در این پایان نامه پس از آماده کردن دستگاه بررسی رفتار ترمودینامیکی سیالات نفتی که قابلیت انجام آزمایش در دما و فشارهای بالا را دارا می باشد، ابتدا میزان رسوب آسفالتین تشکیل شده تحت شرایط تزریق گاز دی اکسید کربن به دو نمونه نفتی متفاوت از مخازن ایران در زمان ماندهای مختلف و در دما و فشار ثابـت و سپس در دماهای متفاوت و زمان ماند و فشار ثابـت مورد بررسی قرار گرفته است و پس از آن به منظور کسب اطلاعاتی از ساختار رسوب تشکیل شده، آنالیـزهای ساختاری میکروسکوپ الکترون روبشی (sem)، آنالیز عنصری تفکیک انرژی با اشعه ایکس (edax) و گرماسنجی روبشی تفاضلی (dsc) انجام شده است و در انتها برای بدست آوردن مقدار رسوب آسفالتین واقعی، تست استاندارد astm d6560-00 روی رسوب بدست آمده از تست ها انجام شده است. افزایش زمان ماند نفت تحت تزریق گاز دی اکسید کربن در فشار و دمای ثابت، باعث افزایش میزان رسوب شده است. بعلاوه در شرایط زمان ماند ثابت برای مخلوط نفت خام و گاز دی اکسید کربن، افزایش دما در فشار ثابت نیز باعث افزایش مقدار رسوب شده است. علاوه بر این اندازه متوسط رسوب تشکیل شده با افزایش زمان ماند و افزایش دما برای هر دو نمونه نفت افزایش یافته و رسوبات توده ای شده اند. اندازه توده های جدا شده، از ابعاد نانومتری تا اندازه حدود 3 میکرومتر می باشد. آنالیز عنصری وجود عناصر واسطه همچون منگنز و روی را در مولکول های آسفالتین تأیید می کند که این عناصر پس از انجام تست استاندارد برای بدست آوردن آسفالتین واقعی کاملاً از ساختار رسوب آسفالتین جدا شده اند.

هدف از این مطالعه بررسی تأثیر فشار، دما و غلظت یون همراه نیترات در میزان حذف آن با استفاده از نمک های نیترات سدیم، سولفات کلسیم و سولفات منیزیم در غلظت های متفاوت و در دامنه فشار 10 تا 22 بار بوده است. غلظت های مورد استفاده برای محلول نیترات 75، 100، 200 و 300 میلی گرم بر لیتر انتخاب شد. به منظور بررسی تأثیر غلظت بر میزان حذف نیترات از نمک های سولفات کلسیم و سولفات منیزیم برای شبیه سازی آب آشامیدنی با غلظت های نیترات 75 و 100 میلی گرم بر لیتر و سولفات با غلظت های 200، 400، 600، 800 و 1000 میلی گرم بر لیتر استفاده شد و میزان حذف در غلظت های مختلف و در فشار های 10، 14، 18 و 22 بار مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. غلظت های به کارگرفته شده در این مطالعه بر اساس محدوده غلظت های این یون ها در آب های طبیعی انتخاب شدند و در انتها یک نمونه از آب دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز دانشگاه سمنان مورد بررسی قرار گرفت تا میزان حذف برای آن با استفاده از غشاء نانوفیلتراسیون مورد استفاده در این آزمایش ها بدست آید. کلیه آزمایش ها در ph=7/0± 0/2 و در دما های 27، 28، 29، 30، 32، 34 و 36 درجه سلسیوس برای محلول نیترات به تنهایی و در دما ی 36 درجه سلسیوس برای محلول نیترات به همراه سولفات انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش فشار، میزان حذف نیترات افزایش می یابد که این تأثیر فشار، به ویژه هنگامی که نیترات به همراه کاتیون تک ظرفیتی باشد محسوس تر است. این افزایش میزان حذف تا فشار 14 بار بیشتر بوده و پس از آن تقریباً ثابت می شود. در خصوص تأثیر غلظت در میزان حذف نیترات نیز بسته به نوع کاتیون همراه نیترات این تأثیر متفاوت است. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه هنگامی که کاتیون همراه نیترات تک ظرفیتی است، مانند نیترات سدیم، میزان حذف نیترات با افزایش غلظت کاهش می یابد. تأثیر نوع و میزان آنیون همراه نیترات در میزان حذف آن نیز بسته به نوع آنیون همراه نیترات متفاوت می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که با افزایش غلظت سولفات در محلول، میزان حذف نیترات کاهش می یابد. در خصوص تأثیر دما در میزان حذف نیترات، نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که با افزایش دما میزان حذف نیترات کاهش می یابد ولی میزان شار عبوری از غشاء افزایش می یابد.

