در سال های اخیر یکی از پیشرفت های مهم در زمینه انتقال ترکیبات نفتی و ایجاد فرمولاسیون های قیری استفاده از امولسیون ها می باشد. انتخاب امولسیون کننده نقش تعیین کننده ای در تشکیل امولسیون و پایداری آن دارد. امولسیون کننده های زیستی جایگزین و یا مکمل مناسبی برای امولسیون کننده های شیمیایی بوده و علاوه بر زیست تخریب پذیری بهتر، آلودگی زیست محیطی کمتری دارند. در این مقاله، سویه باکتریایی بومی Bacillus licheniformis در محیط کشت بهینه و شرایط مناسب رشد داده شد و طی فرآیند چند مرحله ای امولسیون کننده زیستی جداسازی گردید. با به کارگیری نسبت های مختلف امولسیون کننده زیستی و امولسیون کننده شیمیای Stabiram4582 و اجرای دقیق فرآیند امولسیون سازی به روش روتور-استاتور، امولسیون های مختلفی با نسبت های مختلف هیدروکربن سنگین و امولسیون کننده در آب ساخته شدند. مطابق مدل طراحی آزمایش تاگوچی آزمایش های کاهش ویسکوزیته و پایداری امولسیون انجام شد و توانایی این امولسیون کننده زیستی در ایجاد یک امولسیون پایدار هیدروکربن در آب به اثبات رسید و شرایط تولید امولسیون بهینه سازی شد. در شرایط بهینه (60% هیدروکربن سنگین، 32/1% امولسیون کننده، 90% امولسیون کننده زیستی و 10% امولسیون کننده شیمیایی و همچنین C° 45 دما) میزان ویسکوزیته نمونه هیدروکرین سنگین تا 98% کاهش یافت و تا hr 96 پایدار ماند. کاربرد این امولسیون می تواند در ایجاد قیر امولسیون و یا در انتقال نفت خام سنگین، فرآورده هایی همچون مازوت یا سوخت کوره، مصرف انرژی در خطوط لوله را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد.

برای کاهش اصطکاک و خنک کردن در صنایع فلزکاری از امولسیون روغن- آب (آب و صابون) استفاده می شود. پس از استفاده و تولید فاضلاب ناشی از کاربرد امولسیون امکان دفع مستقیم آن به محیط زیست به دلیل بالا بودن آلودگی آن وجود ندارد. شکست امولسیون و جداسازی روغن از آب، باعث کاهش آلودگی فاز آبدار که حجم اصلی این فاضلاب را تشکیل می دهد شده و امکان تصفیه آن مهیا می گردد. تحقیقات حاضر شرح و نتایج آزمایشات پایلوتی برای تصفیه این نوع فاضلاب به دو روش جذب سطحی و تصفیه بیولوژیکی است. فرآیند جذب سطحی با ذغال فعال باعث کاهش 96% از آلودگی فاز آبدار شده و پس از بررسی مدلهای ریاضی فرندلیش و لانگ مایر مشخص شد که مدل فرندلیش تطابق کامل با نتایج آزمایشات تجربی دارد. تصفیه بیولوژیکی به روش کشت چسبیده در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصله نشان داد که بازده سیستم 80% است.

