پیشینه تحقیق نانو فناوری و سیمان چاه های نفتی و فناوری سیالات فوق بحرانی و کاربرد فرآیندهای فوق بحرانی در تولید ریز ذرات دارای ۴۳ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱- مقدمه    ۴
۱-۲-نانو فناوری و کاربرد آن در صنعت نفت    ۵
۱-۳- نانو فناوری و سیمان چاه های نفتی    ۶
۱-۴- معرفی برخی از نانو افزودنی های مورد استفاده در سیمان    ۷
۱-۵- تعریف سیال فوق بحرانی    ۱۰
۱-۶- مزایای استخراج بوسیله سیال فوق بحرانی    ۱۳
۱-۷- کاربردهای فناوری فوق بحرانی    ۱۳
۱-۸- کاربرد فرآیندهای فوق بحرانی در تولید ریز ذرات    ۱۴
۱-۸-۱- فرآیند RESS    ۱۶
۱-۸-۲- فرآیند PGSS    ۱۸
۱-۸-۳- فرآیندهای SAS ، GAS  وPCA    ۱۹
۱-۹-مروری بر کارهای انجام شده    ۲۴

منابع

[۱]Yeo, S.D., Kim, M.S., Lee, J.-C. (2003) Recrystallization of sulfathiazole and chlorpropamide using the supercritical fluid antisolvent process, Journal of Supercritical Fluids 25: 143-154.

[۲]Nano.ir

[۳]Subra, P., Jestin, P. (1999) Powders elaboration in supercritical media: comparison with conventional routes, Powder Technology, 103: 2-9

[۴]R.Deylam Salehi, M. N. Lotfallahi, Iranian. Chemical. Engineering. Journal 3-10 (2004) 22-28.

[۵]Seyyed. S. Ahmadpanah, M.N. Lotfallahi, A. Haghighi, Iranian Chemical Engineering Journal 5-22 (2006) 53-68.

[۶]K.Chena, X. Zhanga,T, J.Panb, W.Zhangb, “Gas antisolvent precipitation of Ginkgo ginkgolides with supercritical CO2”, Powder Technology. Vol. 152, pp. 127– ۱۳۲٫

[۷]P.G. Debenedetti, J.W. Tom, S.D. Yeo, and G.B. Lim. Journal of Controlled Release,24:27–۴۴,۱۹۹۳٫
[۱۰]D. W. Matson, J. L. Fulton, R. C. Petersen, R. D. Smith. Industrial & Engineering Chemistry Research, 26, 2298, 1987.

[۸]J.W. Tom and P.G. Debenedetti. Journal of Aerosol Science, 22:555–۵۸۴, ۱۹۹۱٫

[۹]C.A. Eckert, B.L. Knutson, and P.G. Debenedetti. Nature, 383:313317,1996.
[۱۰]B. Subramaniam, R. Rajewski, and K. Snavely. Journal of Pharmaceutical Sciences,86:885–۸۹۰,۱۹۹۷٫
[۱۱]B. Bungert, G. Sadowski, and W. Arlt. Industrial & Engineering Chemistry Research, 37:3208–۳۲۲۰,۱۹۹۸٫

[۱۲]E.Reverchon.Journal of Supercritical Fluids, 15:1–۲۱, ۱۹۹۹٫

[۱۳]J.Jung and M. Perrut. Journal of Supercritical Fluids, 20:179–۲۱۹, ۲۰۰۱٫
[۱۴]P.Subra and P. Jestin. Powder Technology, 103:2–۹, ۱۹۹۹٫

[۱۵]E.Nemati and H. Bahmanyar. The 7th Iranian Chem. Eng. Cong., 1:213-221, 2002.

[۱۶]V.J.Krukonis, In AIChE annual meeting, San Francisco, Nov 25-30, 1984. Paper140.

[۱۷] K.A.Larson and M.L. King., Biotechnology Progress, 2:73–۸۲, ۱۹۸۶٫

۱-۱- مقدمه

  امروزه استفاده از فناوری سیالات فوق بحرانی جهت تولید محصول با اندازه­های میکرو یا نانو، رشد افزونی یافته است. با توجه به برخی خواص گاز گونه و مایع گونه سیالات فوق بحرانی نظیر نفوذپذیری و دانسیته بالا امکان کاربرد فرآیندهای سیالات فوق بحرانی در تولید مواد مختلف در مقیاس میکرو یا نانو در صنایع مختلف فراهم شده است. از کاربردهای مهم اینگونه فرآیندها می­توان به تولید مواد مختلف نظیر داروها، پروتئینها بیوپلیمرها و همچنین مواد شیمیایی در مقیاس میکرو و یا نانو اشاره داشت.

