شماره راهنما :
1881 دكتري
عنوان :
تصفيه يون‌هاي رسوب‌گذار و يون هاي خورنده موجود در محلول گلايكول در چرخش بين پالايشگاه‌ها و سكوهاي پارس جنوبي به روش ترسيب شيميايي
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، [99]ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
كيقباد شمس اسحاقي، محمد چالكش اميري
توصيفگر ها :
محلول گلايكول در چرخش , يون هاي رسوب گذار , يون هاي خورنده , ترسيب شيميايي , پارس جنوبي
استاد داور :
علي اصغر انصافي، محسن نصر اصفهاني، حميد زيلويي، مهرداد فرهاديان
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/12/16
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/12/16
چكيده فارسي :
محلول منو اتيلن گلايكول بعنوان عامل بازدارنده ترموديناميكي تشكيل هيدرات گازي در توليد گاز از مخازن فراساحل استفاده مي‌شود. محلول جهت حذف آب اضافي و بازگرداندن غلظت گلايكول به حد مطلوب، در فرآيتد تقطير بازيافت مي‌شود و در يك چرخه دوباره استفاده مي‌شود. نمك‌هايي كه از مخزن وارد چرخه مي‌شود؛ در آن انباشته شده و با تغليظ آن¬ها، بخشي از يون‌ها مانند كلسيم و منيزيم به شكل رسوب درآمده و باعث انسداد مي‌شوند. يون¬هايي مانند كلريد و سولفات نيز باعث خوردگي مي‌شوند.
در اين رساله، امكان جداسازي نمك‌ها به شكل رسوب هيدروكسيل‌هاي لايه‌اي دوگانه (LDH) بررسي شد. در اين پژوهش مشخص گرديد كه اين فرآيند در محيط حاوي گلايكول هم امكان‌پذير است. البته وجود گلايكول، اندكي بازدهي حذف نمك‌ها را كاهش مي‌دهد. كلريد و كلسيم بصورت هم‌زمان در ساختار يك نمك بنام نمك فريدل يا همان كلسيم كلروآلومينات رسوب مي‌دهند. در صورت وجود سولفات در محيط، ابتدا سولفات و كلسيم در قالب نمك اترينگيت يا همان كلسيم سولفو آلومينات رسوب مي‌دهند. ساير كاتيون‌ها و آنيون‌ها نيز با مكانيزم مشابهي تشكيل رسوب مي‌دهند. براي تشكيل اين نمك‌ها، كاتيون سه ظرفيتي آلومنيوم بكار رفت كه از نظر فراواني و صرفه اقتصادي مناسب است. غلظت كلريد در آب نمك چاه‌ها بسيار بالاتر از اكي والان كلسيم است و براي تشكيل رسوب نمك فريدل، نياز به تامين مقدار مازادي از كلسيم بوده كه از آهك بعنوان منبع تامين آن استفاده شد.
پس از انجام آزمايش‌هاي غربالگري و انتخاب سديم آلومينات بعنوان منبع قابل قبول تامين آلومنيم، طراحي آزمايش‌ها به روش RSM و رويكرد BBD انجام شد. محدوده و سطوح مورد بررسي در اين طراحي آزمايش عبارتند از: 1- نسبت Al:Cl (3- 5/0)، 2- نسبت Ca:Cl (6 – 1)، 3- دما (C° 80 – 25)، 4- غلظت اوليه كلريد (mg/L 4500- 1500) 5- درصد وزني منو اتيلن گلايكول (70-30) و بهينه¬سازي پاسخ ها با نرم افزار Design Expert انجام شد. راندمان حذف كلريد بعنوان مبناي طراحي و بهينه سازي قرار گرفت. با تنظيم شرايط حالت بهينه مصرف مواد شيميايي و مديريت لجن در شرايط عملياتي مي¬توان تا 90 درصد از يون كلريد را در يك مرحله و 97 درصد آن را در طي سه مرحله حذف نمود.
چكيده انگليسي :
Monoethylene glycol solution is used as a thermodynamic hydrate inhibitor in gas production from off shore sources. Glycol is regenerated in atmospheric distillation to remove excess water ingresses from reservoir and reused. Salts of produced water is accumulated in the regenerated glycol. A portion of scale forming ions like calcium and magnesium is saturated and make scale and cause to blockage. Anions like chloride and sulfate accumulation cause to corrosion.
The possibility of salts removal in the form of layered double hydroxide (LDH) precipitation was studied in this thesis. It was found that salts removal from monoethylene glycol with mentioned method is possible like salt removal from water. However, glycol presence decreases chloride removal efficiency a little. Chloride and calcium is removed in a common structure named calcium chloroaluminate or Friedel’s salt. In case of sulfate presence, sulfate and calcium is precipitated in the form of calcium sulfoaluminate or Etringite prior to Friedel’s salt precipitation. Other cations and anions precipitate in similar way. To produce such precipitations, trivalent cation Al was used that is suitable from the point of availability and cost. Chloride equivalency is much more than calcium. So required calcium was made up by adding lime.
After screening tests, sodium aluminate was selected as donor of aluminum and design of experiments was done using response surface method and Box-Behnken design approach. Surfaces and ranges in this design were Al:Cl molar ration (0.5 to 3), Ca:Cl molar ratio (1 to 6), temperature (25 to 80 C), initial chloride concentration (1500 to 4500 mg/l) and glycol concentration (30 to 70 weight percent). Design and optimization were done using Design Expert 11 software. Chloride removal efficiency was selected as design and optimization basis. By process condition adjustment and waste management, 90% chloride removal efficiency could be achieved in one step precipitation. While 97% efficiency was achieved in three step tests.
استاد راهنما :
كيقباد شمس اسحاقي، محمد چالكش اميري
استاد داور :
علي اصغر انصافي، محسن نصر اصفهاني، حميد زيلويي، مهرداد فرهاديان