سابقه و هدف: امروزه مشخص شده که قارچ ها و با تاکید بیشتر کپک ها توانایی قابل توجهی در حذف ترکیبات به خصوص هیدروکربن های سمی و سنگین دارند. هدف از این پژوهش بررسی توانمندی جدایه های کپکی در حذف آلاینده های نفتی و همچنین بررسی تاثیر ترکیبات فعال سطحی در افزایش کارایی تجزیه این ترکیبات بود. مواد و روش ها: جدایه های کپکی از خاک های آلوده به نفت منطقه سرخون استان هرمزگان جداسازی شدند. توانایی تجزیه نفت خام توسط این سویه ها در محیط پایه نمکی حاوی یک درصد نفت خام مورد سنجش قرار گرفت. سپس بهترین سویه به عنوان سویه برتر انتخاب و با استفاده از ژن ITS شناسایی گردید. میزان تجزیه زیستی ppm 500 پیرن (هیدروکربن آروماتیک سنگین) و یک درصد تتراکوزان (هیدروکربن آلیفاتیک سنگین) توسط سویه منتخب بررسی شد. در نهایت میزان تجزیه این آلاینده ها در حضور رامنولیپید (0. 01 درصد) و تویین 80 (0. 2 درصد) بررسی گردید. یافته ها: در مجموع از میان 40 جدایه قارچی مختلف، سویه F11 بر اساس میزان تجزیه نفت خام به عنوان جدایه برتر انتخاب گردید. بر اساس شناسایی مولکولی سویه F11، شباهت 99. 52 درصدی با آسپرژیلوس کالیدوستوس داشت. این سویه توانست در مدت زمان 21 روز میزان نفت خام، پیرن و تتراکوزان را به ترتیب 54. 59، 51. 43 و 58. 84 درصد کاهش دهد. همچنین میزان تجزیه نفت خام، تتراکوزان و پیرن در حضور رامنولیپید به مقادیر 70. 97، 79. 44 و 63. 77 درصد و در حضوز تویین 80 به مقادیر 66. 88، 74. 74 و 60. 17 درصد افزایش یافت. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که آسپرژیلوس کالیدوستوس توانایی تجزیه هیدروکربن های سنگین به میزان قابل توجهی دارد. همچنین سورفاکتانت ها می توانند میزان تجزیه زیستی هیدروکربن های نفتی را افزایش دهند. اما تاثیر این ترکیبات بر روی هیدروکربن های آلیفاتیک مانند تتراکوزان بیشتر از ترکیبات آروماتیک همچون پیرن بیشتر بود.

آب موجود در مخازن نفت در ضمن عملیات بهره برداری مشکلاتی را ایجاد می کند و باعث بالارفتن هزینه حمل و نقل و ایجاد خوردگی در لوله ها و مخازن نفت می شود. از آنجایی که آب همیشه دارای نمک است باعث پدیده رسوب و گرفتگی در تبادلگر های حرارتی، تجهیزات جداسازی و پالایشی می گردد. میزان آب و نمک موجود در نفت حد معینی دارد. بنابراین از لحاظ اقتصادی، جداسازی آب شور از نفت خام در واحد های بهره برداری شرکت های نفتی دارای اهمیت فراوان است.مطالعات نظری مربوط به ساخت امولسیون شکن، طیفی از مواد شیمیایی را به ما معرفی کرده که آنها می توانند به عنوان شکننده امولسیون عمل کنند. امولسیون شکن های ساخته شده مخلوطی از چندین مواد شیمیایی هستند که جزء اصلی تشکیل دهنده هر امولسیون شکن در این مطالعه نفتای سنگین آروماتیک است.سایر مواد شیمیایی مورد استفاده که به عنوان واکنش دهنده به کار رفتند عبارت اند از:ایزوپروپانول، نفتالن، اتیل بنزن، زایلن. در یک امولسیون شکن که شامل نفتای آروماتیک سنگین، ایزوپروپانول، نفتالن و اتیل بنزن بود حداکثر 78% جداسازی آب از امولسیون آب و نفت سفید انجام گرفت.

تبدیل مستقیم و غیرکاتالیستی متان به هیدروکربن های سنگین تر در فشار اتمسفریک در یک پلاسمای غیرتعادلی هاله مثبت مورد مطالعه قرار گرفت. گزینش پذیری به هیدروکربن های C2 بیش تر از 87% بود با حداکثر 4.8 % بازده اتیلن اثر ولتاژ، دما و نسبت متان به اکسیژن در خوراک بر تبدیل متان و گزینش پذیری محصولات بررسی شد.نتایج آزمایش ها نشان می دهند که تبدیل متان با افزایش ولتاژ اعمال شده به رآکتور افزایش می یابد، تبدیل متان تا دمای 300 درجه سانتی گراد افزایش می یابد اما از 300 تا 650 درجه سانتی گراد به نسبت خوراک بستگی دارد، ممکن است افزایش و یا کاهش یابد. بالاترین تبدیل متان و بازدهی هیدروکربن های C2 در نسبت خوراک CH4O2=4.1 است.

