0

فرایند و تجهیزات

نمک زدایی از نفت خام

اردیبهشت ۲۶, ۱۳۹۵ در ۷:۱۹ ب.ظ


تبلیغات شما- تصویر زیر تبلیغاتی است و مرتبط به وبسایت ایران پایپینگ نمی باشد.

چکیده:

نمک‌زدا (به انگلیسی: Desalter) یا واحد نمکزدایی (به انگلیسی: Desalting Unit) یک واحد فرایندی در پالایشگاه نفت است که نمک را از نفت خام جدا می‌کند. نمک در آب داخل نفت حل می‌شود و نه در خود نفت خام. نمکزدایی معمولاً نخستین مرحله در پالایش نفت خام است. مقدار نمک پس از نمک زدا معمولاً در واحد PTB (پوند نمک در هزار بشکه نفت خام) اندازه‌گیری می‌شود. مشخصهٔ دیگر برای اندازه‌گیری آن BS&W (آب و رسوب پایه) است. اصطلاح نمک‌زدا همچنین می‌تواند به دستگاه نمک‌زدایی آب اشاره داشته باشد که برای استحصال آب لب‌شور از رواناب سطحی به کار می‌رود. نمک زدایی آب همچنین می‌تواند در تولید آب آشامیدنی برای مصرف انسان یا حیوان به کار رود و یا برای کاهش میزان نمک در آب رودخانه قبل از نقطهٔ مرز بین‌المللی آن، معمولاً برای انطباق با شرایط یک معاهده. نمک‌زداها همچنین برای اصلاح کردن مخازن آب زیرزمینی، در مناطقی که تحت فشار خوراک دهی احشام یا صنایع لبنیاتی قرار دارد، استفاده می‌شوند.

نمک‌زدایی نفت خام

نمک‌های موجود در نفت خام در اغلب موارد کلیریدهای کلسیم، سدیم و منیزیم هستند. اگر این ترکیبات از نفت حذف نشوند، چندین مسئله در فرایند پالایش رخ خواهد داد. دماهای بالا که در فرایندهای بالادستی اتفاق می‌افتد، می‌تواند آب را دچار آبکافت (هیدرولیز) کند که به نوبهٔ خود اجازهٔ ایجاد اسید کلریدریک خورنده را می‌دهد. شن، گل‌ولای و نمک می‌توانند باعث تشکیل رسوب شوند و مبدل حرارتی را دچار اختلال کنند. نیاز به گرما برای تبخیر آب ظرفیت پیش‌گرمایش نفت را کاهش می‌دهد. سدیم، آرسنیک و سایر فلزات می‌توانند کاتالیست‌ها را مسموم کنند. با حذف ذرات معلق، آنها به مشعل و سرانجام به دود منتقل نمی‌شوند، جایی که می‌توانند مسائل زیست محیطی مانند حد تیرگی دود ایجاد کنند.


تبلیغات شما- تصویر زیر تبلیغاتی است و مرتبط به وبسایت ایران پایپینگ نمی باشد.
@OilAndGas

واحد نمک زدایی (Desalting Unit) یکی از واحدهای اصلی در پالایشگاه‌های نقت است که برای نمک زدایی از نقت خام پیش از پالایش استفاده می‌شود. نفت خام اغلب دارای آب، نمک‌های غیرآلی، ذرات جامد و فلزات قابل حل در آب می‌باشد. به عنوان مرحله اول در پروسه پالایش نفت و برای جلوگیری از خوردگی، تشکیل رسوب و جلوگیری از بی اثر شدن کاتالیست‌ها در واحدهای فرآیندی این محتویات باید قبل از پالایش از نفت جدا شوند. دو روش عمده نمک زدایی از نفت خام عبارتند از روش شیمیایی و روش الکتریکی که در هر دو این روش‌ها از آب گرم برای بیرون کشیدن استفاده می‌گردد. در روش شیمیایی آب گرم و عامل فعال شیمیایی به نفت خام اضافه شده تا نقطه انحلال ناخالصی‌ها در آب و چسبیدن آنها به آب گرما داده می‌شوند در نهایی مخلوط حاصل در یک مخزن نگه داشته می‌شود تا مخلوط از همدیگر جدا گردد. در روش الکتریکی با استفاده از الکترودهایی با ولتاژ بسیار بالا ذرات معلق آب در قسمت تحتانی مخزن نگهداری جمع آوری می‌شود. هر دو روش گفته شده روش‌های پیوسته می‌باشند.


