کاربرد نانو تکنولوژی در صنعت نفت

نانوتكنولوژي و صنعت نفت

فناوري نانو مي­تواند اثرات قابل توجهي در صنعت نفت داشته باشد، در مطلب زير بعد از اشاره به برخي از اين تأثيرات، تعدادي از كاربردهاي فناوري نانو در صنعت نفت بويژه در بحث آلودگي محيط زيست و نيز سنسورهاي نانو به طور مختصر معرفي گرديده است: هنگامي كه ريچارد اسملي ( Richard Smally ) برندة جايزة نوبل، بالك مينسترفلورسنس را در سال 1985 در دانشگاه رايس كشف نمود،‌ انتظار اندكي داشت كه تحقيق او بتواند صنعت نفت را متأثر سازد. سازمان انرژي آمريكا ( DOE ) سرمايه‌گذاري خود را در قسمت فناوري نانو با 62 درصد افزايش داد تا مطالعات لازم در زمينة‌ موادي با نام‌هاي باكي‌بال‌ها ( Bulky Balls ) و باكي‌تيوب‌ها ( Bulky Tubes )‌ استوانه‌هاي كربني كه داراي قطر متر مي‌باشند صورت گيرد. نانولوله‌هاي كربني با وزني در حدود وزن فولاد، صد برابر مستحكم ­ تر از آن بوده، داراي رسانش الكتريكي معادل با مس و رساني گرمايي هم ارز با الماس مي‌باشند. نانوفيلترها مي‌توانند به جداسازي مواد در ميدان‌هاي نفتي كمك كنند و كاتاليست‌هاي نانو مي‌توانند تأثير چندين ميليارد دلاري در فرآيند پالايش به‌دنبال داشته باشند. از ساير مزاياي نانولوله‌هاي كربني مي‌توان به كاربرد آن‌ها در تكنولوژي اطلاعات (‌ IT ) نظير ساخت پوشش‌هاي مقاوم در مقابل تداخل‌هاي الكترومغناطيسي، صفحه‌هاي نمايش مسطح، مواد مركب جديد و تجهيزات الكترونيكي با كارآيي زياد اشاره نمود. علم نانو يك تحول بزرگ در مقياس بسيار كوچك بسياري از محققان و سياستمداران جهان معتقدند كه علم نانو مي‌تواند تحولات اساسي در صنعت جهاني ايجاد نمايد صنعت نفت نيز از پيشرفت اين تكنولوژي بهره‌مند خواهد گشت. علم نانو مي‌تواند به بهبود توليد نفت و گاز با تسهيل جدايش نفت وگاز در داخل مخزن كمك نمايد. اين كار با درك بهتر فرآيندها در سطوح مولكولي امكانپذير مي‌باشد. با توجه به اينكه نانو مربوط به ابعادي در حدود متر مي‌باشد، نانوتكنولوژي به مفهوم ساخت مواد و ساختارهاي جديد توسط مولكول‌ها و اتم‌ها در اين مقياس مي‌باشد. خوشبختانه كاربردهاي عملي نانو در صنعت نفت جايگاه‌ ويژه‌اي دارند. نانوتكنولوژي ديدگاه‌هاي جديد جهت استخراج بهبوديافتة نفت فراهم كرده است. اين تكنولوژي به جدايش موثرتر نفت و آب كمك مي‌كند . با افزودن موادي در مقياس نانو به مخزن مي‌توان نفت بيشتري آزاد نمود. همچنين مي‌توان با گسترش تكنيك‌هاي اندازه‌گيري توسط سنسورهاي كوچك،‌ اطلاعات بهتري دربارة مخزن بدست آورد.

پيشگفتار

چكيده

مقدمه

فصل اول ( كليات )

بخش اول : فناوری نانو

پيشگامان نانو تكنولوژي

نانو تكنولوژي و همگرايي علمي

دلايل مربوط به ويژگي‌هاي نانوتكنولوژي

دلايل مربوط به شرايط جهاني

دلايل مربوط به ويژگي هاي كشور

 نانولوله‌های کربنی

علم نانو ، یک تحول بزرگ در مقیاس بسیار کوچک

بخش دوم : صنعت نفت

تاریخچه استخراج نفت در ایران

نفت خام

مشخصات نفت

خواص فیزیکی نفت خام

ویسکوزیته

ترکیبات مولکولی نفت خام

گروههای تشکیل دهنده نفت خام

هیدروکربنها (Hydrocarbons)

غیرهیدروکربنها (Heterocompounds)

وزن مخصوص نفت خام

سنجش وزن مخصوص نفت خام

تاثیر درجه حرارت بر وزن مخصوص نفت خام

ضریب انبساط نفت خام

نقطه اشتعال نفت

نقطه سفت شدن نفت خام

پالایش نفت خام

شکیل نفت

تشکیل نفت از مواد معدنی

تشکیل نفت از مواد آلی

مواد سازنده نفت خام

خواص نفت خام

گرانی

مقدار گوگرد

نقطه ریزش

حلالیت

نقطه جوش

گرمای نهان تبخیر

قدرت حرارتی

اثر اسید نیتریک

فصل دوم   ( نانوتكنولوژي و صنعت نفت )

نانوتكنولوژي و صنعت نفت

سنسورهای جدید در خدمت بهبود استخراج نفت

فناوري نانو به كمك حفاري در صنعت نفت

*گل‌هاي حفاري با كارايي بيشتر

سيمان‌هاي با كيفيت‌تر براي چسباندن لوله‌هاي جداري

کاربرد نانو مواد در مشبک‌کاري (Perforation) صنايع بالادستي نفت

كاربرد نانو تكنولوژي در اين بخش

آلودگی نفت و نانوتکنولوژی

كاربرد نانو كاتاليستها در تصفيه هيدروژني فرايندهاي پالايش نفت

تصفيه هيدروژني / هيدروتريتينگ كاتاليستي

فرآيندهاي گوگردزدايي با هيدروژناسيون كاتاليستي

ساير فرايندهاي هيدروتريتينگ / تصفيه هيدروژني

كاربردهاي فناوري نانو در كراكينگ كاتاليستي

نتيجه گيري:

منابع