بررسی تجربی تاثیر امواج مایکروویو و امواج مافوق صوت بر ویژگیهای اساسی نفت خام سنگین

این مطالعه اثرات امواج مایکروویو (MW) و امواج مافوق صوت (US) را بر روی یک نمونه نفت خام سنگین از یک مخزن در جنوب غربی ایران بررسی کرد. امواج مایکروویو باعث شد دمای نمونه نفت خام با گرم کردن انتخابی اجزای قطبی و ایجاد مناطق داغ افزایش یابد. در امواج مافوق صوت ، گرمایش با اثر کاویتاسیون همراه بود. امواج مافوق صوت ویسکوزیته نمونه نفت خام سنگین را در تمام مدت زمان کاهش داد. امواج مافوق صوت با ایجاد حباب هایی ویسکوزیته را تغییر دادند که پیوندهای بین مولکولی رزین را از هم پاشیدند و ذرات مولکولی بزرگ آسفالتین را ترک کردند. کاهش محتوای گوگرد در امواج مافوق صوت بسیار بیشتر از امواج مایکروویو بود. در تمام مدت زمان، محتوای گوگرد با افزایش زمان تابش کاهش یافت. به دلیل پتانسیل بالای آن برای جذب امواج مایکروویو، گوگرد فعالی ایجاد می کند که می تواند از نفت خام به صورت سولفید و سولفید هیدروژن منتشر شود. کاهش محتوای گوگرد از آنگلومراهای آسفالتین تحت امواج مایکروویو و امواج مافوق صوت با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیفسنجی پراکنده انرژی (EDS) مشاهده شد. تابش علاوه بر کاهش اثر گوگرد با تاثیر بر عناصر نیتروژن و اکسیژن آن، قطبیت ذرات آسفالتین را کاهش داد و از تجمع مجدد ذرات ترک خورده جلوگیری کرد. نتایج تجزیه و تحلیل SARA (اشباع، آروماتیک، رزین و آسفالتین) نشان داد که ذرات آسفالتین ظرفیت بیشتری برای جذب امواج مایکروویو نسبت به اجزای رزین دارند، زیرا پس از کاهش میزان اجزای آسفالتین در مراحل اولیه تابش، اجزای رزین شروع به کار کردند. با توجه به نتایج طیف مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR )، تابش تابش امواج مایکروویو باعث ترک خوردن مولکولهای زنجیره بزرگ و بیرون راندن اجزای سبک از نمونه های خام سنگین شد. این دو پدیده تابعی از زمان تابش هستند. سرعت ترک خوردگی اجزای سنگین به طور مداوم بیشتر از میزان ترک اجزای سبک در فواصل زمانی اولیه بود. در نهایت، این منجر به یک نفت سنگین ارتقا یافته شد. در برخی موارد، با وجود ترک خوردن مولکولهای زنجیره بزرگ و ایجاد اجزای سبک، مقادیر خروجی اجزای سبک بالاتر بود. در امواج مافوق صوت ، ترک خوردگی مولکول های زنجیره بزرگ رخ داد، اما به دلیل خروج اجزای سنگین از نفت خام، به شدت افزایش یافت و نفت خام حاصل از اجزای خالص تری داشت.

Keywords:

نفت سنگین , امواج مایکروویو , امواج مافوق صوت , ویسکوزیته , آسفالتین