دراین رساله مطالعات آزمایشگاهی برای بررسی عوامل موثر بر تشکیل رسوبات کربناته و سولفاته رایج در صنعت نفت و اثر پارامتر های مختلف مانند دما، فشار، ph، ماده فعال سطحی و حضور نمک های دیگر بر نشست رسوب بر سطح فلزی بررسی گردید. برای اندازه گیری مقدار دقیق پوشش دهی سطح توسط رسوبات نشست کرده در شرایط دینامیکی از روش الکتروشیمیایی و الکترود دیسکی گردان استفاده شد. نتایج بررسی اثرات پارامترها بر مقدار رسوب نشست کرده کربنات کلسیم و سولفات باریم بر روی سطح نشان داد که با افزایش دما، فشار و غلظت سورفکتانت و نیزکاهش ph، مقدار نشست رسوبات مذکور بر روی سطح کاهش مییابد و این در حالی است که با افزایش غلظت نمک nacl روند مشخصی بر مقدار پوشش دهی سطح ملاحظه نشد. همچنین نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی بر مورفولوژی و اندازه کریستال گویای این واقعیت بود که اندازه کریستالهای نشست کرده به شدت تابع پارامتر های مذکورمی باشد. در بخش مدلسازی ترمودینامیکی، مدل جدید electrolyte-uniquac-nrf از گروه مدلهای ترکیبی موضعی توسعه داده شده است. این مدل برای محاسبه ضریب فعالیت و پیش بینی ضریب اسمزی سامانه های الکترولیتی دو جزئی مورد استفاده قرار گرفت. مدل مذکور برای سامانه های چند جزئی بسط داده شد و برای پیش بینی نقطه رسوب گذاری نمک در محلولهای چند جزئی استفاده گردید که نتایج تجربی با نتایج محاسباتی تطابق بسیارخوبی داشتند. همچنین مدل مذکور برای بررسی اثرات دما و فشار بر روی حلالیت نمکهای کم محلول سولفاته استفاده گردید. در بخش دیگر مدلسازی، مدل اولیه uniquac-nrf برای سامانه های الکترولیتی به صورت مولکولی توسعه داده شد به طوریکه تعدادپارامترهای اندر کنش انرژی تنظیمی در معادله ضریب فعالیت نمک ها کاهش یافته و تنها یک پارامتر کاتیون- آنیون برای هر الکترولیت بهینه گردید.

در حال حاضر با توجه به بالا بودن دمای گاز ارسالی به واحد تنظیم نقطه شبنم، راندمان مبدل گاز-گاز و چیلر پروپان در واحد تنظیم نقطه شبنم بشدت کاهش یافته که تاثیر سو این امر خود را در کاهش تولید میعانات گازی نشان می دهد. در این پروژه شبیه سازی پالایشگاه گاز مسجدسلیمان (mis) با استفاده از نرم افزار تجاری aspen hysys با هدف انتگراسیون انرژی در راستای تولید بیشتر محصول جانبی این واحد صنعتی که میعانات گازی می باشد انجام شده است. جهت شبیه سازی واحد تصفیه گاز شرکت aspentech ، معادله حالت بسیار قوی بنام amine pk (در این بسته ترمودینامیکی برای محلول های آمین معادله kent-eisenberg در نظر گرفته شده است) را در نرم افزار گنجانده که بخوبی رفتار آمین _ گازهای ترش را پیشبینی کرده و جواب های بدست آمده از این معادله حالت تطابق بسیار بالائی با مقادیر اتاق کنترل دارند، کمائینکه این امر برای شبیه سازی صورت گرفته در این پروژه نیز صادق است. شبیه سازی واحد تنظیم نقطه شبنم با توجه به اینکه این واحد یکی از روش های نمزدائی بشمار می آید و براساس کتب و مراجع معتبر (مقالات و مراجع آموزشی نرم افزار hysys و aspen plus) ، با استفاده از معادله ترمودینامیکی pr که اتفاقا در ورژن های جدید اصلاح شده نیز می باشد، انجام شده است. خوشبختانه شبیه سازی این واحد نیز تطابق بسیار نزدیکی با مقادیر واقعی داشت که همین امر موجب شد که نتایج انتگراسیون نیز بسیار منطقی حاصل شوند. براساس نتایج حاصله از شبیه سازی، استفاده از مبدل گرمائی قبل از برج جذب و تبادل گرما میان جریان گاز ترش و شیرین، دمای این جریان تا 9/41 درجه سانتیگراد کاهش، راندمان مبدل گاز _ گاز واقع در واحد تنظیم نقطه شبنم افزایش و در نهایت دمای چیلر پروپان تا 19- درجه سانتیگراد کاهش می یابد که نهایتا منجر به افزایش تولید میعانات گازی به میزان 16170 بشکه در سال خواهد شد. از نظر اقتصادی هزینه سرمایه گذاری پروژه برابر با 27727 دلار با نرخ بازگشت کمتر از 1 ماه و سود پروژه سالانه1325940 دلار می باشد.

هدف از این پژوهش، بررسی آزمایشگاهی هم افزایی بازدارنده های مختلف بر سینتیک تشکیل کریستال های هیدرات گاز اتان می باشد. در این راستا، در حضور بازدارنده های مختلف و ترکیب آن ها، زمان تأخیر و سینتیک تشکیل کریستال هیدرات گاز اتان موردبررسی قرارگرفته است. کلیه آزمایش ها در شرایط حجم ثابت و با دمای ثابت عملیاتی 15/275 کلوین و با دور همزن 910 دور بر دقیقه و در غلظت های مختلف از افزودنی ها و ترکیب دوتایی آن ها انجام شده است. مقیاس و معیار بررسی عملکرد بازدارندگی افزودنی ها، زمان تأخیر، سرعت اولیه و سرعت متوسط 2000 ثانیه اول رشد می باشد. ترکیبات منتخب آزمایش شده، شامل تعدادی از مواد پلیمری (نشاسته، pvp و pam)، مواد فعال سطحی (روغن کرچک، peg، npe، lae، copolymer 20-103، copplymer 20-101، ctab و dtab)، آمینو اسیدها (گلایسین و لئوسین) و نمک ها (nacl، nabr، mgcl2، bacl2، kf و kbr) در غلظت ها و ترکیب درصدهای متفاوت می باشد. درنهایت با استفاده از قانون استورگس، مواد ازنظر عملکرد بازدارندگی بر سینتیک تشکیل هیدرات گاز اتان رتبه بندی شده و نتایج به دست آمده با توجه به ساختار و نحوه جذب بر روی کریستال هیدرات بررسی و تحلیل شده اند. پس از رتبه بندی ترکیب pvp با دو برابر غلظت بحرانی مایسل dtab، pvp با filter aid، pam با npe6 و pvp با npe6 به ترتیب رتبه اول تا چهارم بازدارندگی را نشان داده است. ترکیبات برتر معرفی شده در این تحقیق، به دلیل عملکرد بازدارندگی مناسب در فراتبرید بالاتر از 10 درجه سلسیوس، نسبت به بازدارنده های سینتیکی رایج ارجحیت دارند. همچنین pam در هم افزایی با npe و lae، توانایی توقف کامل تشکیل هیدرات را قبل از رسیدن به فشار تعادلی هیدرات گاز اتان دارد.