فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 57 (بهار و تابستان 1387)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 57 (بهار و تابستان 1387)

  • 84 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1387/05/08
  • تعداد عناوین: 8
|
  • حسین عابدینی، محمد شاهرخی صفحه 3
    وسایل اندازهگیری توزیع اندازه ذرات، عموما off-line بوده و دارای پاسخ بسیار کندی میباشند و در ضمن بسیار گران قیمت هستند. بنابراین ارایه یک مشاهدهگر، که توزیع اندازه ذرات در پلیمریزاسیون امولسیونی را به خوبی پیشبینی کند از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله، ابتدا یک مدل دقیق غیرهمدما بر مبنای معادلات موازنه جمعیتی (مدل صفر- یک) که در برگیرنده پدیده های هسته زایی، رشد ذره و انعقاد میباشد برای پیش بینی توزیع اندازه ذرات انتخاب شده است. سپس یک مشاهدهگر تقلیل یافته با فرض داشتن غلظت ماده فعال سطحی آزاد برای تخمین توزیع اندازه ذرات ارایه شده و نشان داده شده است که عملکرد آن در حضور اغتشاشات غیر قابل اندازهگیری و خطای مدلسازی از مشاهدهگر مدار باز با درجه کامل بهتر است. همچنین با اندازهگیری درصد تبدیل که از طریق اندازهگیری دانسیته امکان پذیر است عملکرد مشاهدهگر مزبور بهبود می یابد. از آنجاییکه در حال حاضر اندازهگیری غلظت ماده فعال سطحی آزاد بهطور مستقیم مشکل است، با استفاده از اندازهگیری هدایت الکتریکی، غلظت ماده فعال سطحی آزاد محاسبه میشود. نتایج نشان میدهد که عملکرد مشاهدهگر با استفاده از اندازهگیری هدایت الکتریکی در حضور بعضی اغتشاشات غیر قابل اندازهگیری از مشاهدهگر مدار باز درجه کامل، بهتر است ولی در حضور خطای مدلسازی، بهبود قابل ملاحظهای نسبت به مشاهدهگر مدار باز درجه کامل مشاهده نشد.
    کلیدواژگان: پلیمریزاسیون امولسیونی، هدایت الکتریکی، توزیع اندازه ذرات، شبیه سازی، مشاهده گر
  • رضا نادری، محمدرضا محمدزاده عطار صفحه 10
    بهکارگیری نسل جدید پیگمنتهای ضد خوردگی بر پایه فسفات بهعنوان راهکاری موثر برای کاهش اختلاف موجود بین راندمان بازدارندگی ترکیبات سمی بر پایه کرومات و جایگزین سنتیشان (پیگمنت فسفات روی) بهشمار میرود. این ترکیبات، محصول اصلاح ساختار شیمیایی پیگمنت فسفات روی در دو بخش کاتیونی و یا آنیونی میباشند. هدف از این تحقیق، مقایسه عملکرد بازدارندگی ترکیب پلیفسفات روی آلومینیوم (ZAPP) بهعنوان نسل سوم از پیگمنتهای ضد خوردگی بر پایه فسفات و فسفات روی از طریق آزمونهای الکتروشیمیایی و آنالیز سطح میباشد. به این منظور، محلول اشباعی از پیگمنتهای مذکور در محلول 5/3 درصد کلرید سدیم تهیه و نمونه های فولادی بدون پوشش در آن غوطهور شدند. آزمونهای الکتروشیمیایی در سه زمان 1، 4 و 24 ساعت و آنالیز سطحی پس از 24 ساعت غوطهوری بر روی نمونه ها انجام شدند. نتایج بهدست آمده از آزمونهای طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون خطی، برتری پیگمنت اصلاح شده فسفات روی در مقایسه با نوع معمولی آن را نشان داد. به طورکلی، روند تغییرات زمانی عوامل مقاومت انتقال بار (Rct) حاصل از آزمون امپدانس الکتروشیمیایی و مقاومت پلاریزاسیون (Rp)، دانسیته جریان (Icorr) و سرعت خوردگی حاصل از منحنی های پلاریزاسیون و همچنین ظاهر طیفها و منحنی ها حاکی از رسوب فیلمی محافظ بر روی سطح در حضور ZAPP بود درحالیکه تصاویر بهدست آمده از میکروسکوپ الکترونی (SEM) نیز این موضوع را به وضوح به اثبات میرساند. عناصر موجود در لایه تشکیل شده، توسط آزمون(Energy dispersive x-ray microanalysis (EDXتعیین شد.
