• ورود کاربران دانشگاهی

  • ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)

  • سپندا

    کاربر مهمان
    پنجشنبه 2 آذر 1396| 54.146.50.80 :Your IP
    سامانه پایان نامه های دانشگاه اصفهان (سپندا)



    عنوان :
    استفاده از باکتری ها برای مقابله با ایجاد رسوبات واکسی در ترکیبات نفتی همراه واکس زیاد
    انتشارات : دانشگاه اصفهان
    سال :1386
    زبان : Persian
    شماره سند : 4774
    موضوع :
    پژوهشگر : سید نواب صالحی
    توصیفگر لاتین : ??????? ????????? ????? Waxy crude oil ? Wax ? Biodegradation ? Oil deposits ? Alkenes ? Asphaltine ? Wax deposits ? Strain ? Wax appearance temperature determination ? Bacteria ? Pour point temperature ? Taghuchi method ? Bioinhibitors
    توصیفگر فارسی : بیوتکنولوژی ◄ 1386 ◄ نفت خام واکسی ◄ فساد زیستی ◄ رسوبات نفتی ◄ آسفالتین ◄ آلکن ها ◄ رسوبات واکسی ◄ سویه ◄ تعیین دمای ظهور واکس ◄ باکتری ◄ دمای ریزش ◄ روش تاگوچی
    دانشکده : دانشگاه اصفهان، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی
    مقطع : کارشناسی ارشد مهندسی شیمی گرایش بیو تکنولوژی

    استاد راهنما : دکتر علیرضا سلیمانی نظر، دکتر روحا کسری کرمانشاهی
    استاد مشاور :
    سال دفاع : 1386
    شماره رکورد : 4774
    شماره راهنما : CHE.Eng2 10
    فهرست : فهرست مطالب
    عنوان صفحه


    فصل اول: معرفی رسوب واکس
    1-1- شیمی نفت 1
    1-1-2- ترکیبات اشباع 2
    1-1-3- آلکن‌ها (الفین‌ها) و سیکلوآلکن‌ها 3
    1-1-4- ترکیبات آروماتیک 3
    1-1-5- آسفالتین‌ها 3
    1-1-6- رزین‌ها 5
    1-2- رسوبات نفتی 6
    1-2-1- سازوکارهای عمومی رسوب ترکیبات نفتی 6
    1-2-2- رسوبات آسفالتینی 8
    1-2-3- رسوبات واکسی 8
    1-2-3-1- شاخص‌های رسوب واکس 11
    1-2-3-2- عوامل رسوب و ساز وکارهای نشست واکس 12
    1-2-3-3- مدل‌های ترمودینامیکی توصیف‌کننده‌ی رفتار تشکیل رسوب 13
    1-2-3-4- روش‌های تعیین دمای ظهور واکس 14

    فصل دوم: روش‌های متداول مقابله با رسوبات واکسی
    2-1- مقدمه 19
    2-2- روش‌های مکانیکی 19
    2-3- روش‌های حرارتی 20
    2-4- روش‌های شیمیایی 21
    2-4-1- بازدارنده‌ها 22
    2-4-1-1- ترکیبات اصلاح کننده‌ی واکس 22
    2-4-1-2- ترکیبات پخش‌کننده‌‌ی واکس 27
    2-4-1-3- پاککننده‌ها 28
    عنوان صفحه

    2-4-2- حلال‌ها 28
    2-5- روش‌های مغناطیسی 29
    2-6- روش‌های غیر متداول 30
    2-7- نتیجه‌گیری 31

    فصل سوم: استفاده از فناوی زیستی به منظور مقابله با رسوبات واکسی
    3-1- مقدمه 33
    3-2- تخریب زیستی هیدروکربن‌های سنگین 4
    3-3- تخریب زیستی ترکیبات واکسی 37
    3-3-1- تخریب زیستی آلکان‌های خطی 37
    3-3-1-1- مسیرهای متابولیکی تخریب هوازی آلکان‌ها 38
    3-3-2- تخریب زیستی آلکان‌های شاخه‌دار 39
    3-3-3- تخریب زیستی آلکان‌های حلقوی 39
    3-4- تخریب زیستی آسفالتین‌ها 40
    3-5- مقابله با رسوبات سنگین با استفاده از محصولات زیستی 42
    3-5- 1- اهمیت ترکیبات فعال سطحی زیستی 43
    3-5- 2- کاربرد زیست فعالان سطحی در مقابله با رسوبات 44
    3-5-3- جنبه‌های بیولوژیک زیست فعالان سطحی 46
    3-5-4- تولید صنعتی ترکیبات زیست فعال سطحی 46
    3-6- نتایج عملی استفاده از فناوری زیستی 47
    3-6-1- انتقال نفت‌های سنگین به کمک آب 47
    3-6-2- زدودن رسوبات سنگین از کف تانکهای ذخیرهی نفت خام 48
    3-7- بحث و نتیجه‌گیری 49