بررسی روش‌های نمک‌زدایی از نفت خام

فرآیند نمکزدایی و جداکردن موثر فاز پراکنده آب نمک از فاز نفتی پیوسته، فرآیندی مطلوب است که از روشهای گوناگونی نیز برخوردار است. به طور مثال، گرانشی، تعلیق شکن، عملکرد حرارتی و منعقد سازی الکترواستاتیکی روشهایی هستند که برای جداسازی آب نمک از نفت خام به کار برده میشوند.

هر کدام از این روشها مزیتها و مضراتی دارند. در ‌این مطالعه سعی شده ‌است که علاوه بر آشنایی با روشهای مختلف جداسازی آب نمک از نفت خام بر اساس آخرین تحقیقات انجام شده، روش جدید جداسازی آب نمک از نفت خام بوسیله نانو ساختارها ارائه شود. نانو ساختار ها در علوم مختلف کاربردهای گسترده ایی دارند. یکی از ویژگیهای این نانو ساختارها قابلیت جذب بسیار بالای آنها است. یکی از روشهای معمول برای حذف ترکیبات حاوی نمک استفاده از جاذب‌ها است. امروزه استفاده از نانو ساختارها به عنوان جاذب در علوم مختلف توسعه یافته است. نانو مواد سلیسی از معمول ترین نانو جاذبهای به کار برده شده در زمینه جذب هستند. برخلاف دیگر روشهایی جداسازی نمک از نفت خام که در حال حاضر به کار برده میشوند، این روش ساده، ارزان، و با قابلیت خوب حذف نمک از نفت خام  است.
 