    کلیدواژگان: پیگمنت ضد خوردگی، پلی فسفات، امپدانس الکتروشیمایی، پلاریزاسیون خطی
  • محمدرضا اصفهانی، سیدمجید هاشمی صفحه 17
    سالیان متمادی مشکل تولید ماسه اذهان مهندسین نفت را در سرتاسر جهان به خود معطوف داشته است. فرسایش تجهیزات که بر اثر تولید ماسه پدید میآید به میزان قابل توجهی هزینه عملیات را بالا میبرد. تولید ماسه تابعی از دبی تولید است. اگر دبی از حد معینی پایینتر باشد، تولید ماسه نخواهیم داشت. اما معمولا این دبی به حدی است که اجبارا مخزن با دبی بالاتری تولید می شود و باید به نحوی با مشکل تولید ماسه مقابله شود. برای سدکردن حرکت ذرات ماسه معمولا از غربال و یا آستره شنی استفاده میشود. این روش ها مستلزم داشتن اطلاعات کافی از نحوه توزیع ذرات در سازند میباشند. این اطلاعات را معمولا از آزمایشهای گرانولومتری به دست میآورند.
    در طی این مطالعه که بر روی نمونه های یکی از مخازن ماسهای ایران صورت گرفته است، مشکلات ناشی از تولید شن عنوان شده و برای از بین بردن آنها، با انجام آزمایشهای گرانولومتری، داده های لازم برای طراحی سیستم آستره شنی به دست آمدهاند. از این داده ها برای تخمین خواص پتروفیزیکی اولیه سازند ماسهای که به صورت غیرمتراکم است نیز میتوان استفاده کرد.
    کلیدواژگان: آستره شنی، ماسه سازند، گرانولومتری، غربال، طراحی آستره
  • فریاد بیگدلی، سعیدرضا الله کرم صفحه 25
    روش الکترولس به دلیل قدرت بسیار خوب روکش و قابلیت ایجاد رسوب یکنواخت حتی در سطوح با اشکال پیچیده و لبهدار، در بسیاری از موارد مناسبترین روش اعمال پوشش میباشد. فلزات مختلفی را میتوان به روش الکترولس روی سطح رسوب داد اما الکترولس نیکل- فسفر به دلیل خواص منحصر به فرد، کاربرد وسیعی دارد. جدیدترین یافته ها در زمینه پوشش الکترولس نیکل- فسفر، رسوبدهی همزمان ذرات جامد در طول پوششدهی است. پوششهای کامپوزیتی، دسته جدیدی از مواد را تشکیل میدهند که دارای سختی و خواص سایشی مناسبی هستند اما از نظر مقاومت به خوردگی اطلاعات چندانی از آنها در دست نیست. ذرات سخت سبب افزایش سختی و مقاومت به سایش پوشش میشوند که در میان آنها SiC از لحاظ انجام پذیری و هزینه، بهترین ترکیب میباشد. در این تحقیق پوشش الکترولس نیکل و پوشش کامپوزیتی Ni-P-SiC بر روی نمونه هایی از جنس فولاد ST37 اعمال شد. مقاومت به خوردگی پوشش Ni-P و پوشش نانوکامپوزیتی Ni-P-SiC با استفاده از آزمایشهای پلاریزاسیون و امپدانس اندازهگیری و مقایسه شده است. نتایج این آزمایشها نشان داد که هر دو پوشش Ni-P و Ni-P-SiC مقاومت به خوردگی مطلوبی داشته و از مقاومت به خوردگی بسیار بهتری نسبت به فلز پایه برخوردار میشوند.
    کلیدواژگان: خوردگی، پوشش، الکترولس، نانوذرات، NiP، SiC
  • حسن نادری، ولی احمد سجادیان صفحه 30
    در مخازن شکافدار، مکانیزم ریزش ثقلی یکی از فرایندهای مهم تولید نفت میباشد که با افزایش زمان تولید و ازدیاد فاصله سطح تماس نفت/ گاز در شکافها، نسبت سطح تماس نفت/ گاز در ماتریسها، نقش آن مهمتر خواهد شد. فرایند مطرح در مکانیزم ریزش ثقلی، آشام مجدد نفت تولید شده از ماتریسهای بالایی توسط ماتریسهای زیرین میباشد. آشام مجدد نفت در ناحیه مورد تهاجم گاز در مخازن شکافدار انجام میگیرد که همراه با فرایند پیوستگی موئینگی به عنوان تاثیر متقابل ماتریسها نامیده میشود. در این تحقیق با انجام آزمایشهای آشام مجدد در آزمایشگاه، این مکانیزم و عوامل موثر بر آن بررسی شده اند.