    فصل چهارم: مواد و روش‌ها
    4-1- مواد و تجهیزات 50
    4-1-1- کروسین 50
    عنوان صفحه

    4-1-2- مواد شیمیایی با خلوص بالا 50
    4-1-3- آگار، نوترینت براث و نوترینت آگار 51
    4-1-4- پارافین جامد 51
    4-1-5- نفت‌های خام 51
    4-1-6- ‌نمونه‌های رسوبات نفتی کف مخازن 52
    4-1-7- منابع مورد استفاده برای جداسازی سویه‌ها 52
    4-1-8- محیط‌های کشت معدنی 52
    4-1-9- دستگاه‌های عمومی 53
    4-1-10- دستگاه‌های سانتریفوژ 54
    4-1-11- دستگاه طیف‌سنج 54
    4-1-12- دستگاه طیف‌سنج UV-VIS-NIR 54
    4-1-13- پمپ پریستالتیک 54
    4-1-14- دماسنج‌ها 55
    4-1-15- پلیت‌های 96 چاهکی 55
    4-1-16- ابزار اندازه‌گیری نقطهی ریزش 55
    4-1-17- دستگاه خال سرد 57
    4-1-18- پمپ‌های هوا 59
    4-1-19- بیوراکتورها 59
    4-2- روش‌ها 60
    4-2-1- جداسازی میکروارگانیسم‌ها 60
    4-2-2- خالص‌سازی سویه‌ها 61
    4-2-3- انتخاب سویه‌های مناسب 62
    4-2-4- بررسی مقدماتی سویه‌ها 62
    4-2-5- تست فروپاشی قطره 62
    4-2-6- آزمون پراکندگی نفت 63
    4-2-7- تعیین شاخص ایجاد امولسیون 63
    4-2-8- تعیین کشش سطحی 64
    عنوان صفحه

    4-2-9- تعیین منحنی رشد سویه‌ها در نوترینت براث 65
    4-2-10- تعیین میزان جذب سویه‌ها در محیط‌های حاوی هیدروکربن 65
    4-2-11- استخراج ترکیبات زیست فعال سطحی 66
    4-2-12- غنی سازی نفت خام با ترکیبات واکسی 67
    4-2-13- بررسی اثر نوع منبع کربن در تولید ترکیبات زیست فعال سطحی 67
    4-2-14- تولید ترکیبات زیست فعال سطحی در بیوراکتور 67
    4-2-15- تعیین زمان مناسب برای استخراج ترکیبات از محیط کشت 68
    4-2-16- روش استاندارد اندازه‌گیری نقطهی ریزش 68
    4-2-16-1- خلاصهی روش انجام آزمایش 68
    4-2-16-2- روش انجام آزمایش 69
    4-2-17- اندازه‌گیری نقطهی ظهور واکس بر اساس روش ASTM 2500 70
    4-2-18- ‌تعیین دمای ظهور واکس با استفاده از طیف سنجی در ناحیهی NIR 71
    4-2-18-1- روش انجام آزمایش 71
    4-2-19- تعیین عملکرد بازدارنده‌های زیستی با دستگاه خال سرد 72
    4-2-20- تعیین میزان رسوبات جامد زدوده شده در اثر فعالیت میکروبی 73
    4-2-21- طراحی و هدایت آزمایش‌ها به روش تاگوچی 73

    فصل پنجم: نتایج و بحث
    5-1- جداسازی 76
    5-2- بررسی مقدماتی سویه‌ها 77
    5-3- کشت سویه‌ها در محیط‌های جامد محتوی هیدروکربن 79
    5-4- آزمایش‌های پراکندگی نفت و فروپاشی قطره 79
    5-5- نتایج آزمون شاخص ایجاد امولسیون 80
    5-6- رسم منحنی رشد 83
    5-7- شکل باکتریها 83
    5-8- کاهش نقطهی ریزش توسط بازدارنده‌های زیستی 86
    5-8-1- کاهش نقطهی ریزش بوسیلهی ترکیبات حاصل از سویهی S2 87
    عنوان صفحه

