پایان نامه بررسی مختصات و مشخصات EPDM

مقدمه

کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن نخستین بار به سال 1962 در ایالات متحده و در مقادیر کم و محدود تجاری عرضه گشت . حدود سالهای 1954 و 1960  مقادیر کم آن درآزمایشگاههای ایتالیا و اپالات متحده ساخته شده بود. اگر چه تولید تجاری آن در سال 1963 آغاز شد، اما کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن اکنون دارای بالاترین ضریب و میزان رشد می باشد. کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن راعموماً EPDM می نامند. این نامگذاری که از طرف انجمن آمریکایی آزمون مواد (ASTM)، انستیوی بین المللی تولید کنندگان کائوچوی مصنوعی و سازمان استانداردهای بین المللی به عنوان یک قرارداد پذیرفته شده است، به محصولی پرمصرف تر و قابل ولکانش با گوگرد که در مولکولهای آن درصد کمی از یک منومر دی ان علاوه بر اتیلن و پروپیلن وجود داشته باشد، اطلاق می گردد. مفهوم این حروف که در کنار هم قرار گرفته اند، EPDM، بدین ترتیب است، E برای اتیلن، P برای پروپلین، D برای دی ان و M برای متیلن، واحد تکراری () که در حقیقت ستون اصلی تشکیل دهنده زنجیره پلیمری می باشد.

کوپلیمر کم مصرف تر اتیلن و پروپیلن خوانده می شود. گاهی اوقات این کوپلیمر به نام EPR  خوانده می شود حتی این نامگذاری برای مشخص کردن تمامی گروههای الاستومرهای اتیلن ـ‌ پروپیلن که شامل تمامی ترپلیمرها و کوپلیمرها است، نیز بکار برده می شود.

در دمای محیط، پلی اتیلن یک پلاستومرکریستالی است اما در اثر حرارت از یک فاز الاستومری عبور می کند. با در نظر گرفتن (دخالت دادن) ویژگی کریستالیزاسیون پلی اتیلن در یک زنجیر پلیمری که ماهیتاً  مانع کریستاله شدن است، دو ویژگی درجه حرارت ذوب و قابلیت الاستومری پلیمر در دمای کمتر از درجه حرارت محیط به شدت کاهش می یابد.