در این تحقیق تهیه نانوکامپوزیت های پلی آنیلین/اکسید نقره با استفاده از پایدارکننده های گوناگون ازجمله هیدروکسی پروپیل سلولز، پلی وینیل الکل و دودسیل بنزن سولفونات سدیم در محیط آبی و آبی/غیرآبی با پلیمریزاسیون شیمیایی آنیلین در حضور آمونیوم پر اکسی دی سولفات به عنوان اکسیدانت مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی رفتار و خواص متفاوت این نمونه ها از آزمونهای میکروسکپ الکترونی (sem)، طیف سنجی مادون قرمز (ftir)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (tga) و اشعه ایکس (x-ray) استفاده گردید. بررسی نتایج طیف سنج مادون قرمز نشان میدهد شدت پیک ها به نوع پایدار کننده بستگی دارد. نتایج نشان می دهد شکل شناختی، درصد تبدیل مونومر به پلیمر ، اندازه ذرات و یکنواختی محصول به نوع محلول و پایدارکننده،غلظت پایدارکننده ونانو ذرات اکسید نقره بستگی دارد و افزودن پایدارکننده علاوه بر اینکه سبب ریزتر شدن اندازه ذرات می شود، توزیع ذرات را هم یکنواخت تر می کند. اندازه متوسط ذرات توسط نرم افزار«microstructure measurement » درمحدودهnm 126-23 بدست آمد. همچنین آنالیز حرارتی نشان داد که وجود اکسید فلزی سبب افزایش پایداری حرارتی می گردد و بیشترین پایداری حرارتی مربوط به نانو کامپوزیت پلی آنیلین/پلی وینیل الکل/نانو ذره می باشدکه دردمای 600.65تجزیه می شود و در این دما حدود 52.155درصد از پلیمر هنوز باقیمانده است.

رسوب آسفالتین در دوران تخلیه طبیعی و ازیاد برداشت نفت یک مشکل جدی محسوب می شود؛ زیرا می تواند باعث آسیب دیدگی سازند شود. به منظور تهیه ی یک استراتژی پیشگیری قابل قبول، نیاز است تا مکانیسم های رسوب آسفالتین و پارامترهای تأثیرگذار بر آن آشکار شوند. از این رو انجام آزمایشات گوناگون تخلیه طبیعی و فرآیندهای ازیاد برداشت بر روی مغزه لازم به نظر می رسد. در این تحقیق اثر تزریق گاز طبیعی بر پدیده تشکیل رسوب آسفالتین و تغییر خواص عمده مغزه مورد بررسی قرار گرفته است. دو مغزه ماسه سنگی با اندازه های مختلف انتخاب شده اند. دو نوع نفت مورد استفاده در این آزمایشات نفت زنده از مخازن دریایی ایران می باشد. همچنین فشار نیز در دو حالت بررسی شده است. در آزمایشات برای اندازه گیری کاهش نفوذپذیری مغزه در طول آزمایش، با استفاده از افت فشارها در فاصله ابتدا و انتهای مغزه و رابطه دارسی، میزان نفوذپذیری در قبل و بعد از تزریق گاز محاسبه می شود. با توجه به در دسترس نبودن نمونه نفت زنده با آسفالتین بالا، تنها در تعدادی از آزمایشات به ازای هر pv تزریقی، از سیال تزریقی نمونه گیری و با روش ip-143 میزان آسفالتین هر نمونه مشخص شد. به کمک معادلات موازنه جرم، کاهش تخلخل مغزه محاسبه می شود و بر حسب pv تزریقی رسم شده است. رابطه توانی بین نفوذپذیری آسیب دیده و تخلخل مغزه آسیب دیده در تست ها بدست آمده است. همچنین تغییرات نسبت نفت به گاز خروجی برحسب حجم گاز تزریقی، تغییرات فاکتور بازیابی برحسب حجم گاز تزریقی، میزان افت فشار برحسب حجم گاز تزریقی، تغییرات میزان آب کاهش نیافتنی برحسب حجم گاز تزریقی نیز بررسی می شود.

