5570

بررسي روش هاي ارتقاي سوخت هاي سنگين به كمك ايجاد نانوكاويتاسيون

۱۳۹۷

دكتر شاه حسيني

كاويتاسيون يكي از تكنيك‌هايي است كه مي‌توان از آن براي افزايش كارايي فرآيند پالايش باقيمانده‌هاي برج تقطير و يا افزايش استحصال تركيبات سبك‌تر و مفيدتر نفت خام سنگين و افزايش كيفيت آن استفاده كرد. كاويتاسيون عبارت است از فرآيند تشكيل، رشد و فروپاشي حباب‌هاي ريز درون مايع تحت تأثير تغييرات فشار. فروپاشي سريع حباب كه در حالت آدياباتيك اتفاق مي‌افتد باعث افزايش ناگهاني فشار و دما و در نتيجه افزايش فشار و دماي بخار به دام افتاده در داخل حباب مي‌شود. چنانچه فروپاشي حباب‌هاي ايجاد شده به قدري سريع باشد تا فرصت انتقال جرم و حرارت بين محتويات داخل حباب و سيال بيروني به حداقل برسد، دماي بخار داخل حباب در آخرين لحظات قبل از فروپاشي به شدت افزايش پيدا مي‌كند و اين افزايش دما شرايط را براي شكسته شدن پيوند مولكول‌هاي داخل و مجاور حباب در حال فروپاشي مهيا مي‌كند. شرايط پيش آمده به گونه اي است كه مي تواند باعث شكستن مولكول هاي بخار داخل حباب و در نتيجه ايجاد راديكال هاي فعال شود. انتشار راديكال هاي فعال در محيط اطراف حباب، باعث انجام برخي واكنش‌هاي شيميايي در محيط مي‌شود. در نتيجه كاويتاسيون يكي از تكنيك‌هايي است كه مي‌توان از آن براي افزايش كارايي فرآيند پالايش باقي‌مانده‌هاي برج تقطير و يا افزايش استحصال تركيبات سبك‌تر و مفيدتر نفت خام سنگين و افزايش كيفيت آن استفاده كرد. مزيت اصلي فرآيندهاي كاويتاسيوني نسبت به فرآيندهاي رايج اين است كه واكنش‌هايي كه در فرآيندهاي رايج در دماها و فشارهاي بالا بايد انجام شوند، در فرآيندهاي كاويتاسيوني در شرايط محيط قابل انجام هستند. با افزودن يك منبع هيدروژني كه سبب توليد راديكال‌هاي هيدروژن و همچنين راديكال هيدروكربن‌هاي سبك مي‌گردد، موجب جلوگيري از وقوع واكنش‌هاي زنجيره‌اي گرديده و با بسته شدن اين راديكال‌ها، طول زنجيره‌هاي هيدروكربني كاهش يافته و نفت سنگين، سبك‌تر مي‌شود. اين فرايند همچنين موجب كاهش محتواي گوگرد و ديگر هترواتم‌ها مي‌شود. تحقيقات صورت گرفته در اين زمينه، اين روش از ارتقاء سوخت را قابل استفاده صنعتي معرفي مي‌كند اما نمي‌توان از آن به عنوان جايگزين ديگر روش‌هاي ارتقا استفاده كرد. زيرا ميزان ارتقاي صورت گرفته هميشه چشمگير نيست و بهتر است از اين فرايند به منظور ارتقاء جزئي برش‌هاي سنگين نفتي بهره جست.

12/8/2018 12:00:00 AM

58959

1397/10/09