افزایش بازده نمک‌زدایی از نفت خام به کمک نانوذرات در دانشگاه شیراز
پژوهشگران دانشگاه شیراز تلاش کردند تا گامی مؤثر برای بهبود فرایند نمک‌زدایی از نفت خام بردارند. این محققان در تحقیقات خود به بررسی اثر استفاده از نوعی نانوذره در فرایند امولسیون‌شکنی و جداسازی آب از نفت پرداخته‌اند.
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از روابط عمومی ستاد نانو، نفت خام استخراج‌شده از چاه نفت مقداری آب و نمک و ناخالصی‌های دیگر به همراه خود دارد. حضور آب و نمک سبب بروز مشکلاتی مثل خوردگی و رسوب در تانک‌ها و خطوط لوله می‌شود؛ لذا باید مقدار آن به کمتر از 0/1 درصد حجمی کاهش یابد.
علیرغم اینکه نفت خام و آب دو مایع مخلوط نشدنی هستند، تحت تأثیر ترکیبات پایدار کننده و تلاطم موجود در سیستم انتقال، بخش اعظمی از آب با نفت خام تشکیل امولسیونی پایدار می‌دهد. میزان پایداری این امولسیون‌ها بسته به خصوصیات نفت خام و ویژگی‌های ترکیبات همراه آن از چند دقیقه تا چند سال متغیر است.
به گفته محمد نیکخواه، روش‌های شیمیایی و الکتریکی، از روش‌های معمول جداسازی جهت امولسیون زدایی از نفت خام در صنعت است. با این حال به دلیل محدودیت‌های این روش‌ها، استفاده از فناوری‌های نوین در فرایند نمک زدایی ضروری به نظر می‌رسد. یکی از روش‌های جدید که به تازگی مورد توجه قرار گرفته است، نانوفناوری است.
نیکخواه در ادامه عنوان کرد: «در این تحقیق، بهبود عملکرد روش شیمیایی جداسازی آب از نفت خام به کمک نانوذرات تیتانیا مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از این است که در حضور این نانوذرات بالاترین میزان جداسازی آب از نفت صورت گرفته است. این نانوذرات بازده امولسیون شکنی را حتی بیش از 90 درصد افزایش می‌دهد. همچنین زمان ته نشینی لازم برای جداسازی نیز در حضور آنها کاهش یافته است».
با تکمیل آزمایش‌ها، کاربرد اصلی این نتایج شکستن امولسیون آب و نفت خام در واحد نمک زدایی نفت خام است. البته می‌توان از این روش برای حل مشکل امولسیون‌های پایدار در صنعت نیز استفاده کرد.
به گفته این محقق، در این تحقیقات انواع مختلفی از امولسیون شکن‌ها با استفاده از نانو ذرات تیتانیا با پوشش‌های مختلف ساخته شد. سپس تأثیر این نانوذرات بر بهبود فرایند جداسازی آب از نفت مورد بررسی قرار گرفته است. نانوذرات سنتز شده به کمک روش‌های مختلف همچون SPA، XRD و TEM مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند.
نیکخواه در پایان نحوه تأثیرگذاری نانوذرات را بدین شرح بیان کرد: «مکانیسم این عمل استفاده از خواص منحصر به فرد نانوذرات تیتانیا مثل سطح تماس بسیار زیاد، آب دوستی و توانایی پخش شدن در فاز نفتی است. این نانوذرات در فاز نفتی پخش شده و با توجه به خواص سطحی خود، باعث کاهش اثر عوامل پایدار کننده امولسیون و در نتیجه ضعیف شدن فیلم بین آب و نفت می‌شوند. این عامل موجب تسریع عمل جداسازی می‌شود».
این تحقیقات با همکاری محمد نیکخواه، طاهره توحیدیان، دانش آموختگان دانشگاه شیراز، دکتر محمد رضا رحیم پور و دکتر عبدالحسین جهانمیری، اعضای هیئت علمی دانشگاه شیراز انجام شده است.
انتهای پیام/