    5-8-2- کاهش نقطهی ریزش بوسیلهی ترکیبات حاصل از مخلوط سویه‌های S4 و S8 88
    5-8-3- کاهش نقطهی ریزش بوسیلهی ترکیبات حاصل از مخلوط سویه‌هایS0، S2، S4 و S8 90
    5-9- تعیین نقطهی ظهور واکس بر مبنای روش ASTM - D2500 91
    5-10- تعیین نقطهی ظهور واکس بر اساس طیف جذب NIR 91
    5-10-1- تعیین نقطهی ظهور واکس نفت خام واکسی دهلران 91
    5-10-2- بررسی اثر مواد شیمیایی در کاهش نقطهی ظهور واکس 93
    5-11- کاهش نقطهی ظهور واکس توسط بازدارنده‌های زیستی 94
    5-11-1- کاهش نقطهی ظهور واکس توسط بازدارندههای حاصل از سویهی S0 95
    5-11-2- کاهش نقطهی ظهور واکس توسط بازدارنده‌های حاصل از سویهی S4 96
    5-11-3- کاهش نقطهی ظهور واکس توسط بازدارنده‌های حاصل از سویهی S2 97
    5-11-4- کاهش نقطهی ظهور واکس توسط بازدارنده‌های سویه‌های S0 ، S2، S4 و S8 98
    5-12- بررسی قابلیت سویه‌ها در زدودن رسوبات 101
    5-13- آزمایش‌های روش خال سرد 102
    5-14- بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر 104
    5-15- تحلیل نتایج حاصل از آزمایش‌های بهینه‌سازی 105
    5-15-1- بررسی میزان تأثیر عوامل بر پاسخ 106
    5-15-1- 1- دما 106
    5-15-1-2- اثر غلظت مایهی تلقیح 107
    5-15-1-3- اثر pH 107
    5-15-1-4- اثر غلظت منبع نیتروژن 108
    5-15-2- شرایط بهینه 109

    فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادها
    6-1- نتیجه‌گیری 111
    6-2- پیشنهادها 112

    منابع و مآخذ 115


    چکیده :
    چکیده هدف کلی از انجام این تحقیق، استفاده از باکتریها به منظور کنترل و یا حذف رسوبات واکسی نفت خام بوده است. به منظور جداسازی سویه‌های مناسب، از موقعیت‌هایی که برای مدت زمان نسبتاً طولانی در معرض ترکیبات هیدروکربنی بوده‌اند نمونه‌گیری به عمل آمد. پس از انجام مراحل جداسازی، در مجموع 44 سویهی واجد قابلیت رشد بر روی ترکیبات هیدروکربنی بدست آمد. با انجام آزمون‌های فروپاشی قطره، تعیین شاخص ایجاد امولسیون و آزمون‌های قابلیت رشد سویه‌ها بر روی هیدروکربن‌های مختلف، 12 سویه انتخاب گردید. سویهی موسوم به S0 با داشتن قابلیت ایجاد بیوفیلم بر روی مخلوط پارافین‌های جامد و توانایی در آزادسازی رسوبات واکس به عنوان مناسب‌ترین سویه در زدودن رسوبات واکسی شناسایی شد. سویهی S2 مناسب‌ترین سویه در تولید ترکیبات زیست فعال سطحی مؤثر و نیز زدودن رسوبات سنگین (لجن نفتی) بدست آمده از کف مخازن نگهدارندهی نفت خام شناخته شد. همچنین سویه‌های S4 و S8 به عنوان دو سویهی مناسب مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور تولید ترکیبات زیستی مناسب (بازدارنده‌ها) برای پیشگیری از رسوب واکس، سویه‌ها بصورت تکتک و نیز بصورت مخلوط در بیوراکتورهای هوادهی شده و در محیط‌های هیدروکربنی رشد داده شدند. پس از انجام مراحل جداسازی محصولات، قابلیت ترکیبات حاصله در پیشگیری از ایجاد رسوب واکس (با تعیین نقطهی ظهور واکس) و جلوگیری از تشکیل شبکهی ژلی کریستال‌های واکس (با تعیین نقطهی ریزش) بررسی شد. تعیین نقطهی ظهور واکس با بررسی میزان جذب نمونهی نفت خام واکسی در محدوده‌ای از دماهای مختلف و در طول موج خاصی از ناحیهی نزدیک مادون قرمز (1608 نانومتر) صورت گرفت. نقطهی ریزش بر اساس استاندارد ASTM D 5853 اندازه گیری گردید. تعیین نقطهی ظهور واکس و نیز تعیین نقطهی ریزش نفت خام واکسی نشان دادند که ترکیبات بیوشیمیایی بدست آمده دارای توانایی بسیار مناسبی در کاهش نقطهی ظهور واکس و نقطهی ریزش هستند. علاوه بر این مشخص شد که بهترین عملکرد سویه‌ها در حالتی حاصل میشود که سویه‌ها بصورت مخلوط بکار روند. عملکرد سویه‌ها در زدودن رسوبات واکسی در راکتورهای هوادهی شده و نیز در ارلن‌ بررسی شد. با تعیین وزن رسوبات واکسی در قبل و بعد از تأثیر مخلوط سویه‌ها روشن شد که مخلوط سویه‌های انتخاب شده دارای توانایی قابل قبولی در آزادسازی رسوبات جامدِ تثبیت شده میباشد. آزمایش‌های بهینه‌سازیِ تأثیر عملکرد باکتریها، با هدف حداکثر کاهش دمای ظهور واکس با استفاده از روش تاگوچی انجام گرفت و شرایط بهینه برای عملکرد مخلوط سویه‌ها تعیین شد. واژگان کلیدی: نفت خام واکسی، تخریب زیستی، ترکیبات بازدارندهی زیستی، دمای ظهور واکس، دمای ریزش