    کلیدواژگان: ریزش ثقلی، آشام مجدد، تزریق گاز، پدیده بلوک به بلوک
  • فرشاد فرشچی تبریزی، سیاوش پاکدامن صفحه 44
    یکی از مهمترین مسایل در تولید نانو ذرات پلیمری، کنترل کیفیت محصول و نحوه عملکرد فرایند میباشد. این امر نیازمند آن است که به صورت لحظه به لحظه از مقادیر متغیرهای کلیدی فرایند همچون درصد تبدیل، توزیع وزن مولکولی، قطر و تعداد ذرات و... اطلاع حاصل شود. این درحالی است که تعداد محدودی از متغیرها، همچون دما، فشار و شدت جریان به صورت لحظهای قابل اندازهگیری میباشند. این اطلاعات به تنهایی برای تجزیه و تحلیل فرایند کافی نیستند. در گذشته برای این منظور از روش های برون - خط استفاده میشد که تاخیر زمانی قابل ملاحظهای نسبت به سرعت بالای فرایندهای پلیمریزاسیون دارند. به همین دلیل، نحوه عملکرد فرایند و کیفیت محصول، انحراف قابل توجهی از وضعیت بهینه داشت. محققان برای حل این مشکل، از حسگرهای نرمافزاری استفاده کردند. این حسگرها که به رویتگرهای حالت معروفند، با کمک مدل ریاضی سادهای از فرایند به اضافه یک ترم تصحیح کننده که با اختلاف مقادیر واقعی و برآورد شده متغیر، متناسب است و همچنین داده های لحظهای موجود مانند دما، همزمان با پیشرفت فرایند مقادیر متغیرهای مورد نیاز را پیشبینی میکنند. به این ترتیب، مشخصات محصول و شرایط سیستم در هر لحظه در اختیار کاربر قرار دارد و میتوان تغییرات مورد نیاز فرایند را به موقع به آن وارد کرد و همچنین از انحراف عملکرد سیستم و وجود نقص احتمالی در مسیر تولید آگاه شد و برای رفع آن اقدام کرد. در این مقاله، درصد تبدیل منومر در پلیمریزاسیون بوتیل اکریلات به روش امولسیونی با استفاده از داده های گرماسنجی، توسط رویتگر غیرخطی بهره بالا دنبال شده و صحت عملکرد رویتگر با کمک داده های آزمایشگاهی مورد تایید قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: رویت گر غیر خطی، پلیمریزاسیون امولسیونی، گرماسنجی
  • جمال اعلایی، علیرضا خوش نیت، علی رحمت پور، قادر خانبابایی صفحه 52
    در این پژوهش آلیاژهایی از دو نوع ABS و سه نوع کامپاند PVC به روش اختلاط مذاب تهیه و تاثیر نوع و ترکیب درصد اجزاء بر خواص فیزیکی و مکانیکی و اشتعال پذیری آنها مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات نشان داد که هر دو نوع ABS استفاده شده در این تحقیق، تاثیر مشابهی بر روند تغییرات خواص آلیاژها داشته ولی بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی و همچنین کاهش اشتعال پذیری ABS به شدت تابع ترکیب درصد اجزاء و نوع PVC است. در اثر آلیاژ سازی ABS با PVC نرم، مقاومت ضربهای و شاخص مذاب (MFI)، نسبت به ABS به طور چشمگیری افزایش پیدا کرده ولی خواصی نظیر مقاومت کششی، مقاومت خمشی و سختی کاهش می یابد. رفتار این دسته از آلیاژها در برابر شعله تقریبا مشابه رفتار ABS است. با اضافه کردن PVC سخت به ABS، آلیاژهای بهدست آمده، مقاومت قابل توجهی در برابر شعله پیدا کرده و در برخی خواص مکانیکی نظیر مقاومت کششی، مقاومت خمشی و سختی افزایش جزئی مشاهده می شود ولی مقاومت ضربهای و MFI آلیاژها کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: اکریلونیتریل بوتادین استایرن، آلیاژ پلیمری، پلی وینیل کلراید، خواص مکانیکی و اشتعال پذیری
  • علی اصغر پاسبان، مریم قائدیان، سعید مقصودی صفحه 62
    به منظور بهینهسازی یک پالایشگاه نمونه در ایران، اطلاعات لازم شامل مشخصات و وضعیت خوراک و محصولات، ظرفیت واحدهای فرایندی و اطلاعات سرویسهای جانبی، جمعآوری و به دقت تعریف شده است. سپس وضعیت جاری پالایشگاه با استفاده از نرم افزار PIMS مدلسازی و بهینهسازی شده است. در بهینهسازی، مشخصات مصوب شرکت ملی پالایش و پخش ایران در سال 1379، به عنوان محدودیتهای برنامه ریزی خطی برای اختلاط برشهای مختلف تولیدی در نظر گرفته شده است. سود روزانه پالایشگاه به عنوان تابع هدف بهینهسازی تعریف شده است. برای تولید سوخت تمیز و رسیدن به مشخصات مصوب اتحادیه اروپا در سال 2005، واحدهای جدیدی مانند تصفیه هیدروژنی نفتای سبک، ایزومریزاسیون، گوگرد زدایی از نفت سفید و گازوئیل و همچنین واحد الکیلاسیون ضروری تشخیص داده شده است. به منظور کاهش و یا حذف تولید نفت کوره، سه الگوی پالایشی مورد بررسی و با برنامه ریزی خطی بهینهسازی شده که عبارتند از: الگوهای آسفالتگیری با حلال و استفاده از فرایند شکست کاتالیستی بستر سیال، کاهش باقیمانده ها در فرایند کک سازی تاخیری و استفاده از فرایند شکست کاتالیستی بستر سیال، و واحد تصفیه و شکست هیدروژنی برشهای سنگین و استفاده از فرایند شکست کاتالیستی بستر سیال باقی مانده های سنگین. در این تحقیق، الگوی پالایشی حذف آسفالتین با حلال به همراه استفاده از فرایند شکست کاتالیستی بستر سیال برای افزایش تولید بنزین، برای پالایشگاه نمونه به عنوان مدل مناسب معرفی شده است.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، پالایشگاه نفت، مخلوط سازی، برنامه ریزی خطی، سوخت تمیز
