استفاده از روشهای بیوتکنولوژی جهت جلوگیری از رسوب واکس در نفت خام

نشست واکس یکی از مسائل مهم و معضلات اصلی در عملیات تولید از مخازن هیدروکربوری است که سالانه میلیونها دلار به صنعت نفت خسارت وارد میکند. این پدیده ممکن است در داخل سازند (اطراف چاه تولیدی)، داخل چاه تولیدی، خطوط لوله انتقال سطح الارضی، و مخازن پالایشگاهی پدیدار گردد که در اکثر موارد در داخل چاه تولیدی، خطوط لوله انتقال سطح الارضی و مخازن پالایشگاهی اتفاق می افتد. در این پایان نامه، تاثیر تخریب میکروبی میکروارگانیسمها بر روی اجزا سنگین پارافینی نفت خام بویژه نرمال آلکانها، مورد بحث و بررسی تئوری و آزمایشی قرار میگیرد. بر خلاف نظر دیگر محققین که عامل اصلی مسئله رسوب واکس را دمای محلول می دانند، دمای کریستالی شدن واکس است که تعیین کننده می باشد. آزمایشاتی در جهت شناسایی عوامل کنترل کننده رسوب واکس و مکانیسمهای موثر در نشست و تجمع آن به انجام رسید و در مطالعه روشهای پیش بینی مقدار رسوب واکس، به این نتیجه رسیدیم که دمای نقطه ذوب بکار رفت در رابطه تئوری محلول ایده ال، باید با دمای نقطه ابری شدن محلول (نفت خام) یا دمای نقطه کریستالی شدن واکس جایگزین گردد. در هیچ مرجعی رابطه ای برای محاسبه دمای نقطه ابری شدن محلول پیدا نشد و رابطه ای براساس درصد ترکیبات نفت خام برای پیش بینی دمای نقطه ابری شدن نفت خام یا کریستالی شدن واکس ارائه داده شد. دقت رابطه ارائه شده، از روشهای حل عددی هم بالاتر می باشد. در تمامی روشهای پیش بینی رسوب واکس، دمای نقطه ابری شدن نفت خام نقش اساسی دارد. چرا که همین دما است که تعیین کننده حد و مرز و زمان رسوب واکس می باشد. بنظر میرسد که تغییرات در ترکیب محلول یعنی نفت خام، راه حلی مطمئن و اساسی تری برای دور شدن از نقطه کریستالی شدن و رسوب واکس باشد. استفاده از بیوتکنولوژی بویژه مکانیسم تخریب میکروبی، یکی از جدیدترین شیوه ها می باشد که در صنعت نفت از این روش در جهت جلوگیری از رسوب پارافین-واکس و تمیز کردن تجمعات آن استفاده می شود. با تخریب میکروبی و شکسته شدن مولکولهای پارافینی بلند زنجیره ای ‏‎(c16)‎‏ و تبدیل آنها به مولکولهای سبکتر، زمان رسوب و جدا شدن واکس از نفت خام به تعویق خواهد افتاد. سه سویه باکتری و ترکیبات مختلفی از آنها در آزمایشات مربوطه استفاده شده اند که بنامهای سئودومانوس آیرجینوزا، باسیلیوس لیکنی-فورمیس، و باسیلیوس سوبتلیس می باشند. آنالیز طیف های ‏‎ir,gc‎‏ و ‏‎nmr‎‏ قبل از انجام آزمایشات میکروبی و بعد از آن بر روی نمونه ها انجام شد و خصوصیات فیزیکی آنها نیز اندازه گیری شد. نتایج آنالیز طیف های فوق و خصوصیات فیزیکی نمونه ها نشان می دهند که سویه سئودومانوس آیرجینوزا در تخریب نرمال آلکانهای بین ‏‎c16‎‏ و ‏‎c25‎‏ و سویه باسلیوس لیکنی-فورمیس هم در تخریب سیکلو و ایزوآلکانهای بین ‏‎c20‎‏ ‏‎‎‏و ‏‎c30‎‏ از همه موفق تر بوده و تاثیر فوق العاده ای داشتند. برعکس اینها، سویه باسیلیوس سوبتلیس تقریبا هیچ نقشی در تخریب میکروبی هیدروکربنهای سنگین پارافینی نداشت و یا تاثیر آن بقدری کم بود که چشمگیر نبود.