١.مقدمه
قیمت نفت خام صادراتی وابسته به کیفیت آن است. بعنوان مثال هر پی. پی.ام افزایش آب و رسوبات نمکی موجود در نفت حدود ٠,٨٥ تا ١.٣ دلار کاهش قیمت را در بر خواهد داشت. این میزان به طور مثال بین ٠.١ تا ٣ درصد وزنی یا ١٠ پوند بازای هر ١٠٠٠ بشکه و یا حداکثر مجاز آب ٠.١٥یا ٠.١ تا %١٠ حجمی وحداکثر مجاز نمک ٢٩ گرم در متر مکعب است. بنابراین انجام تحقیقات جهت خالص سازی و افزایش کیفیت نفت خام لازم و ضروری است. دو پارامتر برای مشخص کردن کیفیت نفت وجود دارند، یکی دانسیته نفت خام که وابسته به مقدار پارافین، آسفالتین و دیگر هیدرو کربن های موجود در آن بوده و با واحد استاندارد آمریکایی API نمایش داده میشود که بالاتر بودن آن نشان دهنده سبکتر بودن نفت خام است و پایینتر بودن آن نشان دهنده سنگینتر بودن نفت خام است. پارامتر دیگر درصد رسوبات نمکی و آب همراه نفت است که با پارامتر BS&W مشخص میشود. بیشتر میدانهای نفتی دنیا، نفت تولیدیشان با مقدار قابل توجهی آب نمک همراه است و در حال حاضر در ایران در اغلب چاهها نفت تولیدی، همراه با مقادیری آب نیز است. لازم است به منظور بالا بردن کیفیت نفت خام، آب نمک و در نتیجه نمک را از آن جدا کرد. هر روشی که موجب حذف آب، نمک، شن و ناخالصی های دیگر از نفت خام شود، تصفیه نفت خام نامیده میشود. تمامی روشهای تصفیه نفت دارای یک هدف مشترک است و آن ایجاد شرایط و محیطی مناسب برای جداسازی آب نمک از نفت خام توسط نیروی ثقل است[٣-١]. فرایند نمکزدایی که معمولاً پس از آب زدایی یا شکست امولسیون آب در نفت خام صورت میگیرد شامل مراحل زیر است :
١- اضافه کردن آب رقیق (یا با نمک کمتر) به نفت خام: مخلوط کردن این آب رقیق با نفت خام برای رقیق سازی قطرات آب نمک در نفت خام انجام میگیرد. برای جداسازی آب نمک  از نفت خام، آب زدایی (تصفیه یا خارج سازی امولسیونها) رقیق سازی صورت میگیرد. شرح کلی فرایند نمکزدایی به این ترتیب است که قبل از فرایند نمکزدایی ممکن است مخازنی برای گرفتن آب آزاد همراه نفت وجود داشته باشد. این مخازن ممکن است یک تانک ساده یا جدا کننده های سه فازی به صورت افقی یا عمودی باشند. اگر زمان اقامت برای این مخازن به درستی محاسبه گردد، آب آزاد همراه نفت، به راحتی در پایین این مخزن جمع شده و جدا میگردد. همچنین گازهای همراه نفت، از بالای این مخازن خارج میشود. اگر دما و فشار این مخازن به درستی تنظیم شود گاز تشکیل شده به آسانی جدا و خارج میگردد[٣].
٢- استفاده از سیستم گرمایش: در مرحله بعدی، در برخی سیستم ها، نفت را گرم مینمایند. حرارت دادن نفت، در مبدلهای صفحه ای، مبدلهای پوسته لوله ویا کوره ها (مستقیم یا غیرمستقیم) انجام میگیرد. معمولاً نفت را تا دمای حدود ٨٠-٦٠ درجۀ سانتیگراد را گرم میکنند. گرم کردن نفت علاوه بر اینکه اختلاط نفت و آب و انحلال نفت در آب را آسان مینماید، باعث کاهش ویسکوزیته نفت نیز میگردد. در اثر این میزان گرم کردن مقدار ویسکوزیته حدود ٥ سنتی استوک کاهش مییابد.  همانطور که قبلاً ذکر شد، نمک های موجود در نفت به دو شکل محلول در آب یا کریستالی وجود دارد. برای اینکه کلیه نمکهای موجود در نفت درون آب محلول گردند نفت را پس از گرم کردن با آب رقیق کننده توسط تجهیزات اختلاط مخلوط مینمایند بدین ترتیب کلیه نمک ها به صورت محلول در نفت در می آید. در واقع با این عمل در صورت حذف کامل آب نمک، نمک موجود در نفت هم حذف خواهد شد[٣].