|
  • Page 3
    Particle size distribution measurement tools are generally offline, expensive and slow. So, it is very important to design an observer with the ability to estimate particle size distribution in emulsion polymerization. In this paper, a non-isothermal model based on population balance equations (Zero-one model) including nucleation, particle growth, and coagulation is chosen for estimation of particles size distribution. Then a reduced observer is presented for estimation of particle size distribution with the assumption of having free active surface material density. It is shown that in case of presence of immeasurable turbulence and modeling error, the observer’s performance is better than wide open circuit observer. In addition, by measuring conversion percentage made possible by use of density measurement, the observer performance will be enhanced. As it is hard to measure concentration of free active surface material directly, it will be measured using an electrical conduction method. The results show that in case of presence of immeasurable turbulence, performance of observer by use of electrical conduction measurement is better than wide open circuit observer, but in case of presence of modeling error, no considerable enhancement were observed compared with wide open circuit observer
    Keywords: Polymerization Emulsion, Particle Size Distribution, Electrical Conduction, Simulation, Observer
  • Page 10
    An effective way of reducing the gap between preventive performance of toxic chromate-based compounds and their traditional replacements (zinc phosphate) is using the new generation of phosphate based anti-corrosion pigments. These compounds are product of modified chemical structure of zinc phosphate pigments in cation and anion parts. In this study, our aim is to compare preventive performance of zinc aluminum polyphosphate (ZAPP) as a third generation phosphate and zinc phosphate based anti-corrosion pigments by use of electrochemical and surface analysis tests. For this purpose, uncoated steel samples were immersed inside saturated solution of the pigments in 3.5 percent chloride sodium solution. In addition to surface analysis after 24 hours, electrochemical experiments were carried out on the samples in three time intervals: 1, 4 and 24 hours. The results of electrochemical impedance spectrometer and linear polarization experiments show superiority of the reformed zinc phosphate pigments over its normal form. Generally, timing changes of charge transfer resistance (Rct) resulted from electrochemical impedance experiment and polarization resistance (Rp), current density (Icorr) and corrosion speed resulted from polarization curves as well as spectrum and curve shapes showed a protective film on the surface with presence of ZAPP. Also, images obtained from SEM proved this fact. The elements of the formed layer were identified by use of energy dispersive x-ray microanalysis (EDX)
    Keywords: Anti, Corrosion Pigment, Polyphosphate, Electrochemical Impedance, Linear Polarization
  • Page 17
    Sand production has been a major problem in the oil industry worldwide for years. Operating costs multiply when sand production wears out equipment and forces expensive workovers. Production of sand seems to be rate sensitive. That is, below some producing rate, no sand is produced. This rate quite often is vanishingly small. The producer has no choise but to produce at a higher rate and to learn to live with the sand. The bridging methods for sand control are either screens or gravel packs. Sand control by any bridging method requires knowledge of the formation size distribution. This is most commonly found with a sieve analysis. In this study, sieve analyses have been performed on samples from an Iranian field, which has sand production problems. The data obtained could be used for gravel pack design. The other problem in these kind of wells is the lack of petrophysical information due to unconsolidated nature of core samples therefore, the data from sieve analyses were also utilized to estimate the original petrophysical properties of the unconsolidated intervals.
