بررسي اثر پليمرهاي سنتزي زيست‌سازگار به عنوان بازدارنده تشكيل رسوب آسفالتين و تشكيل دهنده امولسيون آب در نفت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

رسوب آسفالتين يكي از مهم‌ترين چالش‌ها در فرآيندهاي توليد، انتقال و فرآورش نفت خام است كه مي‌تواند موجب گرفتگي تجهيزات، كاهش تراوايي مخزن و افت توليد شود. اين پديده عمدتاً در اثر برهم‌خوردن تعادل كلوئيدي آسفالتين‌ها تحت تأثير تغييرات فشار، دما و تركيب سيال رخ مي‌دهد. اگرچه بازدارنده‌هاي شيميايي متداول نظير دودسيل‌بنزن‌سولفونيك‌اسيد (DBSA) در مهار رسوب آسفالتين كاربرد گسترده‌اي دارند، اما به دليل مخاطرات زيست‌محيطي و پايداري پايين، استفاده از آن‌ها با محدوديت‌هايي همراه است. ازاين‌رو، توسعه بازدارنده‌هاي زيست‌سازگار به‌عنوان جايگزين‌هاي پايدار، اهميت ويژه‌اي يافته است. در اين پژوهش، عملكرد دو پليمر زيست‌سازگار پلي‌اتيلن گلايكول 400 (PEG400) و كربوكسي‌متيل سلولز (CMC)، به‌صورت مجزا و تركيبي، به‌عنوان بازدارنده رسوب آسفالتين بررسي و با بازدارنده تجاري DBSA مقايسه شده است. آسفالتين از نفت خام ميدان مارون بر اساس استاندارد IP_143 (ASTM D6560) استخراج و خلوص آن با استفاده از آزمون‌هاي FESEM ، EDX و CHNS تأييد شد. ارزيابي عملكرد بازدارنده‌ها از طريق آزمون‌هاي طيف‌سنجي UV–Vis به‌منظور بررسي پايداري آسفالتين، اندازه‌گيري گرانروي به‌منظور تحليل رفتار رئولوژيكي و بررسي قدرت بازدارندگي رسوب و آزمايش‌هاي امولسيوني آب در نفت انجام گرفت. نتايج آزمون پراكندگي آسفالتين به روش طيف‌سنجي فرابنفش_مرئي (UV–Vis) نشان داد كه تركيب پيشنهادي قادر است تغييرات شدت جذب مؤثر آسفالتين را به‌طور معناداري كاهش دهد و عملكردي قابل‌مقايسه با بازدارنده تجاري DBSA ارائه نمايد، به‌گونه‌اي كه تحت شرايط مشابه اختلاف عملكرد بين دو بازدارنده كمتر از 10% گزارش شد. علاوه بر اين، نتايج آزمون گرانروي نفت خام واقعي در حضور نرمال هپتان حاكي از آن است كه افزودن بازدارنده پيشنهادي موجب انتقال نقطه آغاز رسوب آسفالتين (Onset) از حدود 50% حجمي هپتان در حالت بدون بازدارنده، به حدود 80% مي‌شود؛ در حالي‌كه بازدارنده DBSA تحت شرايط مشابه، اين نقطه را تا حدود 90% جابه‌جا مي‌كند. اين يافته‌ها نشان مي‌دهند كه بازدارنده زيست‌سازگار و غيرسمي پيشنهادي، عملكردي نزديك به DBSA دارد و بنابراين، از پتانسيل اقتصادي بالايي برخوردار است. همچنين نتايج مربوط به آزمايش‌هاي امولسيوني سامانه زيست‌سازگار پيشنهادي، نشان داد كه ميزان تشكيل امولسيون در حضور اين تركيب و در حالت‌هاي مختلف %0 است، فلذا اين تركيب از تشكيل امولسيون‌هاي پايدار ناخواسته جلوگيري مي‌كند. به طور كلي، هر دو پليمر PEG400 و CMC قادر به كاهش تمايل آسفالتين به تجمع و رسوب هستند و البته، استفاده هم‌زمان از اين دو پليمر منجر به بهبود عملكرد بازدارندگي نسبت به حالت استفاده مجزا شد. اين رفتار به اثر هم‌افزايي ناشي از برهم‌كنش‌هاي هيدروژني، افزايش ممانعت فضايي و تقويت پايداري كلوئيدي ذرات آسفالتين نسبت داده مي‌شود.

237286

طراحي فرايند

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان