بهبود خواص نفت سنگین در سامانه کاویتاسیون هیدرودینامیک: اثر حضور منبع هیدروژنی و نانوذرات فلزی

Abstract

کاویتاسیون یکی از تکنیک‌هایی است که می‌توان از آن برای افزایش کارایی فرآیند پالایش باقی‌مانده‌های برج تقطیر و یا افزایش استحصال ترکیبات سبک‌تر و مفیدتر نفت خام سنگین و افزایش کیفیت آن استفاده کرد. فروپاشی سریع حباب که در حالت آدیاباتیک اتفاق می‌افتد باعث افزایش ناگهانی فشار و دمای موضعی سیال می‌شود. شرایط پیش آمده به‌گونه‌ای است که می‌تواند باعث شکستن پیوند بین اتم‌ها، ایجاد و انتشار رادیکال‌های فعال در محیط و در نتیجه انجام واکنش‌های شیمیایی و همچنین فعال شدن کاتالیست‌های مجاور حباب‌های در حال فروپاشی شود. در این مطالعه از سامانه آزمایشگاهی کاویتاسیون هیدرودینامیک برای بهبود خواص نفت کوره پالایشگاه لاوان استفاده شد. در آزمون‌های این تحقیق، از بنزین به‌عنوان منبع تولید هیدروژن و همچنین از نانوذرات آهن به‌عنوان کاتالیست برای بهبود خواص نفت سنگین استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از 1% حجمی بنزین در فرآیند کاویتاسیون می‌تواند گرانروی نفت سنگین را در مدت زمان min 10 به‌میزان 19 % کاهش دهد. همچنین حضور نانوذرات آهن در این فرآیند باعث افزایش سرعت مصرف هیدروژن و در نتیجه افزایش سرعت کاهش گرانروی در حضور منبع هیدروژنی مناسب می‌شود.