    چکیده انگلیسی :
    Abstract In this work, bacteria are used to treat wax deposition problems. Bacterial strains were isolated from different oily sludge samples and soils obtained from areas contaminated with hydrocarbons. Forty four strains with the ability of using hydrocarbons as the sole source of carbon and energy were isolated. Drop collapse and emulsification index tests were performed and twelve strains were selected. Strain S0 found to be a suitable candidate with the abilities of forming a stable biofilm over the mixture of solid paraffins and removing the wax deposits. Strain S2 was the best in producing the effective inhibitors and also in removing the oily sludge from the bottom of laboratory scale tanks. Beside, strains S4 and S8 were used. In order to produce bioproducts (bioinhibitors) to prevent wax deposition, pure and mixed cultures of strains were cultivated in aerated bioreactors at the expense of hydrocarbon substrates. Bioproducts recovered from the culture medium were used as inhibitors to reduce wax appearance temperature (WAT) and pour point (PP) temperature. To measure the WAT, the absorbance of waxy crude sample in the near infra-red (NIR) region was measured and the wavelength of 1608 nm picked for following measurements. PP measurements performed according to ASTM D 5853. PP and WAT reduced substantially when bioproducts obtained from the abovementioned strains were used as additives. The best result came when a mixed culture was used. Mixed cultures of strains were cultivated in conical flasks and aerated bioreactors with immobilized solid wax and oily sludge as the sole source of carbon and energy. The treatment resulted in decrease of deposits weight. Taguchi experimental design was applied to optimize the growth conditions to attain the maximum reduction in WAT. Keywords Waxy crude oil, Biodegradation, Bioinhibitors, Wax appearance temperature, Pour point temperature, Wax dispersion


    کلید واژه ها :
    بیوتکنولوژی ◄ 1386 ◄ نفت خام واکسی ◄ فساد زیستی ◄ رسوبات نفتی ◄ آسفالتین ◄ آلکن ها ◄ رسوبات واکسی ◄ سویه ◄ تعیین دمای ظهور واکس ◄ باکتری ◄ دمای ریزش ◄ روش تاگوچی,ترکیبات بازدارنده زیستی Waxy crude oil ◄ Wax ◄ Biodegradation ◄ Oil deposits ◄ Alkenes ◄ Asph

    آذر 1386
    0

    صفحه اول : University of Isfahan Faculty of Engineering Department of Chemical Engineeri ng M.Sc. Thesis Use of Bacteria to treat wax precipitation in high waxy oil Supervisors: Dr. Ali Reza Solaimany Nazar Dr. Rouha Kasra Kermanshahi Advisor: Dr. Masoud Beheshti By: Sayyed Navvab Salehi December 2007
    فصل اول :
    فصل دوم :
    فصل سوم :
    فصل چهارم :
    فصل پنجم :
    فصل ششم :