٣- تزریق مواد شیمیایی: بعد از تزریق آب رقیق کننده، این آب باید با نفت به خوبی مخلوط شود. برای مخلوط کردن نفت و آب معمولاً از یک شیر اختلاط استفاده میشود. با استفاده از این شیر میتوان به راحتی میزان مخلوط شدن آب و نفت را کنترل کرد. قبل از این شیر، مواد شکننده امولسیون به نفت تزریق میگردد. این مواد باعث بهم چسبیدن قطرات بسیار ریز آب معلق در نفت به یکدیگر میشود. در مراحل بعدی، نفت وارد مخازن نمکزدا میشود. بر حسب خواص نفت ممکن است از تکنولوژی متفاوتی استفاده  شود[٣].
٢. روشهای ‌صنعتی ‌جداسازی ‌نمک ‌از‌ نفت خام
برای جداسازی آب نمک از نفت خام از ٧ روش کلی استفاده میشود. این روشها عبارتند از: روش ثقلی، روش اضافه کردن آب شیرین به نام ‌آب‌ ‌شستشو، روش حرارتی، استفاده از مواد شیمیایی تعلیق شکن، روش مکانیکی، روش الکتریکی و ‌روش‌ترکیبی واضح است که روشهای ثقلی و حرارتی، نسبت به روشهای دیگر هزینه کمتری دارند. با توجه به ویژگیهایی که نفتهای خام در هر منطقه دارند، برای جداسازی نمک از نفت خام مجموعه ای از روشهای فوق را به کار میگیرند.
٢ . ١. جداسازی‌ آب نمک ‌از نفت ‌خام با ‌روش ‌ثقلی
این روش معمولاً در مخازن ته نشین کننده، تانکهای شستشو و یا در داخل مخازن جدا کننده آب آزاد صورت میگیرد.  قطرات آب نمک وقتی درون فاز پیوسته نفت حرکت میکنند، تحت تاثیر نیروی وزن قرار میگیرند. با افزایش قطر ذرات، کاهش ویسکوزیته فاز نفت و افزایش اختلاف دانسیته آب نمک با نفت خام سرعت ته نشینی افزایش مییابد. با پیوستن ذرات ریز آب به هم و تشکیل قطرات بزرگتر، آب سریعتر و راحت تر ته نشین میشود، این عمل را ائتلاف میگویند[٤].
٢ . ٢. جداسازی ‌آب ‌نمک ‌از ‌نفت‌ خام با ‌روش ‌حرارتی
همان طور که در بخش بررسی روش ثقلی گفته شد، حرارت دادن نفت باعث کاهش ویسکوزیته و در نتیجه باعث افزایش سرعت ته نشینی قطرات آب میشود. علاوه بر این مسئله گرم کردن فیلم امولسیونی اطراف قطرات آب را پاره نموده و باعث میشود قطرات آب به یکدیگر بچسبند. باید توجه داشت که اگر نفت خام بیش از اندازه گرم شود، هیدروکربنهای سبک و فرار موجود در نفت، تبخیر شده و از آن خارج میشوند. این کار موجب هدر رفتن  ترکیبات مفید نفت خام و کاهش API  نفت میشود که نتیجه آن کاهش قیمت نفت است. معمولاً دمای گرم کردن بین C º٨٠-٦٠ میباشد. گرم کردن نفت با استفاده از کوره های مستقیم یا کوره های غیرمستقیم و یا  با  پیش‌گرمکن های غیرمستقیم انجام میگیرد. [٥]
٢ . ٣. نمک‌زدایی‌ به ‌روش ‌اضافه ‌کردن ‌آب ‌شیرین
نمکزدایی و آب زدایی از  نفت خام فرایند مهمی است، که طی این فرآیند ترکیبهای نامطلوب نفت قبل از اینکه به واحد اصلی برسند جدا میشوند. مخلوط کردن آب شیرین با نفت خام برای رقیق سازی قطرات آب نمک در نفت خام انجام میگیرد. برای جداسازی آب نمک  از نفت خام، آب زدایی ها (تصفیه یا خارج سازی امولسیون)  این رقیق سازی صورت میگیرد. شایان ذکر است که بوجود آوردن تغییر در عمل یک سیستم نمک زدا دشوار میباشد و بهتر این است که یک حالت توازن و حد وسط به وجود آید. یک تعادل (توازن) مطلوب باید در مدت زمانی که پارامترهای بهینه سازی انتقال نمک همچون شدت مخلوط شدن، خصوصیات آب شستشو و خوراک امولسین کننده شیمیایی کنترل میشوند، حفظ شود. برای بهینه کردن فرایند نمک زدایی باید به طور پیوسته شرایط متفاوتی  اعمال  شود. عمل اصلی یک دستگاه نمک زدا جدا کردن نمک و آب نمک از نفت خام میباشد. علاوه بر نمک و آب نمک، دیگر مواد زائد موجود در نفت، همچون گل و لای، زنگ و. .. را نیز باید جدا کرد. چون  وقتی این مواد در سطح های انتقال حرارت قرار بگیرند میتوانند باعث خوردگی و خرابی دستگاه ها شوند. همچنین علاوه بر مواد ذکر شده در بالا ممکن است فلزهایی نیز وجود داشته باشد که میتوان از آن ها به عنوان کاتالیزورهای غیرفعال در فرایند تصفیه استفاده کرد. [٣]
 

 شکل١: شماتیکی ‌از ‌نمکزدای بوسیله اضافه‌کردن ‌آب‌شیرین[٣]


٢ . ٤. جداسازی‌آب‌نمک‌ از ‌نفت خام با استفاده از‌ مواد تعلیق‌ شکن
برای تصفیه شیمیایی نفت خام از مواد شیمیایی شکننده امولسیون ها استفاده میشود. این مواد تحت عنوان اسامی تجاری مختلفی در دنیا فروخته میشوند. عملکرد این مواد به گونه ای است که باعث میشوند غشاء نازک اطراف قطرات امولسیونی آب پاره شود، در واقع تعلیق شکنها فعال کنندۀ سطح هستند. این مواد عوامل امولسیونی آب را خنثی میکنند. البته باید توجه داشت که تزریق بیش از حد این مواد، باعث تولید  مواد امولسیونی جدید میشود، که بعدها در فرایند تصفیه پساب مشکلات فراوانی ایجاد میکند. لذا در تعیین نرخ تزریق این مواد باید محاسبات دقیقی صورت بگیرد. اگر امولسیونهای تشکیل شده، ضعیف باشند تنها با نیروهای مکانیکی میتوان آنها  را خنثی کرد و عمل ائتلاف را انجام داد. ولی چنین شرایطی معمولاً به ندرت اتفاق می افتد، لذا در اکثر شرایط باید مواد تعلیق شکن را به سیستم تزریق کرد. این مواد در آب نمک نامحلول بوده و در نفت به شدت محلول هستند. به همین دلیل به سرعت میتوانند در فاز نفتی حرکت کنند و به سطح ذرات برسند. با این کار قطرات آب نمک راحت تر بهم چسبیده و تشکیل ذرات بزرگتر را میدهند[٩-٦].
مقدار تزریق این مواد به نوع نفت و میزان مواد امولسیون ساز مانند آسفالتینها، پارافین ها، اسیدهای آلی، نمکهای فلزی و غیره بستگی دارد. خواص نفت خام و نوع مواد امولسیونی تاثیر فراوانی بر روی انتخاب نوع مواد تعلیق شکن مصرفی دارد. به طور معمول، نفتهای سنگین نسبت به نفتهای سبک به مواد شیمیایی بیشتری احتیاج دارند. سولفیدهای آهن، خاک رس و گل های حفاری به راحتی با آب شسته شده و از نفت جدا میشوند. ولی مواد پارافینی و آسفالتی برای اینکه سطح امولسیونی آنها شکسته شود حتما به موادشیمیایی احتیاج دارند. باید توجه داشت که هرگونه تغییری در فرایند نمکزدایی مثل تغییر جریان، تغییر شرایط دمایی و فشاری، تغییر فصل و… بر روی میزان تزریق این مواد تاثیر میگذارد، لذا مقدار تزریق این مواد متناسب با شرایط متغیر خواهد بود. تزریق این مواد قبل از پمپ ها موجب اختلاط بهتر آنها با نفت خام میشود و تشکیل امولسیون در پمپ را به حداقل میرساند. در حال حاضر نمکزدایی از نفت خام بدون استفاده از این مواد، صرف نظر از کلیه تکنولوژی های موجود، غیرممکن است.                          
٢ . ٥. جداسازی‌آب‌ نمک ‌از نفت ‌خام با‌‌ روشهای مکانیکی
در این روش معمولاً از مخازن ثقلی که داخل آنها صفحات کنگره دار قرار گرفته استفاده میشود وجود این صفحات باعث  بالا بردن سطح تماس و تجمع بهتر قطرات آب نمک میشود. در واقع از اختلاف نیروی برشی بین آب و نفت برای جداسازی آب نمک  از نفت استفاده میشود. قانون ثقلی استوک  را برای  زیاد شدن سطح تماس به کار میگیرند. این فرایند به شدت به زمان وابسته است. اگر نوسانات فشار و سرعت از حدی زیادتر شوند، قطرات آب دیگر توانایی ندارند بهم بچسبند و اتصال بین آنها قبل از تکمیل شدن عمل ائتلاف شکسته میشود. در حالت کلی، اگر دو مایع مخلوط نشدنی با هم ترکیب شده باشند، تماس بین ذرات در حالت عادی بندرت موجب به هم پیوستن آنها به یکدیگر میشود. [٨]
٢ . ٦. جداسازی ‌آب ‌نمک ‌از نفت ‌خام ‌با‌ روش ‌الکتریکی
یکی از روش ها برای نمکزدایی و دهیدراته کردن، نمکزدایی الکتریکی است. تجهیزات مورد استفاده در این روش شامل یک شیر اختلاط ویژه و مخزن نمک زدا است که تحت تاثیر میدان الکتریکی قرار دارد. مخزن نمکزدای الکتریکی معمولاً  به صورت افقی قرار میگیرد. [١٠]
در ابتدای فرآیند آب شستشو از یک شیر اختلاط ویژه عبور میکند و ضمن عبور این آب از شیر، آب به صورت قطرات بسیار ریز در آمده  و در داخل نفت پخش میشود. این امر باعث کاهش غلظت نمک در آب خواهد شد. در ادامه مخلوط آب و نفت به درون مخزن نمک زدا هدایت میشود. در مخزن نمک زدا یک میدان الکتریکی با ولتاژ بالا وجود دارد. این میدان باعث ترکیب چند قطره آب و تشکیل قطرات بزرگتر و سنگین تری از آب را فراهم می آورد. این قطرات بزرگتر تحت تاثیر نیروی گرانش به سمت پایین حرکت کرده و از سیستم خارج میشوند. از جریان متناوب با ولتاژبالا (AC) یا جریان مستقیم (DC) برای جداسازی قطرات آب نمک از نفت خام استفاده میشود. با اپتیمم سازی فرآیند میتوان زمان انعقاد قطرات را کاهش داد. در یک سیستم فیزیکی از آنجا که مولکولهای آب قطبی هستند، تصفیه کننده های الکتریکی با ایجاد ولتاژ بالا، باعث القاء دو قطبی القائی در این مولکولها شده و در نتیجه این مولکولها سریعتر به هم میچسبند و قطرات آب بزرگتری را تشکیل و که منجر به افزایش سرعت ته نشینی‌ میشود[١٣-١٠]
 