در جهان کنونی با توجه به بحران آب و مشکلات ناشی از آن، حفاظت از منابع آب از اهمیت زیادی برخوردار است. این موضوع جوامع بشری را بر آن داشته تا نه تنها از منابع آب حفاظت کنند، بلکه به دنبال راه‏هایی برای تصفیه‏ی پساب‏ها باشند. چرا که تصفیه‏ی پساب علاوه بر جلوگیری از هدر رفت آب، کمک شایان توجهی نیز به حفاظت از محیط زیست می‏کند. شایان ذکر است که برخی از انواع پساب‏ها علاوه بر مشکلات زیست محیطی، باعث بروز بیماری‏های خطرناک برای انسان‏ها نیز می‏شوند. تصفیه‏ی پساب، با توجه به نوع پساب تولید شده، انواع مختلفی دارد. در این پژوهش به بررسی تصفیه‏ی پساب‏های صنعتی و جداسازی فلزات سنگین از آن‏ها پرداخته می‏شود. تصفیه‏ی پساب‏ها به روش‏های مختلفی انجام می‏شود که از مهم‏ترین آن‏ها می‏توان به اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون اشاره کرد. به دلیل گستردگی بحث، در این پژوهش به طور ویژه به استفاده از یک غشا با سازو کار ترکیبی اسمز معکوس- نانوفیلتراسیون به نام tfc-hr برای جداسازی یون‏های روی و سرب از پساب پرداخته می‏شود. جهت تعیین عملکرد غشا غلظت یون حذف شده، رسانایی پساب ، میزان عبور دهی(شار) و ph پساب تصفیه شده مورد بررسی قرار می گیرد. پس از انجام آزمایشات و بررسی نتایج، مشخص شد که غشای مزبور دارای جداسازی مناسبی می‏باشد، به طوری که میزان بازیابی یون روی، به طور میانگین، در غلظت‏های مختلف خوراک به 96-99 درصد می‏رسد. پارامترهای عملیاتی موثر در این فرایند عبارتند از: دما، فشار، دبی، وph. از بین این پارامترها در این‏جا، پارامتر فشار تغییر داده شده است. از دیگر پارامترهای موثر در این فرایند می‏توان به نوع نمک استفاده شده نیز اشاره کرد

استفاده صحیح از منابع نفتی کشور ، به منظور افزایش عمر آن ها و برخورداری نسل های آینده از این ذخایر خدادادی ایجاب می کند تا با مدیریت صحیح این منابع آشنا شویم. از نکات قابل توجه در مدیریت مخازن ، اتخاذ روش هایی برای حفظ و صیانت مخزن ، بالا بردن راندمان تولید و سعی بر نگه داشتن آن در حد مطلوب در طول زمان می باشد. سیلابزنی با سورفکتانت از جمله روش های شیمیایی است که اخیراً توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. این روش با کاهش کشش سطحی به عنوان اصلی ترین مکانیزم ، سبب ازدیاد برداشت نفت می گردد. با عنایت به اهمیت روش سیلابزنی با سورفکتانت و نیز بررسی ومشاهده جریان سیال در محیط متخلخل و شناخت فرآیندهای فیزیکی در هنگام حرکت سیال، از مدل های دو بعدی شیشه ای استفاده می شود. مهم ترین ابزارآزمایشگاهی مورد استفاده در این پروژه، همین مدل های شیشه ای است که حفرات و گلوگاه ها بر روی آن حک گردیده است و میکرومدل نامیده می شود. ساختار حفره که عامل اصلی عبورپذیری جریان سیال (تراوایی) و مقدار ذخیره سیال (تخلخل) است شبکه ای از حفره ها و گلوگاه ها می باشد و این حفره ها و گلوگاه ها فضای خالی میان دانه های سنگ را تشکیل