مطالعه آزمایشگاهی کاربرد موج فراصوت برای افزایش راندمان واحدهای نمک زدایی مناطق نفت‌خیز جنوب

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش فرایند نمک زدایی  و حذف آب از نفت خام توسط فراصوت در مقیاس آزمایشگاهی  مورد بررسی قرار گرفته است. اثر پارامترهای عملیاتی شامل قدرت تابش و زمان  فراصوت ، دما و میزان تزریق تعلیق­شکن بر راندمان حذف نمک و آب بررسی شده است. نتیجه ها نشان داد که با به کار بردن امواج فراصوت مقدار نمک نفت خام اهواز 1 با تزریق ppm 40 تعلیق شکن از 471 میلی گرم بر لیتر به 18/76 میلی­ گرم بر لیتر کاهش یافته و مقدار آب از 19/9 درصد به 1/1 درصد کاهش یافته است که میزان نمک زدایی  38/83% و میزان آب گیری 03/88% بوده است. مقدار نمک نفت خام اهواز 4 با تزریق ppm 30 تعلیق شکن  از 353 میلی­ گرم بر لیتر به 2/49 میلی­گرم بر لیتر کاهش یافته و مقدار آب از 36/11 درصد به 2 درصد کاهش یافته است که میزان نمک زدایی  06/86% و میزان آب­ گیری 4/82% بوده است. این نتیجه ها در بالاترین دمای آزمایش، 80 درجه سلسیوس و فرکانس 10  کیلو هرتز به­ دست آمد که با تقریب بسیار نزدیک به راندمان واحد، مصرف تعلیق­ شکن را به نصف کاهش داد. در شرایط عملیاتی دلخواه، نتیجه ها نشان می ­دهد که تابش فراصوت می­ تواند در نمک زدایی  از نفت خام بر کاهش میزان مصرف تعلیق شکن و افزایش راندمان فرایند مؤثر باشد. هم چنین یافته ­های پژوهش نشان می­ دهد که روش ترکیبی فراصوت و تعلیق ­شکن بهترین روش به دنبال استفاده از تعلیق ­شکن می ­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Wu J., Xu Y., Dabros T., and Hamza H., Effect of De-Emulsifier Properties on Destabilization of Water-in-Oil Emulsion. Energy and Fuels, 17: 1554–1559 (2003).
[2] Schroeder M., “Handbook of Acoustic”. Springer (2007).
[3] van der Bas F., Roufgnac E., Zuiderwijk P., van Batenburg D. Near Wellbore Stimulation by Acoustic Waves. In Abu Dhabi International Conference and Exhibition. Society of Petroleum Engineers, January (2004).
[4] Zhang X., Chen X., Ma L., Y. Zhou, Shi Y., Yang G., Research and Application of Ultrasonic Oil Production Technique, Ground Water (2013).
[5]Riera-Franco de Sarabia, E.; Gallego-Juarez, J.A.; Rodriguez, G.; Elvira-Segura, L.; Gonzalez-Gomez, I.; Application of High-Power Ultrasound to Enhance Fluid/Solid Particle Separation Processes, Ultrasonics, 38: 642-646 (2000).
[6] Augustine A., Junin R., Shirazi R., Afeez G., Yekeen N., Comparative Study of Ultrasound-Assisted Water and Surfactant Flooding, Journal of King Saud University – Engineering Sciences, Online, (2018).
[7] Amani M., Idris M, Abdul Ghani M, Dela Rosa N, Carvero A., Yrac R., An Experimental Study on the Application of Ultrasonic Technology for Demulsifying Crude Oil and Water Emulsions, Journal of Petroleum & Environmental Biotechnology (2017).
[8] Guoxiang Y., Xiaoping L., Pretreatment of Crude Oil by Ultrasonic-electric United. Desalting and Dewatering. Chinese Journal of Chemical Engineering, 16(4): 564-569 (2008).
[9] Guoxiang Y., Xiaoping L., Pingfang H., Fei P., Yanru W. Xuan S. Application of Ultrasound on Crude Oil Pretreatment. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification,  47(12): 2346-2350 (2008).
[11] Antes F. G.,  Diehl L. O.,   Pereira J. S.F., Guimarães C.L., Guarnieri R. A., Flores M.M.  Effect of Ultrasonic Frequency on Separation of Water from Heavy Crude Oil Emulsion Using Ultrasonic Baths. Ultrasonics Sonochemistry, 35: 541-546 (2017).
[12] Xiao Rong Ge, Coll. of Pet. Eng., Xi'an Shiyou University., Xi'an, “The Research on Dehydrating of Heavy Oil by Ultrasonic, Second International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, 4598 - 4601(2011).
[14] Mullakaev M., V Abramov., Abramova A., Development of Ultrasonic Equipment and Technology for Well Stimulation and Enhanced Oil Recovery, Journal of Petroleum Science and Engineering, 125: 201-208, (2015).
[15] Lu Y., “Electrohydrodynamic Deformation of Water Drops in Oil with an Electric Field”,M.Sc. Thesis, University of Alberta, 8-30 (2002).
[16] Bradley H. B., Petroleum Engineering Handbook, Society of Petroleum, Engineers, Chapter  
[17] غفوریان نصیری، حانیه؛ حامد موسویان، محمد تقی؛ بررسی امکان استفاده از امواج ایستای فراصوت با شدت بالا در شکستن تعلیق­های نفتی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (3)31 : 45 تا 57 (1391).    
[18] Bleier A., “Colloids, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology”, 4th ed., John Wiley & Sons, Inc., 6: 812-832 (1996).
[19] Al-Otaibi M., Elkamel A., Al-Sahhaf T., Ahmed A. S., Experimental Investigation of Crude Oil Desalting & Dehydration, Chemical Engineering Communication, 190: 65-82 (2003).
[20] Xu X., Yang J., Jiang Y., Gao J., Effects of Process Conditions on Desalting & Demetalization of Crude Oil, Petroleum Science & Technology, 24: 1307-1321 (2001).