شکل ٢: نمای شماتیک از نحوه قرار گرفتن الکترودها در تکنولوژی برق دوگانه[١٠]


 امروزه استفاده از این نمک گیرهای برقی (نمکزدا یا آبزدا) یکی از بهترین، موثرترین و اقتصادی ترین روشها در جدا کردن آب نمک از نفت میباشد. این مخازن ممکن است با برق متناوب، برق مستقیم و یا برق دوگانه کار کنند. جریان برق ورودی به این دستگاهها توسط یک ترانسفورماتور به برقی با جریان ولتاژ بالا  (١٠ هزار تا ٣٥ هزار ولت) تبدیل میشود. در الکترودهایی که برق متناوب دارند، جریان با ولتاژ زیاد به یکی از الکترودها وصل شده و الکترود دیگر به زمین متصل  است.  ولی در نوع برق مستقیم، جریان متناوب با ولتاژ زیاد با استفاده از دیودها به جریان مستقیم تبدیل میشود. در نمکزدا های برق دو گانه از هر دو جریان متناوب و مستقیم و الکترودهای عمومی استفاده میشود.
٢ . ٧. روش ترکیبی
برای بالا بردن میزان جداسازی، از تلفیق دو یا چند روش بالا (مکانیکی، تعلیق شکن، حرارتی، ته‌نشینی و الکتریکی) استفاده میشود. بعنوان مثال از روش مکانیکی میتوان قبل یا بعد از ترکیبی از چند روش ته‌نشینی و تزریق مواد شیمیایی و نیروی میدان الکتریکی استفاده کرد. چنان که از فیلتراسیون قبل از ورود نفت به نمک‌زدا که ترکیب چند روش فوق الذکر را دارا میباشد میتوان استفاده کرد و یا از دستگاه سانتریفوژ برای بیشتر جداسازی آب و نمک همرا ه با نفت قبل یا بعد از نمک‌زدا استفاده میشود. شکل ٣ نمایی کامل از ترکیب مراحل یا روش‌های بالا را نشان میدهد [٤و١٤].
 


شکل ٣: نمایی  از روش ترکیبی در یک نمک زدای[١٤]
 