می دهد. در این رساله اثر دبی ، غلظت سیال تزریقی و تغییر اندازه دانه ها بر بازیافت نهایی نفت در سه میکرومدل ناهمگن شیشه ای بررسی می شود. آنالیز عکس های گرفته شده از این آزمایشات به اندازه گیری بازیافت نهایی نفت کمک شایانی می نماید. انجام آزمایشات طراحی شده به این نتیجه منجر شد که افزایش غلظت سورفکتانت از 0 تا 1 cmcدر دبی ثابت موجب افزایش بازیافت در سه الگو گردید. با توجه به نتایج حاصله ، بیشترین افزایش بازیافت در میان سه الگو را می توان به الگوی با اندازه 53/3 * 83/11سانتی متر مربع با مقدار 46/35 درصد در دبی 10 ml/hr نسبت داد. همچنین، بیشترین تغییرات بازیافت با افزایش دبی را می توان در دو الگوی با اندازه 51/3*93/11 و 91/3*94/11سانتی مترمربع مشاهده نمود. در غلظت ثابت cmc2/0 ، افزایش دبی از 1 تا 50 ml/hr در الگوهای (a)و(b) به ترتیب سبب افزایش بازیافت 01/68 و68/50 درصدی شده و در غلظت cmc6/0تغییرات بازیافت به صورت 64/89 و28/47 درصد گردید. همچنین، بیشترین مقدار افزایش بازیافت با در نظرگیری تغییر مقیاس اندازه دانه ها متعلق به الگوی 91/3*94/11 سانتی مترمربعی به میزان 88/34 درصد می باشد.

بهبود بازیافت نفت از طریق تنظیم ترکیب یونی و شوری آب تزریقی بعنوان یک روش جدید بازیافت نفت شناخته شده است. در سال های اخیر، تحقیقات گسترده بر روی سیستم سنگ/نفت/آب نمک نشان داده است که تزریق آب با شوری پایین تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی بازیافت نفت از مخازن ماسه سنگی دارد. اگرچه پتانسیل این روش در مورد مخازن کربناته مورد بررسی قرار نگرفته، اما برخی مطالعات، مخازن کربناته را از تاثیر این روش مستثنی کرده اند. در این پایان نامه سعی بر آن شده است تا پتانسیل اثر این روش در کربناته مورد بررسی قرار گیرد. آزمایش های این رساله از طریق دو روش مطالعاتی سلول آشام و سیلاب زنی انجام شده است. در روش اول به بررسی اثر کاهش شوری آب تزریقی در فرآیند آشام خودبه خودی مخازن کربناته شکافدار پرداخته شده است. در این مرحله با کاهش شوری آب آشام بازیافت نفت را محاسبه کرده و صحت آن با آزمایش های پتانسیل زتا، زاویه تماس و کشش سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. میزان بازیافت بدست آمده برای آب های سازند، دریا، دریا یک بار رقیق شده، دریا 10 بار رقیق شده بترتیب برابر 07/10، 11/15، 05/18 و %04/16 شده است. در بخش دوم، ابتدا به مطالعه اثر کاهش شوری در آزمایش های سیلاب زنی پرداخته که در تزریق حالت ثانویه مقدار بازیافت آب های سازند، دریا و دریا 10 بار رقیق شده بترتیب برابر 3/37، 55 و %61 می باشد. در ادامه، تزریق را به حالت ثالثیه برای هر کدام از آزمایش های فوق برده که افزایش ازدیاد برداشت برای آب سازند بترتیب با تزریق آب دریا، دریا یک بار رقیق شده و 10 بار رقیق شده برابر با 86/11، 67/12 و صفر درصد بدست آمده، در تزریق حالت ثالثیه بعد از آب دریا، آب دریا یک