تعداد صفحات 85 word

فهرست مطالب

فصل –1 ساختمان  EPDM

1-1- تاریخچه ........................... 2

1-2 ساختمان پلیمر EPDM................ 3

1-2ـ1ـ ترمونومر ....................... 6

1-2ـ2ـتوزیع مونومرها .................. 6

1-3 اثرخواص فیزیکی و شیمیایی بر EPDM.. 7

1-3-1ویسکوزیته و فرایند پذیری ......... 7

1ـ3-2ـپایدارکننده ها .................. 8

1ـ3ـ3 چسبناکی غیر اشباعیت .............. 8

1ـ3-4 درجه غیر اشباعیت   ............... 9

1ـ 4 خواص عمومی پلیمر EPDM............. 9

1ـ5 غیر اشباعیت ....................... 11

1ـ 6 طبقه بندی انواع کائوچو .......... 12

1ـ6-1ـ وزن مولکولی .................... 13

1ـ6-2ـ مقدار پروپیلن ................. 13

1ـ6-3ـمیزان غیر اشباعیت ............... 14

فصل –2 ولکانش

2ـ ولکانش ............................ 16

2ـ1ـ ولکانش EPM...................... 16

2ـ1ـ1ـپراکسیدهای آلی .................. 16

2ـ1ـ2ـ انرژی تشعشعی زیاد.............. 22

2ـ2ـ ولکانش EPDM..................... 22

2ـ2ـ1ـپراکسیدهای آلی .................. 22

2ـ2ـ2ـگوگرد و شتاب دهنده ............. 23

2ـ2ـ3ـسیستم های رزین ـ کوئینوئید و مالتیمید   25

2ـ2ـ4ـانرژی تشعشعی زیاد............... 25

2ـ2ـ5ـولکانش در دمای معمولی ........... 29

فصل –3 آمیزه کاری

3ـ آمیزه کاری......................... 31

3ـ1ـدوده ............................. 31

3ـ2ـپرکننده‌های معدنی ................. 31

3ـ2ـ1ـخاک رسی ........................ 32

3-2ـ2ـسیلیکا.......................... 32

3ـ2ـ3ـکربنات کلسیم ................... 32

3ـ2ـ4ـآلومینای آبنده.................. 33

3ـ2ـ5 ـ عوامل اتصال ساز .............. 33

3ـ3ـ نرمساز........................... 34

3ـ4ـرزین چسب  ........................ 35

3ـ5ـ ضد شکفت ( Anti Blooming).............. 36

3ـ6ـ ضداکسان ......................... 37

3ـ7ـ ضدنور ماوراءبنفش ................ 38

3ـ8ـ مقاوم کننده‌ها در برابرشعله ...... 38

3ـ9ـ امتزاج با سایر الاستومرها ………………………………38

3ـ10ـآلیاژها ......................... 40

3ـ11ـ عوامل پخت  ..................... 41

3ـ12ـ عوامل محافظت کننده .............. 43

3ـ13ـ فیلرها ......................... 43

3ـ14ـ کمک فرایند ..................... 45

فصل-4 نگاهی به کیفیت اختلاط آمیزه های EPDM

4ـ نگاهی به کیفیت اختلاط آمیزه های EPDM47

4ـ1ـ سختی دانه های دوده ............... 53

4ـ2ـ پلیمرهای EPDMدارای شاخه های جانبی 54

4ـ3ـ پارامترها و  دستورالعمل های اختلاط 54

4ـ4ـ اثر نحوة اختلاط ................... 57

فصل –5 فرآیند پذیری

5ـ فرآیند پذیری ...................... 62

5ـ1ـ اختلاط ........................... 62

5ـ2ـشکل دهی .......................... 63

5ـ3ـجابجایی و دست پردازی .............. 64

5ـ4ـ اکستروژن ......................... 64

5ـ5ـ کلندرینگ ........................ 65

5ـ6ـ قالب گیری ........................ 66

5ـ7ـ پخت ............................. 66

فصل –6 خواص کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن

6ـ خواص کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن ...... 69

6ـ1ـدرجه حرارتهای بالا ................. 69

6ـ2ـ درجه حرارتهای پایین ............... 69

6ـ3ـ مقاومت در حالت خام .............. 72

6ـ4ـ مقاومت در برابر عوامل جوی ....... 72

6ـ5ـ مقاومت نسبت به مواد شیمیایی ..... 73

6ـ6ـخواص الکتریکی ..................... 74

6ـ7ـ خواص دینامیکی ................... 76

6ـ8ـ قدرت کشتی و سختی .................. 77

6ـ9ـ مقاومت فرسایشی و سایشی در برابر پارگی    78

6ـ10ـ مانانی فشاری ................... 78

6ـ11ـ خزس و واهیختگی تنش…………………………………78

6ـ12ـ نفوذ پذیری در برابر گازها ...... 78

فصل –7 مصارف کائوچوی EPDMو EPM

7ـ مصارف کائوچوی EPDMو EPM.......... 81

7ـ1ـ  تایر اتوموبیل................... 81

7ـ2کابل و عایقهای  الکتریکی ........... 81

7ـ3ـدرزگیرهای اتوموبیل ................ 82

7ـ4ـ لوله  مصرفی در اتوموبیل .......... 82

7ـ5ـ لوله‌های تخلیه ماشینهای لباسهای خانگی 82

7ـ 6 استفاده از EPDMدر سایدوال تایرهای رادیال     82

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی شیمی: مدلسازی تزریق آب و گاز (WAG) به مخازن ترکدار ایران جهت افزایش بازیافت نفت

چکیده

نحوه استخراج و بهره برداری از منابع عظیم نفتی مشکلی بوده است که همواره پیش روی مهندسان نفت و مخزن وجود داشته است. معمولا 20 تا 30 درصد نفت درجا (oil in place) به وسیله فشار خود مخزن قابل استحصال است اما باقیمانده آن باید به یکی از روش های ازدیاد برداشت که در متن پروژه به معرفی آن ها خواهیم پرداخت برداشت شود. تزریق آب، تزریق گاز، تزریق پلیمر، برداشت میکروبی، احتراق درجا و ... از جمله این روش ها می باشند. هر کدام از این روش ها مزایا و معایبی دارد. مثلا در تزریق گاز به علت دانسیته پائین، گاز میل دارد به سمت بالا حرکت کرده و تنها در یک مسیر حرکت می کند بنابراین راندمان جارویی (sweep efficiency) پائینی خواهد داشت. در روش تزریق آب اگر آب فاز ترکننده نباشد (nonwetting phase)، مشکلات زیادی بوجود خواهد آمد و عملا قسمت زیادی از نفت درون مخزن که لابلای سنگ ها قرار گرفته است، قابل برداشت نخواهد بود. این معایت محققان را به فکر ارائه یک شیوه جدید انداخت که به روش WAG (water – Alternating – Gas) معروف است. استفاده از روش WAG شیوه نوینی در ازدیاد برداشت از مخازن نفت خواهد بود. در این روش تزریق آب و گاز بصورت متناوب صورت می گیرد. یعنی یک Slug آب و بعد یک Slug گاز به مخزن تزریق می شود. مدلسازی این حالت به علت تغییر مداوم شرایط مخزن با مشکلات زیادی روبرو بوده است.

مخزنی که مطالعات در آن انجام گرفته است، مخزنی ترکدار است. مدلسازی این مخازن بسیار مشکل بوده و تابحال هیچ مدلی نتوانسته است این مخازن را مدلسازی کند. اما فرض های ساده کننده ای برای مدل کردن این مخازن در نظر گرفته می شود.

برای دستیابی به روابط قابل قبول در جریانات سیال در مخزن ابتدا به مدلسازی یک ماتریس که پیرامون آن را شکاف احاطه کرده است می پردازیم و سپس مخازن ترکدار را در یک بعد با فرض اینکه مخزن ترکدار شامل هزاران ماتریس مکعبی و شکاف های منظم است مدلسازی خواهیم کرد. آنگاه با توجه به ویژگی های روش تزریق WAG معادلات بدست آمده را حل خواهیم کرد.

 کلمات کلیدی: تزریق متناوب آب و گاز، مخازن ترکدار، ازدیاد برداشت

مقدمه

نفت و گاز طبیعی حداقل تا صدها سال دیگر عمده ترین منبع انرژی در جهان خواهد بود. کشور ما به عنوان کشوری که بیش از 10 درصد کل مخازن نفت جهان و یک سوم کل مخازن گاز دنیا را داراست صنایع نفت و گاز و صنایع وابسته به آن ها در درجه اول اهمیت قرار دارند. نفت ممکن است به شکل گاز، مایع، نیمه جامد و یا جامد یافت شود. اگر نفت در محلی جمع گردد به آن محل حوضچه نفتی و در صورتی که به صورت گاز جمع شود حوضچه گاز گویند. از مجموعه چندین حوضچه در بک منطقه جغرافیایی بک میدان نفتی و یا میدان گازی حاصل می شود. نفت یا گاز در سنگ هایی که دارای تخلخل و قابلیت نفوذند و سنگ مخزن نام دارند جمع می شود. ممکن است نفت، گاز و آب در یک مخزن با هم وجود داشته باشند. چون نفت از آب سبکتر است همیشه روی آن قرار می گیرد. مخازن نفت از نظر شکل، اندازه و ترکیب سنگ ها با هم متفاوتند.

بطور کلی علوم نفت را میتوان به چند قسمت تقسیم کرد که عبارتند از زمین شناسی و مطالعه امکان وجود نفت، حفاری، استخراج و تولید، تصفیه و پالایش و بالاخره انتقال. مطالعات و تحقیقاتی که ما انجام داده ایم مربوط به جریان نفت در زیر زمین و نحوه برداشت آن هاست که به پژوهش جریان بالادستی معروف است.در این پروژه ابتدا راجع به بعضی از خواص عمومی نفت بحث می شود آنگاه اطلاعات مختصری راجع به استخراج و تولید داده می شود و سپس راجع به خواص مخازن مانند تخلخل و نفوذپذیری و همچنین تغییرات دما و فشار در مخازن صحبت می شود. در بخش آخر با ارائه مدل خود جریان نفت و گاز در زیر زمین و میزان تولید نفت را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

فرمت فایل: PDF

تعداد صفحات: 168

فهرست مطالب

فهرست شکل ها

فهرست علائم و نشانه ها

چکیده

مقدمه

فصل اول: خواص فیزیکی نفت و محاسبات اولیه

1-1- خواص فیزیکی نفت و نحوه محاسبه آن در مخزن

1-2- محاسبات اولیه در مهندسی مخازن

فصل دوم: روش های ازدیاد برداشت نفت

2-1- مراحل استخراج نفت

2-2- روش های ازدیاد برداشت نفت

2-3- ازدیاد برداشت نفت به روش تزریق متناوب آب و گاز (Water Alternating Gas)

فصل سوم: مدل کردن مخازن نفت

3-1- مدل چیست؟

3-2- معادلات جریان سیال

3-3- مشابه سازی های انجام شده در مخزن ترکدار

3-4- حالت تک ماتریسی (Single Matrix Block Case)

3-5- حالت چند ماتریسی (Multi Block Fracture Matrix Case)

3-6- محاسبه نفوذپذیری نسبی (Relative Permeability)

3-7- محاسبه فشار موئینگی (Capillary Pressure) در مخزن

3-8- الگوریتم انجام کار

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل نتایج بدست آمده از نرم افزار

4-1- تحلیل نتایج بدست آمده از نرم افزار ارائه شده

4-2- تحلیل نتایج حاصل از پروسه تزریق آب (Water Flooding) به مخزن ترکدار با استفاده از نرم افزار ارائه شده

4-3- تحلیل نتایج حاصل از پروسه تزریق گاز (Gas Injection) به مخزن ترکدار با استفاده از نرم افزار ارائه شده

4-4- تحلیل نتایج حاصل از پروسه تزریق آب و گاز (Water Alternating Gas) به مخزن ترکدار با استفاده از نرم افزار ارائه شده (اول آب بعد گاز(

4-5- تحلیل نتایج حاصل از پروسه تزریق آب و گاز (Water Alternating Gas) به مخزن ترکدار با استفاده از نرم افزار ارائه شده (اول گاز بعد آب(

4-6- دلایل افزایش تولید نفت در حالت تزریق WAG 123

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهاد

نتیجه گیری و پیشنهاد

منابع و مراجع

پیوست یک: الگوریتم انجام کار

پیوست دو: واژه نامه انگلیسی به فارسی

پیوست سه: حل معادلات دیفرانسیل مدل

دانلود پایان نامه بررسی روشهای تزریق گاز به مخازن نفتی جهت افزایش راندمان پالایش

بررسی روشهای تزریق گاز به مخازن نفتی جهت افزایش راندمان پالایش

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:108

پایان نامه مقطع کارشناسی

مهندسی شیمی- صنایع گاز

فهرست مطالب :

مقدمه    1
مکانیسم های تزریق امتزاجی در ازدیادبرداشت:    3
روشهای تزریق امتزاجی گاز در مخازن نفتی:    4
فصل اول
مفاهیم تزریق گاز در ازدیاد برداشت نفت
1. تعریف امتزاج پذیری سیال در سیال:    6
1.1.فرایندهای جابجایی امتزاج پذیرواهمیت آنهادر روشهای ازدیاد برداشت نفت:    7
1.2.مبانی رفتار فازی وابسته به امتزاج پذیری:    8
1.2.1.نمودارهای فشار برحسب دما:    9
1.2.2.نمودارهای فشار / ترکیب :    12
1.2.3.نمودارهای سه گانه ( مثلثی) :    14
1.3. فرآیندهای FCM ,MCM:    17
1.4.انحلال پذیری و امتزاج پذیری:    27
1.5. Determination of minimum miscibility Pressure:    29
1.5.1.دستگاه حباب بالا رونده (Rising Bubble Apparatus) :    30
1.5.2. Slim tube:    31
1.5.3.آزمایش های تماس :    35
1.5.4.روش (VIT) Vanishing Interfacial Tension  :    39
1.6.پیش بینی شرایط امتزاج پذیری:    39
1.6.1.امتزاج پذیری تماس اولیه (FCM):    39
1.6.2. Vaporizing gas Drive :    41
1.6.3.مدلهای معادلات حالت :    47
1.7. روشها ومعیارهای طراحی :        49
1.7.1. رفتار فازی – انتخاب حلال     :    49
1.7.2.کنترل تحرک:    50
1.7.3.نیروی گراویتی :    50
1.7.4.سیلابزنی مغزه :    51
1.7.5.مدلسازی ریاضی:    51
فصل دوم
بررسی انواع روشهای تزریق گاز
2.1. Co2  injection    53
ناهنجاریهای تزریق پزیری:    54
2.2. Co2 Flooding:    55
2.3. توجیه ازدیاد برداشت نفت با استفاده از رابطه دارسی :    56
2.4. رفتار فازی دی اکسید کربن:    57
2.5. طراحی تزریق دی اکسید کربن:    58
2.6. شرایط مخزن:    59
2.7. حجم دی اکسید کربن تزریقی :    60
2.8. تجربیات آزمایشگاهی:    61
2.8.1. CO2 swell test:    62
2.8.2. :Forward Contact Test    64
2.9. پیشرفت در تکنولوژی تزریق امتزاج پذیر دی اکسید کربن:    64
2.9.1. WAG (Water Alternating GAS):    64
2.9.2. Foam Injection :    66
2.9.3. Direct thickening of CO2    67
2.10. Rules of Thumb:    67
2.11. تاریخچه تزریق دی اکسید کربن در ایلات متحده آمریکا:    68
2.12. دامنه کاربرد تزریق دی اکسید کربن به صورت غیر امتزاجی:    69
2.13.:CYCLIC CARBON DIOXIDE STIMULATION    70
فصل سوم
ارزیابی مقایسه ای انواع روشهای تزریق گاز در ازدیاد برداشت نفت
3.1.تزریق چرخه ای گاز (Cyclic Gas Injection):    76
3.2.تزریق امتزاجی نیتروژن:    78
3.3.معیارهای کاربرد:    79
3.4.مروری برتحقیقات :         80
3.5.نتایج وبحث:    84
فصل چهارم
تزریق گازهای هیدروکربنی
4.1. Miscible Slug Process:    89
4.2. Process Enriched Gas:    89
4.3. High Pressure Lean Gas:    91
4.4. مطالعات موردی:    94
نتایج:    98
4.5. ضوابط انواع روشهای تزریق گاز در ازدیاد برداشت نفت:    99
4.6. مقایسه مکانیسمهای انواع روشهای تزریق گاز:    100
4.9. محدودیت گرانروی در انواع روشهای تزریق گاز:    102
4.10. محدودیت های نفوذپذیری در انواع روشهای تزریق گاز:    103
References    104

مقدمه :

با گذشت زمان تولید،مخازن نفتی کشور از تولید اولیه و طبیعی خود خارج گشته و نیاز کشور به دست یابی به طراحی اقتصادی و عملی برای ازدیاد برداشت کاملا محسوس می گردد.

ازدیادبرداشت نفت به تولید نفت توسط تزریق موادی به درون مخزن اطلاق میشود که بطور طبیعی در مخزن حضور ندارند.این تعریف، عملیات ازدیادبرداشت را تنهابه یک محدوده از عمر تولید مخزن (اولیه ، ثانویه ، ثالثیه)محدود نمیکند.یکی از روشها که میتواند سهم عمده ای در افزایش برداشت از مخازن کشور را ایفا کند،تزریق امتزاجی گازهای تولیدی به مخازن نفتی میباشد اما به علت وجود عدم قطعیت زیاد در مهندسی پروژه های صنعت نفت،نیاز به انجام آزمایش و بدست آوردن داده های آزمایشی و مقایسه ای انها با روشهای نظری،در بیان شرایط اقتصادی هر پروژه ی عملیاتی،کاملا احساس می شود و یکی از این گونه پروژه ها که مملو از عدم قطعیت های ناشی از طبیعت محیط متخلخل و سیالات درگیر میباشد،پروژه ی تزریق گاز امتزاج پذیر به نفت مخازن میباشد.به همین منظور دستگا ههای آزمایشی زیادی برای مطالعه ی پیشاپیش این عملیات طراحی شده اند که مقبولترین و قابل اعتمادترین آنها،دستگاه لوله قلمی میباشد.

انواع برداشت نفت بطور خلاصه در شکل آورده شده است.

در طی دهه گذشته تزریق امتزاج پذیر در بسیاری از مخازن به عنوان یک روش موفق گسترش یافته است که نوع روش تزریقی به خصوصیات سیال و سنگ مخزن بستگی دارد.

برای انجام هر پروژه تزریق ، ناگزیر از انجام شبیه سازی مخزن برای بررسی پارامترهای کلیدی مثل نفوذپذیری نسبی، فشار تزریق، تکمیل چاه و نسبت تحرک میباشیم که بر عملکرد مخزن و تزریق امتزاجی و غیر امتزاجی تاثیر میگذارد.

در بین تمامی پارامترهای ذکر شده ،تعیین MMP بسیار مهم است.

MMP مرز بین فرایند امتزاجی و غیر امتزاجی را مشخص میکند و برای تعیین آن ، با توجه به یک مدل ترمودینامیکی ، از یک معادله حالت متناسب با محاسبات MMP استفاده میکند.

افزایش برداشت مناسب زمانی مشاهده شده است که از منحنی نفوذپذیری نسبی امتزاج پذیر استفاده شده باشد. نفوذپذیری نسبی امتزاج پذیر ، به مفدار کشش سطحی بین سیال جابجا کننده و سیال جابجا شده وابسته است.

در بین تمامی روشهای ازدیادبرداشت سهم روشهای تزریق امتزاجی بدین ترتیب است :

تزریق گازهای هیدروکربنی : 25 درصد

تزریق گازهای خنثی : 19 درصد

تزریق دی اکسید کربن : 7 درصد

انواع تزریق گازها عبارت است از:

تزریق امتزاج پذیر       ( Miscible injection )تزریق امتزاج ناپذیر     ( Immiscible injection )کاهش ویسکوزیتهافزایش دانسیته و انبساط نفتایجاد نیروی رانش

مکانیسم های تزریق امتزاجی در ازدیادبرداشت:

مکانیسم تزریق غیر امتزاجی برای تثبیت فشار مخزن بکار میرود.

امتزاج پذیر را به دو دسته فرآیندهای FCM ,MCM تقسیم میکنیم .

,FCMبه فرایندی گفته میشود که طی آن گاز و نفت با هر ترکیب درصدی که شوند،دراولین تماس،امتزاج پذیری حاصل شود.

MCM فرایندی است که شرط امتزاج پذیری درتماس های متعدد وانتقال جرم درمخزن ایجاد می شود و به 3 دست تقسیم می شوند :

1- Vaporizing gas displacement process

2- condensing and condensing / vaporizing gas (Enriched gas Displacement process)

3- CO2 - Displacement

روشهای تزریق امتزاجی گاز در مخازن نفتی:

Co2 injectionتزریق نیتروژنتزریق گازهای هیدروکربونی

تزریق دی اکسید کربن و نیتروژن میتواند به دو صورت امتزاجی و غیر امتزاجی برای اهداف مختلف بکار می رود.

تزریق گازهای هیدروکربونی به سه صورت انجام میشود :

Miscible Slug ProcessEnriched Gas ProcessHigh Pressure Lean Gas

در ادامه به تشریح هر یک از مکانیسم ها و همچنین مقایسه آنها خواهیم پرداخت.

در اولین گام باید اشاره کرد که تزریق گاز در مخازن نفت به سه طریق ازدیاد برداشت نفت را به دنبال دارد :

تثبیت فشار (Pressure Maintaining )تبخیر ترکیبات میانی و سنگین نفت (که منجر به امتزاج پذیری در مخزن میشود )جابجایی نفت ( ایجاد نیروی رانش جهت ازدیاد برداشت )

دریک تقسیم بندی مهم ، انواع تزریق گاز را اینگونه نام میبریم :

تزریق امتزاج پذیر       ( Miscible injection )تزریق امتزاج ناپذیر     ( Immiscible injection )

که در ادامه به تفصیل به تشریح هر کدام خواهیم پرداخت .

1. تعریف امتزاج پذیری سیال در سیال:

در اینجا به مفهوم امتزاج پذیری اشاره خواهیم کرد که در درک چگونگی مکانیسم هایی که به آنها خواهیم پرداخت کاربرد دارد:

تعاریف ارا ئه شده در منابع از امتزاج پذیری به شرح ذیل است.امتزاج پذیری به شرایط فیزیکی بین دو یا تعداد بیشتری از سیالات گفته میشود که به انها اجازه می دهد در هر نسبتی و بدون بوجود امدن سطحی با هم مخلوط شوند.دو سیال در حالتی با هم امتزاج پذیرند که وقتی با هر نسبتی مخلوط شوند،تنها یک فاز تشکیل گردد و بدین ترتیب هیچ سطح و در نتیجه تنش سطحی بین فازهای سیال وجود ندارد.

بنابراین پیداست که امتزاج پذیری در واقع همان عدم ایجاد سطح بین سیالات(IFT=0)،یعنی تنش صفربین دو فاز سیال می باشد.

حال اگر دو سیال به هر نسبتی با هم ترکیب نشوند تا تشکیل یک فاز را بدهند فرایند را امتزاج ناپذیر می گوییم

تزریق امتزاج پذیر به سه دسته تقسیم میشود :

Co2 injectionInert gas injectionMiscible Hydro carbon Displacement

Co2 injection خود به دو دسته تقسیم میشود :

Co2 FloodingCo2 Stimulation

که در جای خود به تشریح مکانیسم هرکدام خواهیم پرداخت .

1.1.        فرایندهای جابجایی امتزاج پذیرواهمیت آنهادر روشهای ازدیاد برداشت نفت:

نزدیک به 3/2 نفت اولیه درجا ، پس از برداشت اولیه وسیلاب زنی ثانویه در مخازن نفتی دست نخورده باقی میماند که این مسئله به علت نیروی های مویینه میباشد که از جریان نفت در محیط متخلخل مخزن جلوگیری میکند.نیروی مویینه برابر است با :         Pc = 2 ∂ cos α / r

که در اینجا ∂ کشش سطحی بین آب و نفت و r شعاع تخلخل میباشد.

تولید اولیه حدود 10 درصد و سیلاب زنی ثانویه حداکثر 40 درصد اولیه را برداشت می کنند. همانطور که گفته شد علت عدم برداشت بیشتر با سیلاب زنی ثانویه وجود نیروی مویینه بین سیال تزریقی است که دو سیال را از یکدیگر جدا نگه میدارد و به علت اختلاف چگالی و تحرک پذیری آنها،بازدهی جاروبی تزریق افت می کند.نیروی مویینه یا فشار مویینه نیرویی است که از بر همکنش سطوح سیال و سنگ ونیروهای بین سطحی سیال و سیال،و هندسه محیط متخلخل که سیالات در آن جریان دارند ناشی می شود.

نیروی مویینه درصورتی که تنش سطحی بین سیال تزریقی و نفت درجای بدام افتاده به سمت صفرمیل کند،کمینه می گردد و تنش سطحی صفر نیز چیزی نیست جز امتزاج پذیری سیال تزریقی و نفت مخزن.

بنابراین لزوم گسترش امتزاج پذیری بین گازو نفت در جهت متحرک سازی مقادیر وسیعی از نفت از طریق تبدیل آن به یک فاز متحرک تر و بهبود کارایی بردا شت کلی نفت،واضح می باشد

پس در تزریق گاز به درون مخزن ،ناگزیر از امتزاج پذیری میباشیم ،تا اینکه بتوانیم کشش سطحی را از بین برده و بر نیروی مویینه غلبه کرده و موجب حرکت نفت بشویم..

برای درک بیشتر مفهوم امتزاج پذیری در اینجا به مبانی رفتار فازی وابسته به امتزاج پذیری میپردازیم.

1.2.       مبانی رفتار فازی وابسته به امتزاج پذیری:

روش های گوناگونی برای نشان دادن رفتارهای فازی مایع / بخار برای سیستم های چند جزئی وجود دارد . در این فصل نمودارهای P-T، P-X ونمودارهای سه گانه شرح داده می شوند . این نمودارها که از داده های تجربی ویا محاسبات EOS به دست می آیند نمایشگر نواحی تک فازی وچند فازی ومرزهای بین فازها می باشند .

یکی از مشکلاتی که در پیش روی قرار داد این است که نفت خام یک سیال پیچیده است واز اجزای شیمیایی متعددی تشکیل یافته است . این اجزای شیمیایی به طور دقیق شناخته شده نیستند، چون کسب چنین اطلاعاتی بسیار سخت وگران تمام می شود .

بنابه قانون گیبس، درجه ی آزادی (برای دما، فشار ، ترکیب وغیره،) قبل از توصیف رفتارقازی ، باید به طور کامل، مشخص شود.

قانون فازی گیبس، درجه ی آزادی برای یک مخلوط شیمیایی را به صورت ذیل تعریف می نماید .

F=N-P+2 که F نشان دهنده ی درجه ی آزادی، N ٬تعداد اجزای شیمیایی مختلف و P تعداد فازها می باشد.

برای یک نفت خام معمولی ، F یک عدد بسیار بزرگ می باشد (چون Nبزرگ است ) وتعیین رفتار وفازی کاری است بسیار مشکل وحتی نشدنی. بنابراین ، مابرای توصیف رفتار فاز ی نفت خام باید از روش های تقریبی (مثلا Pseudo ternary diagram) استفاده کنیم . همانطور که در ادامه خواهید دید، نفت خام را یک سیال دو یا سه جزئی در نظر گرفته ومبانی رفتار فازی را برای این نفت خام مجازی مورد بررسی قرار می دهیم . این نمودارها برای فهم مکانیسم امتزاج پذیری کاملا مفید خواهند بود .

1.2.1.            نمودارهای فشار برحسب دما:

یک نمودار فازی فشار برحسب دما برای یک هیدروکربون چند جزئی، مثل نفت مخزن اطلاعات مفیدی به دست می دهد .

و...

NikoFile

پایان نامه بازیابی روغن پایه از روغن مستعمل به روش استخراج با حلال

این فایل درقالب ورد وقابل ویرایش در 130 صفحه می باشد .

مهندسی شیمی (طراحی فرایندهای صنایع نفت)

پایان نامه کارشناسی

 بازیابی روغن پایه از روغن مستعمل به روش استخراج با حلال


 

شناخت، طبقه ‌بندی و کاربرد روغن‌های روانساز

   

1-1) مقدمه

 

واژه روغن از دو قسمت «رو» و «غن» تشکیل شده است. «رو» از مصدر رفتن و روان شدن و «غن» به سنگ عصاری گفته می‌شود. این برمی‌گردد به گذشته دور، زمانی که دانه‌های روغنی را در زیر سنگ عصاری (سنگ فشارنده و عصاره‌گیر) که توسط اسب عصاری چرخانده می‌شد، له کرده و آنچه را که از زیر سنگ خارج و جاری می‌شد «روغن» می‌گفتند بنابراین روغن یعنی «روان شده از غن».

 

                                                                                                          خشک شونده

 

                                                         الف: روغن ثابتFixed Oils     نیمه خشک شونده                                                                                                                                                      غیر خشک شونده

 

                        1-روغن‌های طبیعی:      ب: اسانس‌ها: (عصاره‌ گیاهان)                                    انواع روغن                                        ج: روغن‌های معدنی (مهمترین آن روغن حاصل از نفت است )           

  

                             2- روغن‌های مصنوعی (سنتتیک)

   

روغن‌های صنعتی:

 

گر چه بیشتر کاربرد روغن‌های صنعتی، روانسازی قطعات متحرک در ماشین آلات و حفاظت از قطعات در برابر سائیدگی و گرد و خاک و دما می‌باشد. اما چون روغن به عنوان یک ماده شیمیائی دارای خواص مطلوبی از نظر مکانیکی، ترمو دینامیکی و غیره است، در بعضی از کاربردهای صنعتی، روغن وظایفی غیر از روانسازی از خود ایفا می‌نماید. مثلاً قدرت هیدرولیکی روغن، مقاومت دی‌الکتریکی، قدرت انتقال حرارت روغن مهم می‌باشد. در هر یک از این کاربرد‌ها، روغن با شرایط خاصی روبرو است.

 

دامنه کاربردهای روغن‌های صنعتی بسیار وسیع است و می‌توان آن‌ها را به دو دسته کلی تقسیم بندی نمود:

 

الف) کاربرد روغن‌های صنعتی برای مصارف صنعتی:

 

در تاسیسات صنعتی، اجزاء گوناگونی وجود دارد که نیاز به روغن‌کاری دارند، مانند انواع یاتاقان‌ها[1]، دنده‌ها[2]، کوپلینگ‌ها[3]، زنجیرها، سیلندرها[4] و غیره. وظیفه روغن در این اجزاء عمدتاً جلوگیری یا کاهش اصطکاک و سائیدگی است. با توجه به اینکه فاکتورهای گوناگونی در روغن‌کاری هر یک از اجزاء ماشین موثر می‌باشد آشنایی با این فاکتورها در شناخت ویژگی‌های روغن مناسبی که برای هر کاربردی باید استفاده شود بسیار ضروری می‌باشد.

 

 ب) کاربرد روغن‌های صنعتی برای مصارف خاص:

 

منظور از کاربردهای اختصاصی کاربردهایی هستند که در آن‌ها روغن باید دارای ویژگی‌های خاصی باشد، تا بتواند وظیفه و یا مجموعه وظایفی را که عهده دار است انجام دهد. مانند روغن‌های بستر که از نظر اصطکاکی باید دارای ویژگی‌های خاصی باشند. در بعضی از کاربردهای اختصاصی مسئله روانکاری اهمیت چندانی نداشته و وظایف دیگری از روغن مد نظر می‌باشد مانند روغن‌های هیدرولیک برای انتقال نیرو، روغن‌های ترانسفورمر برای ایجاد محیطی عایق، روغن‌های انتقال حرارت برای تبادل حرارت و روغن‌های پروسس به عنوان بخشی از مواد اولیه که در فرآیند تولید بعضی محصولات به کار می‌روند. فهرست مهمترین کاربردهای اختصاصی روغن به شرح زیر می‌باشد . . . 

 
 

فهرست مطالب

        عنوان                                                                  صفحه

فصل اول: شناخت، طبقه ‌بندی و کاربرد روغن‌های روانساز

۱-۱) مقدمه…………………………………………………………………………۲

۱-۲روغن موتور……………………………………………………………………..۱۰

۱-۲-۱) تولیدروغن موتور………….۱۲

۱-۲-۱-۱) فرآیند هیدرو تریتینگ……۱۵

۱-۲-۱-۲) بهینه سازی فرآیند……….۱۹

۱-۲-۱-۳) مقایسه فرآیندهای HT‌وSE….

1-2-1-4) مقایسه اقتصادی روش‌هایHT‌وSE

1-2-1-5) کنترل کیفیت محصول………..۲۷

۱-۲-۱-۶) نگاهی به آینده……………….۲۸

 ۱-۲-۲) روغن‌های موتور پایه سنتیتیک………..۳۰

۱-۲-۲-۱) انواع روغن‌های سنتیتک…………..۳۰

۱-۲-۲-۲) تاریخچه روغن‌های سنتیتک……………..۳۱

۱-۲-۲-۳) علل پیدایش و روی آوردن به روغن‌های سنتیتک..۳۳

۱-۲-۲-۴) نقش روغن‌های سنتیتک در اقتصاد سوخت….۳۴

 ۱-۲-۳) طبقه بندی‌ها و استانداردهای روغن……..۳۴

۱-۲-۳-۱) طبقه بندی روغن‌ها بر حسب ویسکوزیته..۳۶

۱-۲-۳-۲) طبقه بندی روغن‌ها بر حسب کارائی……..۴۲

۱-۲-۳-۲-۱) طبقه بندی API‌ برای روغن موتور…….۴۷

۱-۲-۳-۲-۲) طبقه بندی روغن‌ها توسط مراجع نظامی….۴۹

۱-۲-۳-۲-۳) طبقه بندی CCMC……………

1-2-3-2-4) طبقه بندی روغن موتور توسط سازندگان خودرو……..۵۲

 ۱-۲-۴) طبقه بندی روغن‌های دو زمانه………………………………۵۴

فصل دوم: مشخص سازی روغن‌های روانساز و  مستعمل از لحاظ ترکیب

 ۲-۱) کلیات………………………………………………………………….۶۰

۲-۱-۱ ) پاکسازی محیط زیست از آلودگی روانکارها………….۶۰

۲-۱-۲ ) حفظ منابع با ارزش نفتی………………………………۶۳

 ۲-۲) روغن‌های روان کننده و نقش آن‌ها……………………………۶۴

 ۲-۳) شناخت هیدرو کربورهای روغن پایه……………………………۶۶

۲-۳-۱) گروه پارافینیک………………………………………….۶۷

۲-۳-۲) گروه نفتنیک…………………………………………….۶۸

۲-۳-۳) گروه آروماتیک…………………………………………۶۹

 ۲-۴) روغن‌‌های مصنوعی………………………………………………..۷۱

 ۲-۵) مواد افزودنی روغن موتور……………………………………….۷۲

 ۲-۶) تعاریف………………………………………………………………۸۵

 ۲-۷) آنالیز خوراک ورودی برای بازیابی روغن………………………۸۸

فصل سوم: روش‌های بازیابی روغن مستعمل

 ۳-۱) روش اسید و خاک رنگبر…………………………………………..۹۴

۳-۱-۱) روش پوکولاسیون……………………………………….۹۸

۳-۱-۲) روش تماسی……………………………………………..۹۹

 ۳-۲) بازیابی به روش ماتیس………………………………………….۹۹

 ۳-۳) روش IFP…………………………………………………………..

 ۳-۴) روش استخراج و انعقاد به وسیله حلال آلی……………….۱۰۳

۳-۴-۱) معیارهای انتخاب حلال……………………………..۱۰۷

۳-۴-۱-۱) درصد لجن  تشکیل شده………………………….۱۰۷

۳-۴-۱-۲) سرعت ته‌نشینی…………………………………..۱۰۷

فصل چهارم: مواد و روش‌ها

 ۴-۱) مواد……………………………………………………………………۱۱۰

۴-۱-۱) روغن مستعمل………………………………………….۱۱۰

۴-۱-۲) حلال‌ها……………………………………………………..۱۱۱

 ۴-۲) وسائل و دستگاه‌ها………………………………………………..۱۱۱

 ۴-۳) آزمایش‌ها…………………………………………………………۱۱۲

۴-۳-۱) جداسازی مواد با نقطه جوش پایین از روغن مستعمل…………………………..۱۱۲

۴ -۳-۲) تعیین درصد ناخالصی‌های جدا شده برای هر حلال در  نسبت‌‌های مختلف……………….۱۱۳

۴-۳-۳) منحنی ته‌نشینی…………………………………………………….۱۱۵

۴-۳-۴) بررسی KOH و تعیین مقدار بهینه آن………..۱۱۷

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

۵-۱) درصد ناخالصی‌های خشک جدا شده بوسیله حلالهای  مختلف….۱۱۹

 ۵-۲) اثر دما………………………………………………………………..۱۲۱

 ۵-۳) منحنی ته‌نشینی………………………………………………….۱۲۳

 ۵-۴) اثر KOH‌………………………………………………………….

