بررسي عملكرد اكسيدهاي فلزي نانو ساختار كبالت و آهن براي جلوگيري از رسوب آسفالتين نفت خام سنگين

هدف از اين مطالعه، بررسي روش جديد تلفيق امواج مافوق صوت در فركانس‌هاي متفاوف با نانوذرات اكسيد كبالت و اكسيد آهن در كاهش ميزان آسفالتين و ويسكوزيته سينماتيك نفت خام سنگين است. در ابتدا، نفت خام مورد مطالعه در دماي ثابت C˚ 20 تحت تابش امواج مافوق صوت در حالت تك فركانس و چند فركانس قرار گرفت. در مرحله بعد، چيدمان مبدل‌هاي پيزوالكتريك و دماي انجام آزمايش‌ها بهينه گرديد. در نهايت، تأثير امواج مافوق صوت و نانوذره Co2O3 و همچنين، نانوذره مغناطيسي γFe2O3 در يك ميدان مغناطيسي ثابت مورد بررسي قرار گرفت. آناليز SEM نشان داد كه نانوذره اكسيد كبالت و اكسيد آهن هر دو داراي مورفولوژي تقريبا كروي شكل و متوسط اندازه به ترتيب nm 50 و nm 40-20 مي‌باشند. نتايج نشان داد كه تابش امواج مافوق صوت با فركانس kHz 25 در زمان بهينه min 10 و دماي ثابت C˚ 20، ميزان آسفالتين را از 13.52% به 7.65% و ويسكوزيته سينماتيك را از cSt 87.2 به cSt 65.7 كاهش مي‌دهد. تلفيق امواج مافوق صوت در فركانس‌هاي kHz 25 و MHz 1.7عملكرد بهتري در كاهش ميزان اين دو پارامتر نسبت به حالت تك فركانس (kHz 25) نشان داد. در شرايط بهينه (دماي C˚ 50، زمان پرتودهي min 10 و غلظت .wt% 0.4 از هر دو نانوذره)، ميزان آسفالتين نفت خام تقريباً كاهشي مشابه با 61% براي هر دو نانوذره به نمايش گذاشت. درحالي‌كه تحت شرايط فوق و در حضور ميدان مغناطيسي ثابت با نانوذره مغناطيسي γFe2O3، اين ميزان كاهش به 63% رسيد. در گذشته مطالعاتي در مورد تأثير امواج مافوق صوت و روش‌هاي ديگر بر نفت‌هاي خام مختلف انجام گرفته، اما نتايج به‌دست آمده از اين تحقيق نشان داد كه استفاده از تلفيق امواج مافوق صوت در فركانس‌هاي مختلف و تزريق نانوذره مغناطيسي مي‌تواند به طور قابل ملاحظه‌اي ميزان آسفالتين و ويسكوزيته نفت خام سنگين را كاهش دهد.