تزریق دیمولسیفایر مناسب و مقدار مناسب آن برای تشکیل لایه بین آب و نفت که نیروی الکتریکی بتواند تاثیر خود را داشته باشد از شرایط لازم برای بهتر کار کردن این سیستم (ترکیبی) می‌باشد.
٣. جداسازی‌ آب‌نمک ‌از نفت ‌خام ‌با استفاده از نانو جاذبها
یکی از روشهایی نوینی که امروزه در تمام زمینه ها از آن استفاده میشود استفاده از نانو تکنولوژی است. با توجه به توسعه روز افزون فنانوری نانو به نظر میرسد که نانو جاذبها در فرآیند جداسازی نمک از نفت خام مثمر ثمر باشند.(نیک‌خواه، محمد و عبدالحسین جهانمیری، ١٣٩٢) بر روی بهبود عملکرد امولسیون زدای از نفت خام با استفاده از نانو ذرات سیلیکا (SiNP) تحقیق‌کردند‌‌[١٥]. آنها نشان دادند که ذرات نانو سلیکا در فرآیند جداسازی نمک از نفت خام مؤثر است. همانطور که در شکل ٤ مشخص است در این تحقیق از انواع مختلف نانو سلیکا برای جداسازی آب نمک استفاده شده، اما ‌نمونه ای‌که با پلی‌وینیل الکل ‌پوشش ‌داده شده‌است، ‌بهترین‌کارایی‌ را نسبت ‌به بقیه ‌ذرات ‌درغلظت ‌برابر دارا‌ است. دلیل ‌این ‌امر ‌اندازه ‌نانو ذره ‌‌استفاده ‌شده ‌است ‌که ‌‌برای ‌نمونه ‌مورد ‌‌آزمایش‌ ١٢ نانومتر ‌است. با ‌افزایش ‌اندازه ‌نانو ‌ذرات‌ پایداری امولسیون کم‌ میشود و هچنین ‌با ‌افزایش ‌قدرت ‌آبدوستی ‌نانو ‌ذره ‌‌درصد ‌آب جدا‌ ‌شده افزایش پیدا میکند که این مقدار برای نانو ذره با پوشش پلی ونیل الکل بیشترین است [١٥].
این روش در حال تکمیل وگسترش است. معمولا این روش برای جداسازی آب نمک از نفتهای سنگین که دارای امولسیون پایدار هستند، موثر میباشد.  
 

شکل ٤: درصد آب جدا شده در غلظت ٠,٠١ درصد وزنی در دمای ٦٥ درجه بعد از ٤ ساعت[١٥].


٤. بحث و نتیجه گیری
با توجه به تحقیقات انجام شده در رابطه با انواع روشهای نمکزدای، یکی از بهترین روشهای که در صنعت استفاده میشود روش ترکیبی میباشد، اما از معایب این روش هزینه بالای آن میباشد. جداسازی‌ با استفاده از‌ مواد تعلیق‌ شکن در مورد نفتهای سنگین موثر میباشد. روش جداسازی‌ آب‌ نمک ‌از نفت‌خام ‌با استفاده از نانو جاذبها یک روش نسبتا جدید است. این روش قابلیت تجاری سازی دارد. با توجه به جستجوهای انجام شده نانو ذرات سلیکا درصد آب نمک همراه نفت خام را نسبت به روشهای معمول تا بیش از ١٢,٥% کاهش می دهد[١٥]. حال اگر بتوان توسط روش های موجود چندین نانو جاذب را با هم هیبرید کرد این توانایی برای نانو جاذبها به وجود خواهد آمد که بتوانند تا بیش از ٥٠% درصد عمل نمکزدایی از نفت خام را  انجام داد. با توجه به توسعۀ روز افزون نانو تکنولوژی، این امید وجود دارد که با بهره گیری از این روش در مقایسه با سایر روشهای هزینه بری که در حال حاضر نمکزدایی از نفت خام را انجام میدهند، از هزینه ها به مقدار  چشم گیری کاسته شود. به طوری که از هزینه های بسیار زیادی که صرف تامین انرژی های به کار برده شده جهت نمکزدایی از نفت خام می شود جلوگیری کرد. 
مراجع

 H.K.Abdel-Aal,MohamedAggour,M.A.Fahim.”Petroleum and Gas Field Processing”(Marcel Dekker Chemical Industries)

James H. Gary, Glenn E. Handwerk  “petroleum refining-technology and economics”

 Separate styling brine of oil in the desaltingcompany

 Sams, G.W., and Warren, K.W.; “New methods of application of electrostatic fields”; NATCO Group, Inc., April ٢٠٠٤

Stasiuk, E. N., Schramm, L. L.,“ The influence of solvent and demulsifier additions on nascent froth formation during flotation recovery of Bitumen from Athabasca oil Fuel sands”, Processing Technology, Vol. ٧٣, pp. ٩٥-١٠٤,٢٠٠١

Eotvos, R.,”Influence of temperature on interfacial films”, Annalen der Physik,Vol. ٢٧, pp. ٤٤٨-٤٦٠, ١٨٨٦

Tsouris, C., Shin, W.T., Yiacoumi, S., “Pumping, spraying, and mixing of fluids by electric fields”, Can. J. Chem. Eng, Vol,٧٦, pp. ٥٨٩–٥٩٩, ١٩٩٨