مراجع…………………………………………………………………………۱۳۱

پایان نامه بازیابی روغن پایه از روغن مستعمل به روش استخراج با حلال

مقدمه

واژه روغن از دو قسمت «رو» و «غن» تشکیل شده است. «رو» از مصدر رفتن و روان شدن و «غن» به سنگ عصاری گفته می‌شود. این برمی‌گردد به گذشته دور، زمانی که دانه‌های روغنی را در زیر سنگ عصاری (سنگ فشارنده و عصاره‌گیر) که توسط اسب عصاری چرخانده می‌شد، له کرده و آنچه را که از زیر سنگ خارج و جاری می‌شد «روغن» می‌گفتند بنابراین روغن یعنی «روان شده از غن».

روغن‌های صنعتی:

گر چه بیشتر کاربرد روغن‌های صنعتی، روانسازی قطعات متحرک در ماشین آلات و حفاظت از قطعات در برابر سائیدگی و گرد و خاک و دما می‌باشد. اما چون روغن به عنوان یک ماده شیمیائی دارای خواص مطلوبی از نظر مکانیکی، ترمو دینامیکی و غیره است، در بعضی از کاربردهای صنعتی، روغن وظایفی غیر از روانسازی از خود ایفا می‌نماید. مثلاً قدرت هیدرولیکی روغن، مقاومت دی‌الکتریکی، قدرت انتقال حرارت روغن مهم می‌باشد. در هر یک از این کاربرد‌ها، روغن با شرایط خاصی روبرو است.

دامنه کاربردهای روغن‌های صنعتی بسیار وسیع است و می‌توان آن‌ها را به دو دسته کلی تقسیم بندی نمود

تعداد صفحات 130 word

فهرست مطالب

عنوان                                                                  صفحه

فصل اول: شناخت، طبقه ‌بندی و کاربرد روغن‌های روانساز

1-1) مقدمه…………………………………………………………………………2

1-2روغن موتور……………………………………………………………………..10

1-2-1) تولیدروغن موتور………….12

1-2-1-1) فرآیند هیدرو تریتینگ……15

1-2-1-2) بهینه سازی فرآیند……….19

1-2-1-3) مقایسه فرآیندهای HT‌وSE….

1-2-1-4) مقایسه اقتصادی روش‌هایHT‌وSE

1-2-1-5) کنترل کیفیت محصول………..27

1-2-1-6) نگاهی به آینده……………….28

 1-2-2) روغن‌های موتور پایه سنتیتیک………..30

1-2-2-1) انواع روغن‌های سنتیتک…………..30

1-2-2-2) تاریخچه روغن‌های سنتیتک……………..31

1-2-2-3) علل پیدایش و روی آوردن به روغن‌های سنتیتک..33

1-2-2-4) نقش روغن‌های سنتیتک در اقتصاد سوخت….34

 1-2-3) طبقه بندی‌ها و استانداردهای روغن……..34

1-2-3-1) طبقه بندی روغن‌ها بر حسب ویسکوزیته..36

1-2-3-2) طبقه بندی روغن‌ها بر حسب کارائی……..42

1-2-3-2-1) طبقه بندی API‌ برای روغن موتور…….47

1-2-3-2-2) طبقه بندی روغن‌ها توسط مراجع نظامی….49

1-2-3-2-3) طبقه بندی CCMC……………

1-2-3-2-4) طبقه بندی روغن موتور توسط سازندگان خودرو……..52

 1-2-4) طبقه بندی روغن‌های دو زمانه………………………………54

فصل دوم: مشخص سازی روغن‌های روانساز و  مستعمل از لحاظ ترکیب

 2-1) کلیات………………………………………………………………….60

2-1-1 ) پاکسازی محیط زیست از آلودگی روانکارها………….60

2-1-2 ) حفظ منابع با ارزش نفتی………………………………63

 2-2) روغن‌های روان کننده و نقش آن‌ها……………………………64

 2-3) شناخت هیدرو کربورهای روغن پایه……………………………66

2-3-1) گروه پارافینیک………………………………………….67

2-3-2) گروه نفتنیک…………………………………………….68

2-3-3) گروه آروماتیک…………………………………………69

 2-4) روغن‌‌های مصنوعی………………………………………………..71

 2-5) مواد افزودنی روغن موتور……………………………………….72

 2-6) تعاریف………………………………………………………………85

 2-7) آنالیز خوراک ورودی برای بازیابی روغن………………………88

فصل سوم: روش‌های بازیابی روغن مستعمل

 3-1) روش اسید و خاک رنگبر…………………………………………..94

3-1-1) روش پوکولاسیون……………………………………….98

3-1-2) روش تماسی……………………………………………..99

 3-2) بازیابی به روش ماتیس………………………………………….99

 3-3) روش IFP…………………………………………………………..

 3-4) روش استخراج و انعقاد به وسیله حلال آلی……………….103

3-4-1) معیارهای انتخاب حلال……………………………..107

3-4-1-1) درصد لجن  تشکیل شده………………………….107

3-4-1-2) سرعت ته‌نشینی…………………………………..107

فصل چهارم: مواد و روش‌ها

 4-1) مواد……………………………………………………………………110

4-1-1) روغن مستعمل………………………………………….110

4-1-2) حلال‌ها……………………………………………………..111

 4-2) وسائل و دستگاه‌ها………………………………………………..111

 4-3) آزمایش‌ها…………………………………………………………112

4-3-1) جداسازی مواد با نقطه جوش پایین از روغن مستعمل…………………………..112

4 -3-2) تعیین درصد ناخالصی‌های جدا شده برای هر حلال در  نسبت‌‌های مختلف……………….113

4-3-3) منحنی ته‌نشینی…………………………………………………….115

4-3-4) بررسی KOH و تعیین مقدار بهینه آن………..117

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

5-1) درصد ناخالصی‌های خشک جدا شده بوسیله حلالهای  مختلف….119

 5-2) اثر دما………………………………………………………………..121

 5-3) منحنی ته‌نشینی………………………………………………….123

 5-4) اثر KOH‌………………………………………………………….

مراجع…………………………………………………………………………131