2-11 : فرمول و شرایط استفاده S/N های مختلف در مدل تاگوچی    71
جدول2-12: شرایط بهینه و میزان ویسکوزیته در این شرایط  برای تمام سویه ها و نفت نووز    74
جدول2-13: شرایط بهینه و میزان ویسکوزیته در این شرایط  برای تمام سویه ها و نفت سروش    74
جدول2-14: بهینه ترین آزمایشها پایداری بعد از جمع بتدی آنالیز جداول ب 1-8 و شکلهای ب 1-8    77
جدول3-1: محیط کشت مایع در مقیاس نیمه صنعتی    83
جدول3-2: لیست و مشخصات تجهیزات بکار گرفته شده در ساخت سیستم پایلوت    84
جدول3-3: لیست و مقدار مواد مصرفی برای تولید امولسیون در مقیاس پایلوت    85
جدول3-4 :  مشخصات خط لوله انتقال نفت کوره ری/ منتظر قائم    87
جدول3-5 : مشخصات نفت سنگین خروجی از پالایشگاه تهران    87
جدول3-6 : میزان ویسکوزیته امولسیون تهیه شده در بهینه ترین شرایط در مقیاس پایلوت    106
جدول3-7 : ویسکوزیته امولسیون در مدت چرخش در خط لوله پایلوت و در دمای oC 25    108
جدول الف 1: نتایج مدل تاگوچی برای سویه ACO4 و نفت سروش    119
جدول الف 2 : نتایج مدل تاگوچی برای سویه 91-B و نفت سروش    119
جدول الف 3  : نتایج مدل تاگوچی برای سویه ACO1 و نفت سروش    119
جدول الف 4  : نتایج مدل تاگوچی برای سویه 1072 و نفت سروش    120
جدول الف 5  : نتایج مدل تاگوچی برای سویه ACO4 و نفت نوروز    120
جدول الف 6 : نتایج مدل تاگوچی برای سویه 91-B و نفت نوروز    120
جدول الف 7 : نتایج مدل تاگوچی برای سویه ACO1 و نفت نوروز    121
جدول الف 8 : نتایج مدل تاگوچی برای سویه 1072 و نفت نوروز    121
جدول ب 1 : تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه ACO4 و نفت سروش    122
جدول ب 2 : تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه 91-B و نفت سروش    124
جدول ب 3 : تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه ACO1 و نفت سروش    125
جدول ب 4 : تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه 1072 و نفت سروش    127
جدول ب 5 : تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه ACO4 و نفت نوروز    128
جدول ب 6 : تغییر ویسکوزیته امولسیون در زمانهای مختلف برای سویه 91-B و نفت نوروز    130
جدول ب 7 : تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه ACO1 و نفت نوروز    131
جدول ب 8 : تغییر ویسکوزیته امولسیونها در زمانهای مختلف برای سویه 1072 و نفت نوروز    133
جدول ج 1 : آنالیز S/N و ANOVA نتایج جدول 16 توسط مدل تاگوچی    134
جدول ج 2 : آنالیز S/N و ANOVA نتایج جدول 17توسط مدل تاگوچی    135
جدول ج 3 : آنالیز S/N و ANOVA نتایج جدول 18 توسط مدل تاگوچی    136
جدول ج 4 : آنالیز S/N و ANOVA نتایج جدول 19 توسط مدل تاگوچی    137
جدول ج 5 : آنالیز S/N و ANOVA نتایج جدول 20 توسط مدل تاگوچی    138
جدول ج 6 : آنالیز S/N و ANOVA نتایج جدول21 توسط مدل تاگوچی    139
جدول ج 7 : آنالیز S/N و ANOVA نتایج جدول 22توسط مدل تاگوچی    140
جدول ج 8 : آنالیز S/N و ANOVA نتایج جدول 23 توسط مدل تاگوچی    141

چکیده
انتقال نفت سنگین توسط خط لوله یکی از مهمترین و مناسب ترین روشهای انتقال بوده و ویسکوزیته بالای ترکیبات سنگین نفتی و رسوب گذاری آنها در مسیر انتقال، بارزترین مشکل این نوع انتقال است. امولسیون نمودن نفتهای سنگین در آب یکی از بهترین روشهای حل این مشکل محسوب می شود. در این پروژه برای تشکیل امولسیون پایدار و مناسب، از چهار سویه میکروبی ACO4، ACO1، 91-B و1072  برای تولید امولسیون کننده های زیستی استفاده شده است. این امولسیون کننده ها با رشد سویه ها در محیط کشت و شرایط مناسب، تولید و طی فرآیندی چند مرحله ای، جداسازی شده اند. با بکار گیری این مواد و اجرای دقیق فرآیند امولسیون سازی، امولسیون های مختلف نفت در آب برای تمام سویه ها و دو نمونه نفت سنگین تهیه شده از میادین نفتی نوروز و سروش، ساخته شدند. مطابق مدل طراحی آزمایش تاگوچی آزمایش های کاهش ویسکوزیته و پایداری امولسیون انجام شده و توانایی این امولسیون کننده های زیستی در ایجاد یک امولسیون پایدار نفت در آب به اثبات رسید. در شرایط بهینه (35% آب، 32/1% امولسیون کننده حاصل از سویه ACO4 و 45 درجه سانتیگراد دما) میزان ویسکوزیته نمونه های نفت سنگین تا 98% کاهش یافته و تا 48 ساعت پایدار ماندند. این کاهش بعد از گذشت 8 روز به 60% رسید. با توجه به توان بالای این امولسیون کننده در امولسیون سازی نفت سنگین در آب، در بخش دوم این پروژه از این ماده برای امولسیون سازی در مقیاس پایلوت استفاده شد. با تشکیل امولسیون نفت در آب در مقیاس نیمه صنعتی و ایجاد شرایط بهینه، ویسکوزیته نمونه نفت سنگین بعد از کاهش تا cP 830 تا 72 ساعت پایدار ماند. با عبور امولسیون تولیدی از خط لوله نیمه صنعتی و مقایسه میزان رسوب گذاری آن با نفت سنگین، کاهش رسوب گذاری در اثر عبور نفت به شکل امولسیون مشخص است. این مزیت، شرایط راحتتر و کم هزینه تری را برای انتقال نفت سنگین توسط خط لوله، فرآهم می آورد.

واژه های کلیدی:
امولسیون کننده های زیستی، امولسیون نفت در آب، کاهش ویسکوزیته، کاهش رسوب گذاری؛ خط لوله.