فهرست مطالب

فرآیند نو - پیاپی 54 (تابستان 1395)
  • پیاپی 54 (تابستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/07/08
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علمی ترویجی
  • محمدحسین صراف زاده*، بیژن رضایی، علی نخعی صفحات 5-15
    آب تولیدی در میادین نفت و گاز و چگونگی مدیریت آن از مسائل حائز اهمیت صنعت نفت و گاز می باشد. با توجه به سختگیر بودن قوانین و استانداردهای دفع به محیط زیست و حجم بالای آب تولیدی، سالانه هزینه ی هنگفتی برای تصفیه و دفع این محصول ناخواسته به صنعت تحمیل می شود. بر اساس میانگین جهانی، مقدار آب تولیدی در روز حدود سه برابر نفت تولیدی است. امروزه با توجه به کمبود آب و رشد صنعت که مصرف بیشتر آب را به همراه دارد، محققین به دنبال یافتن منابع جدید آبی هستند. تحقیقات اخیر نشان داده است که آب تولیدی تصفیه شده، پتانسیل استفاده در صنایع مختلف را دارا می باشد. در نتیجه می توان از مصرف آب تمیز و با کیفیت در مصارفی که غالبا به کیفیت بالایی نیاز ندارند جلوگیری کرد. در این مقاله، تصفیه آب تولیدی و گزینه های بازیافت و استفاده از آن بررسی شده است.
    کلیدواژگان: آب تولیدی، بازیافت آب، تصفیه آب، مدیریت مخازن، فرایندهای غشایی
  • ندا اکبری، داود بی ریا *، مسعود بهشتی صفحات 16-27
    نفت استخراج شده در اکثر حوزه های نفتی حاوی مقادیری آب نمک به شکل امولسیون است. امولسیون شکنی شیمیایی، متداول ترین روش برای شکست امولسیون های آب نمک در نفت است. در سال های اخیر استفاده از روش های زیستی توجه زیادی را در شکست امولسیون به خود جلب کرده اند. در این پژوهش سویه اسینتوباکترکالکواسیتیکوس به منظور شکست امولسیون به کار گرفته شده است. مایع رویی محیط تخمیر این باکتری توانایی بالایی در شکست امولسیون آب در نفت نشان داده است و برای افزایش عملکرد امولسیون شکن تولید شده، شرایط بهینه ی محیط کشت شامل pH، دما و نسبت کربن به نیتروژن با استفاده از روش سطح پاسخ تعیین شد. ماکزیمم میزان شکست امولسیون تحت شرایط بهینه pH برابر 5، دمای 35 و نسبت کربن به نیتروژن 10 حدود 95% حاصل شد. نتایج نشان داد که این سویه توانایی بالایی در تولید مواد زیست فعال سطحی موثر در شکست امولسیون های پایدار نفتی دارد.
    کلیدواژگان: امولسیون، کشش سطحی، بهینه سازی، امولسیون شکن
  • مهسا نعمتی، سید محسن حسینی*، احسان باقری پور صفحات 28-42
    در این کار تحقیقاتی غشاهای تبادل آنیونی ناهمگن بر پایه پلی وینیل کلراید با استفاده از روش قالب گیری محلول ساخته شد. رزین تبادل آنیونی به عنوان گروه های عامل فعال غشاء مورد استفاده قرارگرفت. جهت اصلاح خواص شیمی- فیزیکی غشاها، از پلی وینیل پیرولیدون(PVP)به عنوان یک افزودنی مناسب در محلول پلیمری استفاده گردید.نتایج بدست آمده از آنالیز FTIRنشان می دهد که پلی وینیل پیرولیدون افزوده شده در بستر غشا باقی مانده و پس از شستشو باآب مقطر خارج نشده است. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که محتوای آب و ظرفیت تبادل یونی غشاها با افزودن میزانپلی وینیل پیرولیدونافزایش یافته است.علاوه براین، پتانسیل و انتخاب پذیری غشاها نسبت به غشاء اصلاح نشده بهبود داشته اند.با افزودن پلی وینیل پیرولیدون در بدنه غشاها، میزان شار و نفوذ پذیری یونی ابتدا دچار افت شده و سپس رو به صعود می گذارد. مقاومت الکتریکی غشاها ابتدا افزایش، سپس کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: غشای تبادل آنیون، ساخت غشا، پلی وینیل پیرولیدون، خواص الکتروشیمیایی، فرآیند نمک زدایی
  • مریم سعدی*، سعید پاک سرشت صفحات 43-55
