فهرست مطالب

مجله فرآیند نو
پیاپی 62 (تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • خشایار شریفی*، مصطفی سپه وندی، بهروز نونهال صفحات 5-20
    احتراق محصولات نفت خام مانند گازوییل و بنزین موجب مشکلات جدی و گسترده و آلودگی های زیست محیطی می شوند. یکی از اهداف مهم در پالایشگاه ها حذف گوگرد یا تبدیل مواد گوگردی به مواد بی ضرر است و مقررات سخت گیرانه ای برای به حداقل رساندن این آلاینده ها از قبیل اکسیدهای گوگردی در نظر گرفته شده است. از روش های کاهش ترکیبات گوگردی در فراورده های نفتی می توان به گوگردزدایی هیدروژنی گوگردزدایی جذبی ، گوگردزدایی بیولوژیکی و گوگردزدایی اکسیداسیونی اشاره نمود. در میان انواع روش های اشاره شده فرایند گوگردزدایی اکسیداسیونی به دلیل سادگی فرایند، عدم نیاز به هیدروژن، شرایط عملیاتی ملایم و هزینه نسبتا کمتر موردعلاقه بسیاری از محققین قرارگرفته است. در این مقاله به کاتالیست ها و مایعات یونی استفاده شده در این فرایند و همچنین درصد گوگردزدایی آن ها در شرایط مختلف عملیاتی به صورت گسترده پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: گوگردزدایی اکسیداسیونی، کاتالیست، مایعات یونی
  • آرزو نوروزی یامچلو، عزت الله جودکی*، امیر حیدری نسب صفحات 21-37

    دینامیک سیلات محاسباتی (CFD) ابزار عددی مناسبی برای حل معادلات پیچیده جریان سیال، انتقال حرارت و واکنش شیمیایی مانند مساله فلر است. در این تحقیق تاثیر تغییر دبی بر روی چگونگی عملکرد فلر یکی از پالایشگاه های نفت ایران در محدوده دبی واقعی 4000 پوند در ساعت با استفاده از مدلسازی به کمک CFD با نرم افزار انسیس فلوینت ورژن 16.0 مورد مطالعه قرار گرفته است و همچنین هندسه و مش بندی سیستم توسط نرم افزار گمبیت 2.4.6 انجام شده است تا اثر تغییرات دبی گازهای خروجی روی دمای شعله، طول شعله، پروفایل غلظت گونه های حاصل از احتراق و الگوی جریان آشفته در شعله مورد بررسی قرار گیرد. محاسبات به صورت دو بعدی با شرط تقارن محوری می باشد که از مدل اغتشاش k-ε استاندارد، مدل احتراق Non-Premixed Combustion، الگوریتم SIMPLE بر پایه فشار و حالت پایا استفاده شده و همچنین از اثرات باد صرف نظر شده است

    کلیدواژگان: تغییر دبی، فلر، مدلسازی، دینامیک سیالات محاسباتی
  • مهرداد میرزاجان زاده، مهدی ارجمند، علی اکبر سیف کردی، علیمراد رشیدی، برات قبادیان، عزت الله جودکی* صفحات 38-46

    هدف از انجام این تحقیق سنتز نانوکاتالیست هیبریدی دی اکسید سریم بر پایه نانو لوله های کربنی جهت افزودن به ترکیبات سوخت دیزل- بیودیزل برای افزایش عدد ستان این نوع ترکیبات سوختی بود. برای این منظور از دی اکسید سریم (CeO2) به عنوان کاتالیست و از نانو لوله های کربنی چند دیواره (MWCNTs) به عنوان پایه کاتالیست در سه غلظت 30، 60 و ppm90 در ترکیبات سوخت دیزل- بیودیزل شامل گازوییل، بیودیزل (B100)، ترکیب %95 گازوییل و %5 بیودیزل (B5) و ترکیب %80 گازوییل و %20 بیودیزل (B20) استفاده شد. نتایج نشان داد نانوکاتالیست سنتز شده با دارا بودن سطح ویژه بالا، در حین واکنش احتراق سوخت در موتور دیزل و همچنین توزیع پذیر بودن و پایداری مناسب به دلیل داشتن پایه کربنی عامل دار شده، موجب افزایش قابل ملاحظه عدد ستان می گردد.

    کلیدواژگان: عدد ستان، نانو کاتالیست، دی اکسید سریم، نانو لوله کربنی، گازوئیل
  • عبدالرضا مقدسی*، آناهیتا باباپور، فهیمه پرویزیان، سید محسن حسینی صفحات 47-60
    جریان آبی آلوده به یونهای فلزات سنگین غالبا از فرآیندهای صنعتی مختلف به وجود می آید که توجه محققین زیادی را به جداسازی این فلزات جلب شود. روش های بسیاری برای بازیابی فلزات سنگین از زباله های صنعتی طراحی شده اند که استخراج با حلال، بارش تبادل یونی ، الکترولیز، جداسازی با غشاء و... از جمله این روش ها می باشد. غشاء مایع امولسیونی به عنوان ابزاری با قابلیت گزینش پذیری بالا در رقت های پایین برای جداسازی این فلزات مورد استفاده قرار گرفته است. در واقع غشاء مایع امولیسیونی شکل توسعه یافته استخراج با حلال است که در آن استخراج و تهی سازی همزمان در یک مرحله صورت می گیرد.
    کلیدواژگان: پساب صنعتی، فلزات سنگین، غشاء مایع امولسیونی، امولسیون سازی، امولسیون دوگانه
  • لیلا داورپناه*، الهام عبدالله زاده شرقی صفحات 61-84

    کاهش ذخایر منابع نفتی متعارف و افزایش تقاضای جهانی سبب افزایش بهره برداری از نفت سنگین که درصد قابل توجهی از ذخایر نفت خام دنیا را به خود اختصاص میدهد، شده است. تشکیل امولسیونهای پایدار نفت در آب در مخازن هیدروکربوری یا در خلال فرایندهای تولید اجتناب ناپذیر است که سبب ایجاد مشکلات زیست محیطی و افزایش هزینه های انتقال و پالایش میگردد. همچنین ویسکوزیته بالای نفت سنگین مشکلات فراوانی را در خلال استحصال و انتقال ایجاد مینماید. فرایندهای کاهش ویسکوزیته نفت خام سنگین جهت انتقال در خطوط لوله موضوع بسیاری از تحقیقات بوده اند. در این مقاله چالشهای مرتبط به استفاده از این ذخایر انرژی با مروری جامع بر متون علمی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: نفت خام سنگین، کاهش ویسکوزیته، آسفالتین، امولسیونهای نفتی
  • امیر زارع پور، مهدی بهداروندی عسکر*، سهام الدین چراغی، وحید زارعی، عبدالله حنفی صفحات 85-97
    دراین تحقیق با نرم افزار MIKE21 مدل جریان جزرو مدی اجرا و نتایج آن با داده های ایستگاه بندر امام خمینی واسنجی و سپس انتقال رسوب در کانال خور ماهشهر ارزیابی شد. تغییرات موروفودینامیک مناطق خورها یک تغییرات آرام و در طی یک دهه و بیشتر می باشند و نتایج مدل ها تغییرات بسیار اندکی را در تغییرات لایه بستر نمایش می دهند. بر اساس داده های هیدروگرافی دوره ای در نرم افزار ArcGIS تغییرات تراز بستر نیز ارزیابی گردید. میزان تغییرات ضخامت لایه بستر در بخش میانی به دلیل تغییر در الگوی سرعت جریان در زمان جزرومد بیشتر می باشد. در کل کانال نرخ غلظت رسوبات معلق بالاست. نرخ نشست رسوب به طور متوسط حدود 13500 مترمکعب در سال می باشد.
    کلیدواژگان: خورموسی، بندر ماهشهر، انتقال رسوب، MIKE21
|
  • Khashayar Sharifi *, Mostafa Sepah Vandi, Behrouz Nonahal Pages 5-20
    Combustion of crude oil products such as gasoline and gasoil cause serious and extensive environmental pollution. One of the main objectives in refineries is to eliminate sulfur or to convert sulfur compounds to harmless materials and strict restrictions have been introduced on the reduction of emission of pollutants such as sulfur oxide. Nowadays, various methods of sulfur reduction processes are being used in petroleum cuts: hydrodesulfurization (HDS); adsorption desulfurization (ADS); biodesulfurization (BDS); oxidative desulfurization (ODS). Among the mentioned methods, researchers have shown a great interest in oxidative desulfurization (ODS) method because of simplicity of the process, no need of hydrogen, moderate operational condition and less capital and operational cost. In this article a thorough and comparative investigation has been made on using different catalysts and ionic liquids on the performance of oxidation process and percentage rate of desulfurization in various operating conditions.
    Keywords: Desulfurization oxidation, catalyst, Ionic liquid
  • Arezoo Noroozi Yamchelou, Ezzatollah Joudaki *, Amir Heidarinasab Pages 21-37

    Computational Fluid Dynamics (CFD) is a good numerical tools to solve complicated equations like fluid flows, heat transfer and chemical reactions such as flares issue. In this study, the effect of a changes in the flow rate on flare performance of one of Iran's oil refineries in actual mass flowrate range of 4,000 pounds per hour was calculated using CFD modeling, with Ansys Fluent software 16.0. Also its geometry and mesh designing were carried out by Gambit software 2.4.6. To investigate the effect of changes in flow rate on the flame temperature, flame length, profile of the concentration of combustion species and the turbulent stream pattern in the flame The related calculations are 2D in terms of axis symmetry in which the turbulence was modeled by standard k-ε, Non Premixed Combustion models, Simple Algorithm based on basic pressure and steady state condition were applied and also neglected the effects of the wind. By aid of independant variables from mesh, for actual mass flow ranges, we chose 68700 cells. The simulation results showed that although by changing the mass flow rate, in the range of 4000 pounds per hour does not change the maximum flame temperature. But changes the altitude that happens in this temperature. The length of flame varied in following situation, real mass flow was 14.9 meter which by %10 changes in mass flow, the length displaced 0.66 meter. Therefore, the rate of k (turbulence kinetic energy), ε (loss kinetic energy) increased by increasing the mass flow rate. The distribution of hydrogen and methane constituents in the range of the flame is equal to 1% molar and, with increasing massflow rate both distribution widespread and range of distribution of water and carbon dioxide is 5 and 10%, respectively both Concentrations increased by increasing the mass flow rate.

    Keywords: Flow Rate Changes, Flare, Modeling, Computational fluid dynamics
  • Pages 38-46

    This study was aimed at increasing the cetane number of the blends of diesel-biodiesel fuels adding a hybrid cerium dioxide-based on carbon nano tubes catalyst. For this purpose, cerium dioxide as a catalyst and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) as the support catalyst at three concentrations (30, 60 and 90 ppm) in diesel-biodiesel fuels containing diesel, biodiesel (B100), 5% biodiesel blend (B5) and 20% biodiesel blend (B20) was investigated. The results obtained revealed that the synthesized nano catalyst with a functionalized carbon support and due to flexible distribution and good stability resulted in significant increases in the cetane number. Also, the test results showed that by increasing the concentration of catalyst in fuel types, the cetane number shows a greater increase. So that the greatest increase of cetane number in concentration of 90ppm for diesel, biodiesel, B5 and B20 were reported by up to 1.02%, 3.83%, 1.19% and 3.2%, respectively.

    Keywords: cetane number, nanocatalyst, cerium dioxide, Carbon Nanotube, Diesel
  • Pages 47-60
    There are a lot of concerns about minimizing the amount of industrial wastewater. Extraction and recovery of heavy metals from wastewater is more attractive than methods such as precipitation. Many researches had investigated the elimination of heavy metal ions from wastewater. Emulsion liquid membrane is one of the separation methods with high selectivity at low contaminant concentration. In this paper, application of emulsion liquid membrane for remove copper from waste water with concentration of 100 ppm is investigated. The effect of some parameters such as surfactant concentration and stirring speed and contact time on the separation performance are studied. The obtained optimum conditions are 0.6 mM for concentration of surfactant, 5 min the contact time and 300 rpm for stirring speed. This study can be useful for future new applications and innovations in the case of emulsion liquid membrane in many different industries such as petroleum and oil refinery.
    Keywords: Industrial wastewater, copper, Emulsion liquid membrane, surfactant, Carrier
  • Elham Abdollahzadeh Sharghi Pages 61-84

    Dwindling of conventional oil reserves and increasing global demands have caused increased exploitation of heavy crudes accounting for a large fraction of the world's crude oil resources. Formation of stable water-in-crude oil emulsions in hydrocarbon reservoirs or in production processes are inevitable increasing environmental problems as well as costs of transportation and refining. Heavy crude oil viscosity also makes several problems during extraction and transportation. Viscosity reduction processes of heavy crude oil for pipeline transportation have been subject of many researches. In this paper, challenges involved in use of these energy resources have been evaluated using a comprehensive literature review.

    Keywords: Heavy crude oil, Viscosity reduction, Asphaltene, Crude oil emulsions
  • MEHDI BEHDARVANDI ASKAR * Pages 85-97
    In this study, tide flow pattern and sediment transportation in Mahshahr firth canal was evaluated by MIKE21 software and was validated by Imam Khomeini seaport station data. Then based on flow patterns results, sediment model has been tried. According to periodic hydrographic data in ArcGIS software, the seabed level variation was also evaluated. Seabed thickness changes in the middle of sector are more due to extra changes in flow velocity pattern in tidal time at this zone. In all of these sectors, suspension sediment density rate is high. Mean rate of accumulative sediment aggregation is about 13500 m3 per year.
    Keywords: khore musa, mahshahr port, sediment transport, Mike21 software