فناوری استفاده از سیالات فوق بحرانی تمهیدات متعددی را جهت دستیابی به اهداف ذکر شده مهیا می­سازد. می دانیم که دی اکسید­کربن یکی از پرکابردترین سیالات در فرآیندهای فوق بحرانی می­باشد. دی اکسید­کربن دارای فشار  بحرانی حدود ۸/۷۳ بار و دمای بحرانی ۱/۳۱ درجه سانتیگراد است. به علاوه دی اکسید­کربن، سیالی غیر سمی، غیر قابل احتراق، ارزان و دوستدار محیط زیست می باشد.

تا سال ۱۹۸۴ در هیچ مرجعی کاربرد سیال فوق بحرانی جهت تولید ریز ذرات ارائه نشده است، تا اینکه کروکونیس[۱] و همکارانش نتایج خوبی جهت هسته زایی در سایر مواد ثبت نموده­اند از جمله مطالعات انجام شده می­توان به کاهش اندازه ذرات مواد دارویی و موادی که نسبت به فرآیندهای دما بالا حساسیت دارند، اشاره داشت.

یکی از روشهای مهم در تولید مواد در اندازه­های میکرو- نانو روش ضد حلال فوق بحرانی با استفاده از یک حلال آلی می­باشد. لازم به ذکر است در این روش جزء دلخواه داخل حلال آلی به صورت فوق اشباع حل شده و سپس در شرایط فوق بحرانی یا نزدیک بحرانی با سیالی نظیر دی اکسید کربن در تماس قرار می­گیرد.

نکته مهم این است که دی اکسید­کربن به خوبی در اکثر حلال­های آلی حل می­شود لذا با حل شدن دی اکسید­کربن در حلال آلی، حالت فوق اشباع برای جز حل شدنی پدید می­آید و موجب تبلور جزء مورد نظر می­گردد[۱].

۱-۲-نانو فناوری و کاربرد آن در صنعت نفت

هر نوع فرآیندی که بر روی اتم‌ها، مولکول‌ها، نیمه‌هادی‌ها، جامدات و مایعات در مقیاس زیر صد نانومتر صورت بگیرد، نانو فناوری نام دارد. نانو فناوری جنبه‌های فراوانی دارد.  با این‌که ابعاد در مقیاس نانو به مراتب کوچکتر از میلیمتر و میکرومتر است، ولی به دلیل نزدیک بودن ابعاد نانو به ابعاد طبیعت کار کردن در این مقیاس نیز راحت‌تر است. نانو تکنولوژی هم اکنون در حال متحول کردن زندگی بشر است و در صنایع تحول زیادی ایجاد نموده و پیش بینی می شود این روال با سرعت بیشتری طی سالهای آتی ادامه یابد. از جمله حوزه هایی که نانو تکنولوژی در آن وارد شده است، صنایع بالادستی نفت است که مطابق تعریف از اکتشاف تا قبل از پالایشگاه را شامل می شود. در این جا استفاده از نانو ذرات و نانو افزودنی­ها در سیمان کاری چاه­های نفت مورد بررسی قرار می­گیرد.

در حین حفاری چاه­ها، به منظور پایدارسازی دیواره چاه و جلوگیری از ریزش دیواره، در فواصل معین، لوله­هایی(لوله­های جداری) درون چاه رانده می­شوند و پشت آن­ها سیمان می­شود و لوله­های جداری توسط سیمان به جداره چاه می­چسبند و محکم می­شوند. این فرآیند به این صورت انجام می شود که ابتدا لوله­های جداری به یکدیگر وصل می­شوند و تا انتهای چاه رانده می­شوند. سپس سیمان از ته چاه به پشت لوله­های جداری(فضای بین لوله­های جداری و دهانه چاه)پمپ می­شود و تا سطح زمین بالا می­آید. نهایتاً زمان لازم برای خشک شدن سیمان در نظر گرفته می­شود تا لوله­های جداری به دیواره چاه متصل شوند. از لحظه تزریق سیمان تا خشک شدن کامل آن، لوله­های جداری توسط کابل به دکل متصلند. سیمان­های مورد استفاده می‌بایستی خواص بندش، پمپ شوندگی، ویسکوزیته و سختی نهایی قابل کنترل وخصوصیات ویسکوزیته، استحکام و زمان گیرش مناسبی داشته باشد.