    در این پژوهش، یک مدل ریاضی جامع و کارا به منظور پیش بینی عملکرد راکتور غشایی در فرآیند تولید گاز سنتز توسعه داده شده است. در راکتور غشایی مورد مطالعه، خوراک متان و بخار آب به داخل لوله و هوا به درون پوسته وارد می شود. در این مدل، پدیده نفوذ اکسیژن از دیواره غشاء و واکنش های موثر در تولید گاز سنتز لحاظ شده است. پس از نوشتن موازنه های جرم و انرژی در دو سمت لوله و پوسته، کد کامپیوتری جهت حل همزمان معادلات حاکم در محیط MATLAB توسعه داده شده است. مدل ریاضی تهیه شده قادر است تغییرات غلظت اجزاء مختلف گازی و تغییرات دمایی را در طول راکتور در دو سمت لوله و پوسته پیش بینی نماید. به منظور ارزیابی صحت مدل ریاضی، نتایج مدل سازی با اطلاعات مراجع مقایسه شده و خطای نسبی مدل محاسبه گردید. نزدیکی بسیار زیاد پیش بینی های مدل و داده های موجود در مراجع، موید دقت بالای مدل سازی می باشد
    کلیدواژگان: مدل سازی ریاضی، راکتور غشایی، گاز سنتز، نفوذ اکسیژن، متان
  • غلامحسن پایگانه، اسماعیل قاسمی*، اعظم کاظم نژاد صفحات 56-69
    در این تحقیق اثر افزودن هم زمان گرافن و نانوخاک رس و تغییرات درصد وزنی آن ها بر روی خواص کششی پلی پروپیلن بررسی شد. همچنین از سازگارکننده استفاده شد. ساخت نانوکامپوزیت ها، بر اساس روش اختلاط مذاب انجام گرفت. تمامی ترکیب ها و حالت های خالص مواد در یک اکسترودر دوپیچه همسوگرد مخلوط شدند و سپس به کمک دستگاه قالب ریزی تزریقی به صورت نمونه های آزمون کشش استاندارد درآمدند. خواص کششی نمونه ها به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که تغییر چشمگیری در استحکام کششی نانوکامپوزیت ها نسبت به پلی پروپیلن خالص حاصل نمی شود. همچنین مدول نانوکامپوزیت های چهارتایی نسبت به پلی پروپیلن خالص تا 21% افزایش می یابد. ازدیاد طول در نقطه شکست نانوکامپوزیت های چهارتایی با افزودن نانوذرات در ابتدا افزایش قابل ملاحظه ای در حدود 142% می یابد اما با افزایش درصد نانوذرات این روند شروع به کاهش می کند. در 5 درصد وزنی نانوذرات، استحکام کششی و ازدیاد طول در نقطه شکست از پلی پروپیلن خالص هم کمتر شد.
    کلیدواژگان: خواص کششی، پلی پروپیلن، گرافن، نانو رس
  • رضا فرضی، وحیدرضا بحرپیما* صفحات 70-81
    فرایند حذف گازهای اسیدی از جریان گاز طبیعی که شیرین سازی گاز نامیده می شود در حال حاضر با استفاده از محلول های آمین انجام می گیرد که این فرایند برای رسیدن به بازده ی مطلوب دارای هزینه، انرژی مورد نیاز و میزان آلودگی بالایی است. بخش هزینه و انرژی در این فرایند مربوط به تولید حرارت لازم در جوش آور و همچنین تامین انرژی کندانسور برج احیای آمین و همچنین هزینه های ثابت می شود. جدیدا روش های جدید بیولوژیکی برای حذف گازهای اسیدی از جریان گاز طبیعی پیشنهاد شده که نسبت به فرایند رایج آمین دارای هزینه، انرژی مورد نیاز و آلودگی پایینی است. در این مقاله ابتدا به بررسی فرایند رایج آمین پرداخته شده، سپس فرایندهای جدید بیولوژیکی و پژوهش های انجام شده در این رابطه معرفی می گردد.
    کلیدواژگان: شیرین سازی، بیولوژیکی، سولفید هیدروژن
|
  • Mohamadhosein Sarafzade*, Bijan Rezaei, Ali Nakhaee Pages 5-15
    The produced water in oil and gas fields and its management methods are of great importance in oil and gas industry. Considering increasingly stringent environmental regulations, the industry is burdened with large costs annually due to treatment and disposal of such volumes. Global oil to water volume ratio is about 1:3 according to world average. Currently, due to water shortage and industry developments, a lot of researches are being conducted in order to find new water sources. Recent studies demonstrated that treated produced water has the potential of consumption in different industries. Consequently, high-quality water consumption can be prevented where such a quality is not required. In this paper, produced water treatment and different options of water reuse is studied.