در این مقاله، تعادل ترمودینامیکی فرایند شکست حرارتی هیدروکربن سنگین به منظور تولید بنزین مطالعه شده است. محاسبات تعادلی با به کارگیری روش حداقل سازی انرژی آزاد گیبس صورت گرفته است. وابستگی میزان بازده محصولات، از جمله بنزین، به شرایط عملیاتی از قبیل دما (300-1200 K)، فشار (1-30 atm) و نسبت بخار آب به خوراک (0-0.5) بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش دما تاثیر مثبتی در تولید بنزین دارد. به صورتی که در فشار ثابت 1 atm، با افزایش دما از 500 K تا 800 K، بازده تولید بنزین از 41.5 درصد به 92.8 درصد می رسد. ماهیت گرماگیر واکنش شکست حرارتی هیدروکربن های سنگین دلیل افزایش بازده بنزین در اثر افزایش دماست. اما، با افزایش فشار در دمای ثابت، از میزان تولید بنزین کاسته می شود و این امر بیانگر تاثیر منفی فشار بر میزان تولید بنزین است. علاوه بر این، بازده بنزین تولیدی با افزایش نسبت بخار آب به خوراک از صفر تا 0.5، 45 درصد کاهش داشته است. نتایج حاکی از آن است که بازه دمایی 800-1200 K، محدوده فشار 1-5 atmو عدم حضور بخار آب شرایط عملیاتی بهینه برای تولید بنزین از طریق فرایند شکست حرارتی هیدروکربن های سنگین است.

برای کاهش اصطکاک و خنک کردن در صنایع فلز کاری از امولسیون روغن ـ آب (آب و صابون)، استفاده می شود. پس از استفاده و تولید فاضلاب ناشی از کاربرد امولسیون، امکان دفع مستقیم آن به محیط زیست به دلیل بالا بودن آلودگی آن وجود ندارد. شکست امولسیون و جداسازی روغن از آب، باعث کاهش آلودگی فاز آبدار که حجم اصلی این فاضلاب را تشکیل می دهد شده و امکان تصفیه بیولوژیکی آن مهیا می گردد. تحقیقات حاضر نتایج بررسی تصفیه بیولوژیکی این فاز است.آزمایشات در راکتور ناپیوسته و در دامنه 0.9<S0/X0<10 انجام شده است. بر اساس آزمایشات انجام شده پارامترهای ثابت نرخ رشد ویژه و نرخ تبدیل آلاینده ها به بیومس مشخص گردید. نتایج آزمایشات نشان داد که این فاضلاب قابلیت تجزیه بیولوژیکی داشته و راندمان آن حدود 90 درصد است. مدلسازی نتایج بدست آمده بیانگر تطابق مدل مونود با نتایج آزمایشات تجربی است.

در این مقاله از سویه میکروبی جدید باسیلوس لیچنیفورمیس ACO4 برای تولید امولسیون کننده زیستی استفاده شده است. بر اساس پژوهش های آزمایشگاهی انجام شده، ماده امولسیون کننده تولیدی توسط این سویه توان بالایی در امولسیون سازی نفت سنگین در آب را داشته و به همین منظور برای تشکیل امولسیون نفت خام سنگین میدان نوروز ایران در مقیاس نیمه صنعتی به کار گرفته شده است. با تشکیل امولسیون نفت در آب در شرایط بهینه دما، درصد آب و درصد امولسیون کننده، ویسکوزیته نمونه نفت سنگین از 10000cPبه 830cPکاهش یافته و بدین وسیله شرایط آسان تر و کم هزینه تر انتقال نفت سنگین در خط لوله فراهم شده است. امولسیون تولیدی از خط لوله نیمه صنعتی ساخته شده عبور داده شده و با بررسی و مقایسه میزان رسوب گذاری برای نفت و امولسیون، اثر امولسیون سازی بر روی کاهش رسوب گذاری بررسی شد. این میزان کاهش چشمگیر در ویسکوزیته نفت سنگین و رسوب در مسیر انتقال، انرژی لازم برای انتقال را بسیار کم می کند. با به کار بردن سرما طی فرایند امولسیون سازی، پایداری نسبی 24 ساعته برای امولسیون قابل انتقال فراهم شد که این پایداری تا حدود 72 ساعت ادامه داشت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.