    Keywords: sieve analyses, sand control, gravel packs, unconsolidated, petrophysical properties
  • Page 25
    Electroless method is regarded as one of the most efficient coating methods because it is proper coating ability even for complex shapes and edges. We can use different metals for coating in the electroless method, but nickel phosphor has been widely used because of its unique characteristics. The latest researches on electroless nickel phosphor have been focused on simultaneous deposition of solid particles during the coating process. Composite coatings are classified as new materials with proper hardness and wear characteristics, while there is not enough information available about their resistance against corrosion. Hard particles cause resistance against corrosion and increase solidity of coatings among which SiC is the best compound and is more practical than others. In this study, we apply electroless nickel and Ni-P-SiC composite coatings on some samples of ST37 steel. Corrosion resistance of Ni-P coating and Ni-P-Sic nano-composite are examined and compared by use of polarization and impedance measurement experiments. The experimental results show that both Ni-P and Ni-P-SiC have much better corrosion resistance compared to the base metal
    Keywords: Corrosion, Coating, Electroless, Nano, particles, NiP, SiC
  • Page 30
    In the fractured carbonate reservoirs the reimbibation process in the gas invaded zone is dominating on producing process. When the gravitational forces exceed the capillary forces, the matrix blocks, which are surrounded by gas, will release their oil. This oil imbibed by below block if possible up to produced. In this study, we used some experiment for finding the relations and effective parameters in reimbibatin process.
    Keywords: Gravity Drainage, Reimbibition, Gas Injection, Block to Block Effec
  • Page 44
    In the fractured carbonate reservoirs the reimbibation process in the gas invaded zone is dominating on producing process. When the gravitational forces exceed the capillary forces, the matrix blocks, which are surrounded by gas, will release their oil. This oil imbibed by below block if possible up to produced. In this study, we used some experiment for finding the relations and effective parameters in reimbibatin process.
    Keywords: Gravity Drainage, Reimbibition, Gas Injection, Block to Block Effect
  • Page 52
    In this research blends of two samples of Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) with three samples of Poly(vinyl chloride) (PVC) were prepared via melt processing and their physical, mechanical and fire properties were investigated. It was found that properties of blends were significantly depends on blend composition and PVC compound types, but the properties of blends containing different types of ABS similar results were seen. On blending of ABS with soft PVC compound, impact strength and melt flow index (MFI) of ABS were increased, however, tensile and flexural strength were decreased. In contrast, blending of ABS with rigid PVC improved its fire retardancy and some mechanical properties but decreased its MFI and impact strength.
    Keywords: ABS, PVC, Blend, Mechanical Property, Flame Retardancy
  • Page 62
    Optimization of a typical crude oil refinery of Iran by linear programming is performed. Crude oil assay, capacity of process units, feed characteristics to each process unit, products quality and utility data for actual conditions of refinery accurately are collected and assumed as the basis of modeling.Maximum profitability of refinery is assumed as the objective function of optimization. To meet Euro 2005 specifications of products, Maximum gasoline production and minimum production of fuel oil, three process alternatives have been considered.First model is developed based on Fluidized Catalytic Cracking (FCC) process of heavy vacuum gas oil and de – asphalted oil from new solvent Deasphalting unit. Second model is optimized by incorporating a Delayed Coking unit in the existing scheme. and the third scheme is developed based on Residue Fluid Catalytic Cracking (RFCC). Techno – economical comparison of these three models have shown that the combination of FCC with Solvent Deasphalting Unit (SDA) is the most promising scheme for this typical refinery.
    Keywords: Optimization, Petroleum Refinery, Blending, Linear Programming, Clean Fuel