    Keywords: Produced water, Reuse, Water treatment, Reservoir management, Membrane processes
  • Davod Biriya*, Neda Akbari Pages 16-27
    In most of the oil fields, the produced oil contains some amounts of brine in form of water in oil emulsion. The general method to break the emulsion is chemical demulsifying process. Recently, biological methods have got more attention in emulsion separation applications. In this project, the Acinetobacter Calcoaceticus strain has been used to produce a demulsifying agent for emulsion breakage. The supernatant from centrifuging the fermentation media showed an appropriate ability in separation of the water-in-oil emulsion in two phases. To improve the produced demulisifier performance, the important conditions such as the culturing media pH, temperature and C/N ratio were optimized by using Box Behnken surface response methodology. The maximum emulsion breakage in the optimized conditions (i.e. pH=5, T=35 and C/N=10) was obtained equal to 95%. The results revealed that this strain has a high potential in production of effective surface active agents for breaking the oil emulsions.
    Keywords: emulsion, surface tension, optimization, demulsifier
  • Sayedmohsen Hosseini * Pages 28-42
    In this study polyvinyl chloride based heterogeneous anion exchange membranes were prepared by solution casting technique. Anion exchange resin powders were utilized as functional groups agents in membrane fabrication. The effect of poly vinyl pyrrolidone additive in the casting solution on physico-chemical properties of membranes was studied. FTIR results showed that PVP was remained in the membrane matrix after membrane washing with distilled water. It was found that water content and ion exchange capacity were increased by PVP addition into membrane matrix. Also membrane potential and selectivity were improved by PVP in the casting solution. Both membrane permeability and flux were enhanced initially by PVP content ratio in membrane matrix and then decreased again. Opposite trend was found for the membrane ionic electrical resistance.
    Keywords: Ion exchange membrane, Membrane fabrication, Poly vinyl pyrrolidone, Electrochemical characterization, Desalination process
  • Maryam Sadi *, Saeed Pakseresht Pages 43-55
    In this study, a comprehensive mathematical model was developed to predict the membrane reactor performance for production of syngas from methane. In the studied membrane reactor, feed consists of methane and steam was fed to the tube side whereas air was injected to the shell side. The proposed model covers all aspects of major chemical reactions, heat and mass transfer phenomena and oxygen permeation in radial direction through membrane reactor. The equations of heat and mass balances in both shell and tube sides were solved in MATLAB software simultaneously. Developed model can predict the variation of gas compositions and temperature along the axial direction of reactor on both shell and tube sides. After process modeling and computer programming, the model predictions were compared with data presented in the literature and the relative error was calculated. The results show that there are very good agreement between model predictions and reported data.
    Keywords: Mathematical Modeling, Membrane Reactor, Syngas, Oxygen Permeation, Methane
  • Ismaeil Ghasemi * Pages 56-69
    In this study the effect of adding graphene and nanoclay and their weight percent changes on the tensile properties of polypropylene is investigated. Also compatibilizer was used. Making nanocomposites was performed according to the melt mixing method. All combinations and pure states materials were mixed in a co-rotating twin-screw extruder and then injection molded into standard tensile test samples. The tensile properties of samples was studied experimentally. The experimental results showed that doesnt occur the significant change in tensile strength of nanocomposites compared to pure PP. Also modulus of the quad nanocomposites compared to pure PP up to 21% increases. Elongation at break of the quad nanocomposites with the addition of nanoparticles remarkably increases about 142% at first, however, with increase in the percentage of nanoparticles, this trend begines to decline. In 5% wt. of the particles, tensile strength and elongation at break was less than of pure PP.
    Keywords: Tensile properties, Polypropylene, Graphene, Nano clay
  • Vahidreza Bahrpeyma * Pages 70-81
    The process for removal of acid gases from natural gas- which is called gas sweetening- is currently carried out using Amine solutions. This process is conducted to reach a desirable efficiency with required cost and energy as well as high pollution. Energy and cost sections in this process are associated with production of required heat in the boiler as well as powering of amine regeneration tower condenser and also fixed costs. Most recently, new biological methods are proposed to remove acid gases from natural gas flow, which need lower cost and energy and cause less pollution compared to conventional amine process. In this paper, conventional amine process is initially studied and then new biological processes and conducted studies in this regard will be represented.
    Keywords: Sweetening, Biological, Hydrogen Sulfur