با استفاده از نانوافزودنی‌ها می‌توان این خصوصیات را برآورده ساخت. نانوذرات با اضافه شدن به این سیمان به خاطر خواص میان خواص کوانتومی و خواص توده مواد، باعث به وجود آمدن خواص مناسب گردند. یکی از خصوصیات بارز این ذرات پس ازاضافه شدن هموژنیته یکسان تمام مخلوط می­باشد که باعث هموژن شدن خواص سیمان می شود. شرکت  NanoProduct Corp.  از نانو ذرات سیلیکات کلسیم در سیمان استفاده نموده است و سیمان حاصل قابلیت کاربری در دماهای بالا را دارد، لذا می‌تواند گزینه مناسبی برای چاه‌های عمیق نفتی و چاه‌های ژئوترمال باشد]۲[.

۱-۳- نانو فناوری و سیمان چاه های نفتی

یکی از مشکلات سیمان مورد استفاده در چاه­های نفتی که برای اتصال لوله­های جداری و دیواره چاه مورد استفاده قرار می گیرند، این است که این سیمان­ها مقاومت مورد نظر را در مقابل دما و فشار بالا ندارند. لذا در دما و فشار بالای چاه، سیمان ترک می خورد. یکی از راه­های مقاوم کردن آن افزودن برخی افزودنی­های خاص در سایز میکرومتری یا نانومتری به سیمان و بهبود مقاومت فشاری و خمشی و مقاومت سیمان در مقابل دما می باشد.

در سال­های اخیر تحقیقات زیادی در خصوص افزودن نانو ذرات به سیمان انجام گرفته است. نانو ذرات افزودنی به سیمان هم می­تواند از نوع ترکیبات تشکیل دهنده خود سیمان (اکسید سیلیس، اکسیدآهن و آلومینا) باشند و هم از ترکیباتی دیگر، که در جهت ایجاد خواصی مشخص و معینی در سیمان، کاربرد دارند. به عنوان مثال، برای حصول به سیمانی با خواص مناسب جهت استفاده در چاه­های نفت افزودن نانو ذرات مناسب می­باشد. هدف اصلی استفاده از نانو افزودنی ها در سیمان جداره چاه­های نفتی مقابله با وجود مشکلاتی از لحاظ پایین بودن فشار مخزن و ضرورت ایجاد فشار لازم توسط سیمان استفاده شده می­باشد.

علاوه بر موارد فوق افزایش مقاومت تراکمی و کاهش تخلخل و تراوایی و نهایتاً کنترل و مهار مهاجرت گاز و سیال از درون ستون سیمان از مزایای دیگر استفاده از نانو ذرات در طراحی دوغاب سیمان می­باشد.

به طور کلی مهمترین عامل درکنترل خواص نانو سیمان­ها، علاوه بر خواص نانو ذرات، اختلاط مناسب نانو ذرات و سیمان می­باشد. نانو سیمان­ها به دلیل مقاومت بالا و خواص ساختاری بهبود یافته، کاربرد­های زیادی دارند. برای مثال از این نوع سیمان­ها، برای ساخت آسمان خراش­ها، ساختمان­های ریاست جمهوری و نظامی(ضد گلوله) و در مناطقی که خورندگی زیاد است، استفاده می­شود. در ادامه انواع نانو سیمان­ها، خواص آن­ها درمقایسه با خواص سایر سیمان­ها و مزایای تولید هر کدام از آن­ها، مورد بررسی قرار می­گیرد]۳[.

۱-۴- معرفی برخی از نانو افزودنی های مورد استفاده در سیمان

 – نانو ذرات سیلیکات کلسیم

شرکت Nano Product Corp. از نانو ذرات سیلیکات کلسیم در سیمان استفاده نموده است و سیمان حاصل قابلیت کاربری در دماهای بالا را دارد، لذا می‌تواند گزینه مناسبی برای چاه‌های عمیق نفتی و چاه‌های ژئوترمال، باشد[۲].

– محصول نانوافزودنی  Combiner W

از سیلیکای آمورف در ساختن آن استفاده شده است. بواسطه ‌دانه ریز بودن ذرات تشکیل ‌دهنده‌اش، خواص ویژه‌ای از لحا ظ پایداری، کیفیت و قابلیت استفاده شدن، به سیمان چاه‌ها می‌دهد. همچنین دوغاب سیمان حاصل، کاملاً پایدار می‌شود و آب اضافی حذف می‌شود.

باتوجه به داشتن وزن مخصوص مناسب،Combiner W ، در دوغاب‌های سبک،  بسیار عالی عمل می‌کند. در حفاری آب‌های عمیق و بسیار عمیق که دمای سطح زمین پائین است Combiner W خواص مطلوبی ازجمله تراکم‌ پذیری اولیه و زمان ‌بند‌ش مناسب به سیمان می‌دهد. با توجه به اینکه زمان ‌بندش سیمان حاصل کاهش می‌یابد، Weight on Cement  کمتر شده و حفاری با سرعت بیشتری ادامه پیدا می‌کند]۴[.

۱ Krukonis

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.