بار رقیق شده ، آب دریا 10 بار رقیق شده و آب دریا 20 بار رقیق شده تزریق شده است که افزایش بازیافت آنها بترتیب برابر با 15/18 ، 82/7 و صفر درصد می باشد. در تزریق حالت ثالثیه بعد از آب دریا 10 بار رقیق شده تنها آب دریا 20 بار رقیق شده در حالت ثالثیه تزریق می شود که هیچ گونه افزایش بازیافتی دیده نشد. در ادامه مطالعات بخش دوم به بررسی اثر ترکیب یونی آب تزریقی پرداخته تا اثر یون های غیرفعال سدیم و کلرید و همچنین اثر یون پتانسیل زا سولفات بررسی گردد. در این تحقیق از سه آب هوشمند ssw4so4، ssw0nacl و ssw0nacl-4so4 استفاده شده که بازیافت نهایی آنها بترتیب برابر با 33/61، 19/69 و %78 بدست آمده است. صحت تمامی نتایج بدست آمده از طریق آزمایش های پتانسیل زتا، زاویه تماس و کشش سطحی مورد بررسی قرار گرفته است.

هدف از این تحقیق مطالعه العه جذب یون های اورانیوم(6) بر روی جاذب پلیمری پلی پیرول می باشد. دراین تحقیق، پلی پیرول به روش پلیمریزاسیون شیمیایی و کلوئیدی تهیه و سپس خواص جاذب به وسیله آنالیزهای sem و ftir مشخص شده است. تاثیر پارامترهای مختلفی نظیر ph، زمان تماس، غلظت اولیه یون فلزی، مقدار جاذب و دما در سیستم ناپیوسته برای فرآیند جذب اورانیوم مورد بررسی قرار گرفته است. شرایط بهینه جذب اورانیوم با غلظت اولیه 50 میلی گرم بر لیتر توسط پلی پیرول در ph برابر 5، زمان تماس 7 دقیقه، مقدار جاذب 05/0 گرم و دمای 25 درجه سانتی گراد به دست آمده است. علاوه بر این داده های سینتیکی با مدل های شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و دواکسپونانسیلی برازش شده است که از میان این مدل ها، مدل دو اکسپونانسیلی از دو مدل دیگر فرآیند جذب فلز اورانیوم را بهتر توصیف کرده است. از دو مدل لانگمویر و فرندلیچ برای برازش داده های تعادلی فلز اورانیوم استفاده شده است و مشاهده شده که مدل فرندلیچ تطابق بهتری نسبت به مدل لانگمویر با داده های تعادلی اورانیوم دارد. ماکزیمم ظرفیت جذب اورانیوم توسط برازش داده های تعادلی با مدل لانگمویر، 72/87 میلی گرم بر گرم جاذب به دست آمده است. همچنین با بررسی پارامترهای ترمودینامیکی ?g0، ?h0 و ?s0 مشخص گردید که فرآیند جذب اورانیوم توسط پلی پیرول فرآیندی خودبه خودی و گرماگیر می باشد و تغییرات آنتروپی برای فرآیند جذب اورانیوم مثبت به دست آمده است که این نشان دهنده افزایش بی نظمی در لایه مرزی بین جامد و محلول می باشد. نتایج حاصل از حضور فعال کننده های سطحی در پلی پیرول نشان داد که به ترتیب ctab، dbsna و peg بیشترین ظرفیت جذب را داشتند.

امروزه با توجه به بحران انرژی و رو به پایان بودن سوختهای فسیلی، استفاده از انرژی هستهای بسیار مورد توجه قرار گرفته. ولی در عین حال مشکلات ناشی از آلودگیهای بجا مانده از حاملهای انرژی هستهای چالشی عظیم را در برابر بشر قرار داده است. . در تحقیق حاضر، برای حذف اورانیم از پسمان های مایع از روش تبادل یون استفاده شده است.