 Parker. S.P,” Encyclopedia of Chemistry”, McGraw-Hill, USA, ١٩٨٢

 Binks, B. P., Whitby, C. P., “Temperature-dependent stability of water-in-undecanol emulsions “, Colloids and surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, Vol,٢٢٤, pp.٢٤١-٢٥٣, ٢٠٠٣

 Miksis, M.J., “Shape of a drop in an electric field”, Phys. Fluids, Vol,٢٤, pp. ١٩٦٧-١٩٧٢, ١٩٨١

 Feng, J.Q, Scott, T.C, “A computational analysis of electro hydrodynamics of a leaky dielectric drop in an electric field”, J. Fluid Mech, Vol,٣١١, pp. ٢٨٩-٣٢٦, ١٩٩٦

Taylor, G.I, “Disintegration of water drops in an electric field”,Proc. Roy. Soc. A, Vol. ٢٨٠, pp. ٣٨٣-/٣٩٧, ١٩٦٤ 

 Yuan.Y, Han.M, Wang.D, Jin.Y,” Iquid phase residence time distribution for a two-phase countercurrent flow in a packed column with a novel internal”, Chemical Engineering and Processing, Vol. ٤٣, pp,١٤٦٩-١٤٧٤

http://www.alfalaval.com/separation/customers/sebhc١r.htm 

نیک‌خواه، محمد و عبدالحسین جهانمیری، ١٣٩٢، بهبود عملکرد امولسیون زدایی نفت خام به وسیله استفاده از نانو ذرات سیلیکا، سومین همایش ملی کاربردهای شیمی در فناوریهای نوین    http://www.civilica.com/Paper-CAAT٠٣-CAAT٠٣_١٤٥.htm

   
 
حسین‌ کشاورز، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران، مهندس اتاق کنترل سکوی بهره برداری سروش keshavarz.hossein@gmail.com 
نادیا اسفندیاری، استادیار مهندسی شیمی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران، esfandiari_n@miau.ac.ir
* مقالۀ ارائه شده در سومین همایش ملی نفت و گاز و صنایع وابسته، مهر ماه ١٣٩٤
 


دریافت فایلهای آموزشی

۱- معرفی کارخانه نمک زدایی نفت

۲- آشنایی جامع با فرایند نمک زدایی از نفت خام- شرکت ملی نفت- محمد حیدر بزرگ- ۶۹ صفحه

۳- آشنایی با عملیات نمک زدایی- شرکت ملی نفت (جزوه دوم)


تبلیغات شما- تصویر زیر تبلیغاتی است و مرتبط به وبسایت ایران پایپینگ نمی باشد.

مطالب مرتبط زیر را نیز مطالعه نمایید:


راهنمای دانلود یا خرید از وبسایت ایران پایپینگ:

  • آموزشهای رایگان: در هر نوشته وبسایت، فایلها به صورت شماره بندی شده ارائه شده است. کافی ست روی عنوان هر شماره کلیک نمایید تا دانلود مستقیم آن شروع گردد.
  • آموزشهای غیررایگان: دارای یک دکمه خرید هستند. روی آن کلیک کنید تا محصول مورد نظر به سبد خرید شما افزوده شود. میتوانید محصولات دیگر را نیز به سبد خرید خود بیفزایید.
  • پس از افزودن هر محصول به سبد خرید، دکمه خرید به دکمه پرداخت عوض می شود. روی دکمه پرداخت کلیک نمایید تا به صفحه پرداخت منتقل شوید.
  • در صفحه سبد خرید، نام و نام خانوادگی و آدرس صحیح ایمیل و در صورت تمایل شماره تلگرام خود را وارد نمایید.
  • پس از پرداخت، و برای تکمیل فرایند خرید، گزینه تکمیل فرایند خرید را کلیک کنید. توجه نمایید که پنجره آخر را نبندید تا به طور اتوماتیک به صفحه رسید منتقل شوید که نام و لینک دانلود فایلهای خریداری شده در آن موجود است. این صفحه را از دست ندهید.
  • یک نسخه از رسید و لینکهای دانلود برای آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.
  • در صورت بروز هر گونه مشکل، آن را با ایمیل info@IranPiping.ir و یا اکانت OilAndGasAdm@ در تلگرام در میان بگذارید.

@OilAndGas

ما به نظرات پیشنهادی، انتقادی و حمایتی شما نیاز داریم، چند کلمه برایمان بنویسید: