مهنــدسي شــيمي
صنعت نساجی،در حد تمدن بشری قدمت دارد و البسه بزرگ و یا نسبتاًپایدار،هسته مسلم آن به شمار می رود،اما این محصولات از پرده اتاق تا کایت تفریحی متنوع است . فناوری نانو،پتانسیل بزرگی برای تولید مواد ساخته شده از الیافی دارای کیفیت های نو،مواد آرایشی و ورزشی دارد. نانو لوله ها ممکن است روزی به صورت نانو الیاف بافته شده،قدرتی فوق العاده یابند. در حال حاضر کاربرد تجاری شده اصلی فناوری نانو در نساجی عبارت است از اتصال نانو الیاف
1-Breathability ایده خلق منسوجات حاوی نانو لوله های کربنی مورد علاقه سیستم های نظامی است؛ چون می تواند مواد ضد گلوله ای فراتر از کولار2 را موجب شود. در این مورد یک شرکت ژاپنی تولید کننده لباس زیر3در طی سال گذشته خبرهای زیادی را منتشر کرده ،و مدعی شده ،به فرآیند تجاری تولید نانو لوله های کربنی دست یافته است و فروش سالانه 80 میلیون دلار را در دو سه سال آینده پیش بینی کرد. با این حال تولید یک محصول بازاری از آن هنوز نیاز به کار دارد. ارتش آمریکا، مشخصاً به دنبال البسه نوینی برای یونیفورم سربازان است؛ البته نه فقط برای محافظت در برابر گلوله،بلکه همچنین برای مقابله با تهدیدات شیمیایی و زیستی- که سنسورهایی را برای نمایش علایم حیاتی سرباز،یا تغییر رنگ مورد نیاز ( موردی که بی شک کاربردی تجاری خواهد یافت) یکپارچه می سازد. کاری که ارتش آمریکا می کند،بر خلاف روش Nano- Tex شامل بافتن واقعی نانوالیاف است و مرکز سرباز ناتیک نیروی زمینی آمریکا معتقد است طی دو سال به لباسی محافظ در برابر عوامل شیمیایی منتهی خواهد شد. کاربرد عملی تر،اما کوتاه مدت دیگر استفاده از نانو ذرات برای کپسوله کردن مواد ضد میکروبی در پوشاک جهت حفظ"تازگی" در آن ها است.
2- kevalar 3- Gunzo Sangyo احتمال کاربرد نانو الیاف در فیلتراسیون و مواد کامپوزیتی4 بیش از بازار منسوجات است. در هر صورت، خواص تعویق آتشگیری کامپوزیت های سیلیکات نانو ذره ای می تواند به خوبی مصارفی در سرویس خواب، پرده ها و غیره پیدا کند. نانو الیاف پلیمر کار بردهای زیادی در علوم مختلف مهندسی از جمله نساجی، کامپوزیت، پزشکی و..... دارد بیش از یک قرن است که الیاف پلیمری شناخته شده و در زندگی بشر کار برد دارند – خواص فیزیکی این الیاف بیشترین تأثیر را از قطر این الیاف می پذیرد . بنابراین با کاهش قطر این الیاف در حد نانو خواصی ویژه ای نظیر افزایش نسبت سطح به حجم کاهش حفره ها و کاهش نقایص و ساختاری در این مواد ظاهر می شود که آنها را بسیار کارآمد می کند. نانو نساجی صنعت دیگری که به واسطه فناوری نانو تکان خواهد خورد صنعت نساجی است. هم اکنون شرکت های بسیاری در تلاشند تا پارچه های هوشمندی بسازند که ویژگی های خود را با توجه به شرایط محیطی تغییر داده وحتی مراقب علایم حیاتی بدن باشند. هم اینک شاهد تولید پارچه هایی بر مبنای فناوری نانو در بازار جهانی هستیم که نسبت به آب، چروک و تنش بسیار مقاومند. به عنوان نمونه پارچه های شرکت صنعتی پارچه بافی سوئیس، ضد آب و ضد لک بوده و چربی های روی آنها خود به خود از بین میرود.
4- ترکیباتی از فلزات ، سرامیک ها پلیمر و مواد زیستی که رفتار چند گانه ای می توانند از خود بروز دهند composites در حال حاضر برخی از متخصصان نانو تکنولوژی در حال کار بر روی مواد و پارچه های هوشمندی هستند که علاوه بر توانایی استتار خود، بتوانند پارگی های خودشان را نیز ترمیم کنند. اصل این کار بر مبنای موادی است که می توانند بر اساس نوری که به آنها می رسد و اکنش های مختلفی از خود نشان دهند. هم اکنون این کار فقط از عهده مواد طبیعی بر می آید و سیستم های مصنوعی یا سنتزی از این قابلیت بی بهره اند. به همین دلیل نانو تکنولوژیست ها قصد دارند از بعضی از ارگانیسم های زنده ( نظیر برخی ماهی ها و دیگر موجودات دریایی مثل هشت پا ) تقلید کنند. استفاده ی تایلند از نانو تکنولوژی در تولید نوع جدیدی از ابریشم هر پیله ی کرم ابریشم چیزی در حدود 800 متر فیبر ابریشم دارد ( تار عنکبوت و فیبر های ابریشم به عنوان قویترین فیبرها شناخته شده است) دانشمندان و بیولوژیست های فراوانی به تخمین در زمینه ی شناسایی نوع پروتئین تشکیل دهنده ی این فیبر ها پرداخته اند. نانو تکنولوژی در جهت بهبود کیفیت ابریشم نیز به کار گرفته شده است. به این ترتیب که مهندسان تایلندی دانشگاه چیانگ می اظهار دارند که با استفاده از روش پلاسما ابریشم را روکش نمایند و رد نتیجه به تولید ابریشیم برسند که گرد و غبار کمتری به خود جذب می کند. آنها با این عمل تولیدات سه کشور صادر کننده ی اتریش یعنی ایتالیا، هند وچین را تحت شعاع قرار می دهند. ارتش آمریکا در برنامه های آتی خود از نانو تکنو لوژی استفاده می کنند دکتر میشل اندرو معاون پژوهشی و تکنولوژی ارتش آمریکا در مصاحبه با "اینترنشنال یونایتدپرس" اعلام کرد نخستین گام ارتش در نانو تکنولوژی توسعه لباس های اونیفورم ایمن و هوشمند برا ی سربازان است و اولین قدم د رتوسعه اونیفورم ها استفاده از نانو مواد برای تلفیق الکترونیک، کامپیوتر،دستگاه ها و ذخیره انرژی در آنهاست. دکتر اندرو اظهار داشت برای مثال امروزه برای متوقف نمودن گلوله کالیبر 45 به یک قطعه به وزن10-15 پوند بر فوت مربع نیاز است در صورتیکه با استفاده از نانو تکنولوژی قادر خواهیم بود همان گلوله را با یک سطح نازک و سبک مثل ورق کاغذ متوقف کنیم . وی در جواب این سوال که آیا کشوره های دیگر روی نانو تکنولوژی کار می کنند پاسخ داد تا جایی که من اطلاع دارم در حال حاضر مراکز نانو تکنولوژی در ارتش کشورهای اسرائیل و فرانسه تاسیس شده است. اصطلاح نانوالیاف به رشته های نسبتاً کوتاهی با قطر کمتر از 500 نانومتر اطلاق می شود و مانند نانوسیم ها از انواع ساختارهای تک بعدی می باشند. این مواد در زمینه های گوناگون از جمله: تولید لباس های محافظ، تولید آینه های قابل استفاده در فضا، فیلتراسیون هوا و از همه مهم تر به عنوان تقویت کننده در نانوکامپوزیت ها کاربرد دارند. نانوالیاف به سه گروه طبقه بندی می شوند که عبارت اند از: 1. نانوالیاف پلیمری 2. نانوالیاف کربنی 3. نانوالیاف معدنی در ادامه به بررسی برخی از روش های تولید، خواص و کاربردهای مهم نانوالیاف پرداخته می شود. نانوالیاف پلیمری ریسندگی الکتریکی (الکتروریسی) electro spinning روشی برای تولید الیاف پلیمری با قطر زیر نانومتری است. این روش به جهت سادگی و همچنین تولید در مقیاس نانو بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این ایده را اولین بار زلنی(zeleny ) مطرح، سپس در سال 1934 فرماهالز آن را ثبت و در سال 1990 دکتر رنکر (Reneker) آن را بازسازی کرد. در روش الکتروریسی هم از مذاب و هم از محلول پلیمری می توان استفاده کرد. در این روش پلیمرهای مختلفی از جمله پلی استیرن ریسیده شده اند که فطر آن ها در حدود چند نانومتر بوده است. مطابق شکل 1 در این روش محلول پلیمری توسط یک سرنگ که سر آن به یک نازل با قطر نانومتری وصل است، به طرف سطح جمع کننده مواد تزریق می گردد. بین نازل و سطحی که الیاف روی آن تولید می شود؛ اختلاف پتانسیلی در حدود هزار ولت ایجاد می شود. این امر علاوه بر باردار کردن محلول پلیمری و پلیمریزه کردن الیاف، سبب خارج شدن سریع پلیمر از نازل و تولید نانوالیاف پلیمری می گردد. در این روش می توان مواد دیگر مانند نانوذرات یا نانولوله ها را جهت بهبود خواص نانوالیاف، درون نانوالیاف جاسازی کرد. برای دیدن عملکرد فرآیند الکتروریسی اینجا کلیک کنید. نانوالیاف کربنی عمدتاً بر اساس روش های تولید نانولوله های کربنی تولید می شوند. با این توضیح که در برخی روش ها نانولوله ها و در برخی روش های دیگر نانوالیاف کربنی درصد بیشتری از محصول را شامل می شوند. به عنوان مثال در روش های تخلیه قوس الکتریکی و سایش لیزری، عمدتاً نانولوله های کربنی تولید می شوند، این در حالی است که در روش CVD این درصد خیلی کمتر خواهد بود. نانوالیاف معدنی این الیاف با فرایند سل- ژل و حرارت دهی تولید می شوند. هنگامی که سل در یک قالب ریخته شود، ژلی مرطوب شکل می گیرد که این ژل پس از خشک کردن به صورت ذرات سرامیکی متراکم می شود. در این راستا با تنظیم کردن ویسکوزیته سل در یک محدوده مطلوب می توان الیاف سرامیکی نانومتری به دست آورد. بدین ترتیب فیلتری به دست می آید که دارای خلل و فرج نانومتری است. شرکت Argonide Nanomaterial نانوالیاف آلومینا را با قطر 2 نانومتر و طول دهها و صدها نانومتری ساخته است. این الیاف به دلیل داشتن نیروهای الکترواستاتیک، ویروس ها و دیگر ذرات را به خود می چسبانند و لذا برای دفع آلودگی به کار می روند. مزیت فیلترهای ساخته شده با این روش این است که چون فیلتراسیون آنها فقط بر راهکار غربالگری مبتنی نیست، ذرات در بین فیلتر و نه روی سطح آن جمع شده و بنابراین کمتر با انسداد مواجه می شوند (این قسم فیلتر، فیلتر عمقی خوانده می شود). فرصت ها در نانوالیاف نانوالیاف به سبب استحکام بیشتر نسبت به همتاهای بزرگ مقیاس خود و همچنین نسبت سطح به حجم بالاتر (خصوصیتی که نانوذرات را برای کاتالیز ارزشمند می سازد) قابلیت استفاده به صورت بستر واکنش را دارند. به بافتن نانوالیاف دست یافته ایم، اما مثلاً سر و صورت دادن این ساختارهای ظریف به صورت کتان کاملاً چالش برانگیز است. البسه ساخته شده از نانوالیاف به عبور هر چیزی غیر از مولکولهای بسیار کوچک مقاوم اند و لذا مصارف گسترده ای در پوشاک مقاوم به مواد شیمیایی دارند. همچنین توانایی آنها در اجتناب از آب، روغن و .. می تواند به لباس های ضد لک تجاری منتهی شود. کما اینکه شرکت Nano-Tex هم اکنون تولید کننده تجاری موادی است؛ که از روکش دهی الیاف بافتنی معمولی با نانوالیاف تولید شده و به همین علت نسبت به لک مقاوم می باشند. یکی از مهمترین کاربردهای نانوالیاف پلیمری استفاده ی آنها در فیلتراسیون هوا است که در صنایع هوایی کاربرد فراوان دارند. به عنوان مثال می توان نانوالیاف پلی استیرن را با الیاف شیشه ای مخلوط و نانو وب هایی ساخت که بتوانند عمل فیلتراسیون را در فیلترهای هوا انجام دهند. نمونه ای از یک نانو وب (nanoweb) در شکل 2 نشان داده شده است. مصارف ادعا شده ی دیگر نانوالیاف پلیمری عبارتست از استفاده به عنوان محیط دارورسانی و استفاده در مصارف سنسور و نانوالکترونیک. همان طور که ذکر شد، اولین کاربرد نانوالیاف آلومینا در فیلتراسیون ویروس ها و باکتری ها از منابع آبی یا هوایی یا سیالات زیستی می باشد. واضح است فیلتراسیون منابع آبی بازار بزرگی دارد، اما این الیاف ابتدا باید برتری خود را بر فناوری های موجود نشان دهند. حفاظت از جوامع شهری و روستایی در برابر آلاینده های زیست محیطی مستلزم انجام تحقیقاتی برای شناخت انواع آلاینده ها، منابع تولید آنها و همچنین در نظر گرفتن راهکارهای مناسبی برای کنترل و مهار آلودگی ها در محیط است. با توجه به این که رفع آلودگی های محیط زیست که می تواند پیامدهای نامطلوبی را در زندگی انسان ها و دیگر موجودات زنده ساکن این کره خاکی به همراه داشته باشد، نیازمند تعلیم و آموزش نیروهای متخصص در این زمینه است، بنابراین انجام تحقیقات پژوهشی که بتواند به روش های جدید و موثر برای مبارزه با آلودگی در محیط زیست دست یابد از اهمیت و ضرورت بسیار زیادی برخوردار است و به همین علت تاکنون مطالعات بسیاری در این زمینه از سوی محققان کشور انجام شده که اجرایی شدن آن می تواند نقش مهمی در سنجش، شناخت، کنترل و کاهش آلاینده هایی مانند آلودگی های نفتی، شیمیایی و میکروبی و همچنین بررسی اثرات مخرب آن بر محیط زیست داشته باشد. آلودگی یکی از مهم ترین پیامدهای ناشی از زندگی جوامع انسانی است که محیط اطراف ما را تحت تاثیر خود قرار داده و زمینه مناسبی برای تهدید زندگی انسان ها به وجود آورده است، اگر چه ممکن است مفهوم آلودگی از نظر افراد مختلف متفاوت باشد، اما به طور کلی می توان گفت هر عاملی که وجود آن در محیط زیست به نحوی در چرخه طبیعی اختلال به وجود آورد و حیات انسان، حیوان یا گیاه را در معرض تهدید قرار دهد، آلودگی به شمار می آید. آلودگی آب ها، آلودگی هوا، آلودگی صوتی، دیداری و نوری نوعی آلودگی محسوب می شوند که به نوعی متفاوت محیط زیست را تهدید می کنند. با توجه به این که آلودگی هوا و آب ها آثار جبران ناپذیری در زندگی انسان ها داشته اند بیشتر تحقیقاتی که در این زمینه انجام شده است منابع به وجود آورنده این 2 نوع آلودگی را مورد بررسی قرار داده اند و دیگر انواع آلودگی ها کمتر مورد توجه قرار گرفته، در نتیجه افراد کمتر با آن آشنایی دارند. بررسی های انجام شده درباره غلظت آلاینده ها در نقاط مختلف شهرهای بزرگ نشان می دهد که در بسیاری از ساعات شبانه روز هوایی را تنفس می کنیم که از نظر سطح مونواکسید کربن و دیگر آلاینده های زیست محیطی آلوده است که این آلودگی ارمغانی از صنعت و فناوری است که نقش مهمی در رشد اقتصادی کشورها دارد. مونواکسید کربن گازی بی رنگ، بی بو و بی مزه است که از احتراق ناقص مواد سوختنی حاوی کربن به وجود می آید و وسایل نقلیه موتوری، منبع اصلی تولید کننده این گاز در شهرها هستند. اگرچه فعالیت های صنعتی و احتراق ناقص سوخت در تاسیسات تجاری و حرارتی نیز می توانند منجر به تولید گاز مونواکسید کربن شوند، اما تولید آن در مقایسه با آلودگی ناشی از مونواکسید کربن در نتیجه عبور وسایل نقلیه موتوری در سطح شهرها چندان قابل توجه نخواهد بود. میزان ترکیب مونواکسید کربن با هموگلوبین خون که نقش مهمی در انتقال اکسیژن به بافت های بدن دارد، در مقایسه با اکسیژن 200 برابر است، بنابراین تنها وجود مقادیر اندکی از این گاز در هوا و ترکیب آن با هموگلوبین خون موجب ایجاد ترکیب پایداری در خون می شود که مقدار هموگلوبینی که اکسیژن را به بافت های مختلف بدن می رساند، کاهش می دهد و مانع از جدا شدن اکسیژن و هموگلوبین از یکدیگر می شود. وجود گاز آلاینده منواکسید کربن در خون، فشار نسبی گاز اکسیژن را نیز کاهش می دهد که این عامل سبب کاهش نیروی محرکه انتشار در بافت های بدن خواهد شد. چنین تغییراتی، سبب ایجاد مسمومیت ها و حساسیت هایی در بدن انسان می شود که تضعیف اعصاب مرکزی، حساسیت به نور و کاهش بینایی، عدم تشخیص زمان و کاهش توانایی در کنترل حرکات ارادی بدن از پیامدهای آن هستند. بهبود انتخاب پذیری کاتالیست ها به گفته مهندس سعید جعفری، کارشناس ارشد بهداشت حرفه ای از دانشگاه تربیت مدرس و مجری این طرح تحقیقاتی، مواد کاتالیتیکی از قدیمی ترین مواد نانوساختاری هستند و امروزه کاربرد کاتالیست ها در حوزه های گوناگونی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مهم ترین کاربردهای کاتالیست ها، استفاده از آنها در حذف آلاینده های زیست محیطی و صنعتی است که کاربرد موثر این گروه از مواد در فرآیندهای کاتالیستی به نوع، ماده کاتالیستی مورد استفاده بستگی دارد. فعالیت، گزینش و پایداری مجموعه عواملی هستند که در موثر بودن کاتالیست ها نقش بسیار مهمی دارند. کاتالیزور نوعی ترکیب شیمیایی است که اثر تسریع کنندگی و جهت دهندگی بر پشرفت واکنش هایی دارد که از نظر ترمو دینامیکی انجام آنها امکان پذیر است. کاتالیزورهای محلول در محیط واکنش را کاتالیزور همگن و کاتالیزورهای فازی مجزا از فاز واکنش را کاتالیزور ناهمگن می نامند. بیشتر کاتالیزورهای ناهمگن، کاتالیزورهای جامدی هستند که در نتیجه تماس آن با مواد مایع یا گازی واکنش دهنده، تغییراتی در آنها ایجاد می شود. کاتالیزورهای ناهمگن را کاتالیست می نامند. کاتالیستهای پیشرفته امروزی به صورت مواد کریستالی متشکل از منافذی در ابعاد نانو طراحی می شوند. با کنترل دقیق اندازه کریستال ها، مساحت سطوح، مواد تشکیل دهنده و همچنین ساختار و اندازه منافذ می توان فعالیت، گزینش و پایداری این کاتالیست ها را مؤثر برای انجام واکنش های گوناگون تبدیل کرد. انتخاب پذیری یا گزینش مواد، یکی از مهم ترین خواص و ویژگی های کاتالیست هاست. به عبارت دیگر، کاتالیست ها باید بتوانند از میان صدها واکنشی که ممکن است انجام شود، واکنش مورد نظر را تسریع کنند. امروزه مشکلات ناشی از آلاینده های زیست محیطی که از منابع مختلف در هوا منتشر می شوند، به یک نگرانی عمومی در جوامع تبدیل شده است و مسوولان در تلاشند به کمک محققان و متخصصان، راهکارهایی مناسب را در این زمینه به مرحله اجرا درآورند. گاز منواکسید کربن که پیش از این درباره آن توضیحاتی داده شد، یکی از مهم ترین گازهای آلاینده هوا در شهرها و محیط های صنعتی است. در شهرها عمده ترین منبع تولید کننده این گاز، خروجی خودروهاست که حدود 85 تا 95 درصد کل منواکسید کربن موجود در محیط را تولید می کنند. موثرترین روش حذف این گاز، اکسیداسیون کاتالیستی آن به گاز بی اثر دی اکسید کربن است. مبدل هایی که هم اکنون برای حذف آلاینده های خروجی خودروها استفاده می شوند، محدودیت هایی دارند که یکی از مهم ترین شان عدم کارآیی آن هنگام شروع فصل سرما و کاهش دمای هواست. غلبه بر محدودیت ها به گفته جعفری، یکی از روش هایی که برای از میان برداشتن چنین موانعی مورد استفاده قرار می گیرد به کار بردن کاتالیست های نانوساختاری است که حتی در دمای پایین نیز از کارآیی مناسبی برخوردارند. یکی از کاتالیست هایی که با توجه به خاصیت انتخاب پذیری مناسب و فعالیت مطلوب برای حذف کار مونواکسید کربن بتازگی مطرح شده، نانو ذرات طلاست. مهم ترین ویژگی نانو ذرات، بالا بودن نسبت سطح به حجم در این گروه از مواد و ذرات است. با استفاده از این خاصیت می توان کاتالیزورهای قدرتمندی در ابعاد نانو تولید کرد که می توانند عملکرد واکنش های شیمیایی را به میزان قابل توجهی افزایش دهند و از تولید مواد زائد در واکنش های جلوگیری کنند. تغییر خواص فیزیکی مواد با آرایش اتمی، اندازه جامد و ترکیب شیمیایی آنها ارتباط مستقیم دارد. نانو ذرات طلا از محلول حاصل از اسیدشویی که در مرحله نهایی طلاسازی به دست آمده تولید می شود و امروزه از این ذرات در وسایل نوری، الکترونیک، بیوشیمی و همچنین در زمینه بیوتکنولوژی استفاده می شود. ویژگی مهم کاتالیست های با پایه طلا، اکسیداسیون مونواکسید کربن در دماهای پایین است و این نوع کاتالیست ها حتی تا دمای منفی 70 درجه سانتی گراد نیز فعالیت دارند. عوامل زیادی فعالیت کاتالیست ها را تحت تأثیر قرار می دهند که از میان آنها می توان به اندازه نانوذرات طلا، خصوصیات پایه، روش های آماده سازی و شرایط پیش ازعملیات اشاره کرد، مهم ترین عامل تأثیرگذار بر فعالیت این کاتالیست، اندازه ذرات طلاست، به طوری که نانوذرات طلا به اندازه 3 میلی متر در واکنش اکسیداسیون مونواکسید کربن دارای بیشترین فعالیت هستند. خصوصیات پایه یکی از عوامل تعیین کننده میزان فعالیت کاتالیست هاست، موارد گوناگونی به عنوان پایه نانو ذرات طلا مورد استفاده قرار می گیرند. اکسید تیتانیوم و اکسید آهن از پایه های فعال و هیدرواکسید منیزم، اکسید آلومینیوم و سیلیکا، فیبرهای کربن فعال و زئولیت (مواد معدنی حاوی سیلیکات) از پایه های خنثی هستند که در ساخت نانوذرات طلا استفاده می شوند. ویژگی متمایز زئولیت ها در مقایسه با دیگر موادی که به عنوان پایه مورد استفاده قرار می گیرند این است که این نوع پایه خنثی به دلیل داشتن مساحت سطح بالا از توانایی چشمگیر و قابل توجهی در تبادل یونی و پایدار کردن ذرات کوچک طلا از طریق تثبیت آنها در قفس های کوچک ساختار زئولیت برخوردار است و در این طرح تحقیقاتی نیز از انواع مختلف کاتالیست زئولیت برای اکسیداسیون منواکسید کربن استفاده شده است که هر کدام به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج حاصل از ارزیابی فعالیت کاتالیست ها نشان می دهد که وجود یون سدیم سبب می شود نانو ذرات طلا با اندازه ای بهینه و مناسب روی سطوح و همچنین درون منافذ ساختاری زئولیت ها تشکیل شوند. در صورتی که مقدار سدیم مناسب باشد کاتالیست مورد نظر بدون انجام هیچ گونه مراحلی فعال شده و تنها افزایش دما سبب خواهد شد فعالیت کاتالیست تا حدودی کاهش یابد. جعفری در پایان خاطرنشان کرد که برای فعال سازی کاتالیست های نانو ذرات طلا بر بعضی مواد پایه از جریان هیدروژن در دمای بالا به عنوان پیش عملیات استفاده می شود که می تواند نقش مهمی در بهبود عملکرد اجرای طرح برای کاهش آلودگی ناشی از انتشار گاز مونواکسید کربن در محیط داشته باشد. این طرح تحقیقاتی با راهنمایی دکتر حسن اصیلیان و دکتر حسین کاظمیان در دانشگاه تربیت مدرس انجام شده است و شاید راه جدیدی را در حل مشکلات زیست محیطی باز کند. منبع: روزنامه جام جم 1. مقدمه روش آلیاژسازی مکانیکی اولین بار توسط بنیامین(Benjamin) و همکاراناش در اواخر دهه شصت ِ قرن بیستم میلادی معرفی شد. آنها این روش را به منظور تولید سوپرآلیاژهای پایه نیکلی استحکام یافته با ذرات اکسیدی به کار بردند. طی این فرایند، ذرات پودری خام در اندازه چند میکرون تحت یک تغییر شکل پلاستیکی شدید قرار میگیرند و پیوسته متحمل جوش سرد و شکست میشوند. چنانچه پودر مورد استفاده از نظر ترکیب شیمیایی کاملاً همگن باشد (برای مثال پودر یک عنصر یا پودر یک آلیاژ) فرایند، آسیاب کردن مکانیکی (( Mechanical Milling (MM)نامیده میشود. در این حالت، هیچگونه تغییری در ترکیب شیمیایی پودر اولیه صورت نمیگیرد و آلیاژسازی مکانیکی تنها منجر به تغییر در ساختار داخلی و اندازه ذرات پودر میگردد. سابقه تاریخی روش آسیاب کردن مکانیکی به سال 1987 برمیگردد. مزیت آن نسبت به دیگر روشها، اجرای آسان و کمهزینه در مقیاس صنعتی است. 2. فرایند تولید پودر و پارامترهای اصلی فرایند ابتدا مواد خام را به همراه گلوله و مواد کنترل فرایند(PCA یا Process Control Agent) ، در داخل محفظه آسیاب میریزند. در اثر چرخش محفظهی آسیاب، گلولهها به مواد خام برخورد کرده، منجر به آسیاب شدن و خردتر شدن میشوند. در این بین نیز مواد خام به دلیل گیرافتادن بین گلولهها بر اثر جوش سرد، پرس و به هم متصل میشوند و ذرات بزرگتری به وجود میآورند. شکل 1 به زیبایی نحوه پروسه را توضیح میدهد. در اولین مراحل آلیاژسازی مکانیکی به دلیل نرم بودن ذرات پودر، مکانیزم غالب، جوش سرد میباشد و در نتیجه اندازه ذرات پودر افزایش مییابد که این افزایش تا چند برابر اندازه اولیه ذرات پودر گزارش شده است. با ادامه تغییر شکل و کار سخت شدن ذرات پودر، تمایل به شکست در ذرات پودر افزایش مییابد. در نتیجه در مرحله دوم آلیاژسازی مکانیکی، اندازه ذرات پودر کاهش مییابد. در مرحله سوم و پس از گذشت زمان معینی حالت پایا بین سرعت جوش سرد و شکست به وجود میآید. در این شرایط اندازه ذرات ثابت میماند و تغییر نمیکند. 3. انواع آسیاب آسیابهای ستارهای (متداولترین نوع و محصول کارخانه Fritsh آلمان است)، شافتی(Attrition milling)، ارتعاشی( Shaker ball mill)، غلتشی( Tumbler mill )و مغناطیسی از متداولترین آسیابها هستند( شکل 2). آسیابهای سیارهای یکی از انواع آسیابهای متداول در آلیاژسازی مکانیکی هستند که تا چند صد گرم پودر را در هر بار آسیاب میکنند. این نوع آسیاب شامل دو تا چهار محفظه است که روی یک دیسک نصب شدهاند. محفظهها حول محور عمودی خود دوران میکنند و به طور همزمان دیسک نگهدارنده محفظهها نیز در جهت مخالف با چرخش محفظهها دوران دارد. به این ترتیب، مطابق شکل (2-الف) محفظه دو نوع حرکت چرخشی خواهد داشت که در نتیجه گلولههای داخل محفظه آسیاب تا مسافتی به جداره داخلی آن چسبیده و در نقطهای معین از جداره جدا شده و به سمت مقابل برخورد میکنند. در آسیاب ارتعاشی چند گلوله داخل محفظهای کوچک جای میگیرند و محفظه آسیاب که بر روی یک بازو محکم شده است با فرکانس بالا ارتعاش میکند (شکل 2-ب). در این آسیاب حرکات ارتعاشی در سه بعد صورت میگیرد به طوریکه دامنه حرکت در یک بعد بیشتر از دو بعد دیگر است. اگرچه سرعت خطی گلولهها در آسیاب گلولهای سیارهای بیشتر از آسیاب ارتعاشی است اما به دلیل فرکانس بالای ضربات در آسیاب ارتعاشی، این آسیاب نسبت به آسیاب ستارهای، پرانرژیتر محسوب میشود. آسیابهای غلتشی از یک محفظه استوانهای بزرگ حاوی تعداد زیادی گلوله و یا میله تشکیل شده و ظرفیت بالایی در حدود 100-0.5 کیلوگرم دارا میباشند. محفظه به صورت افقی به وسیله دو غلتک چرخان میغلتد (شکل 2-ج). در این نوع آسیاب، گلولهها بر اثر نیروی گریز از مرکز تا مسافتی به دیواره محفظه چسبیده و بالا میروند. سپس با غلبه نیروی جاذبه در ارتفاع مشخصی به پایین سقوط میکنند. با تغییر سرعت چرخش غلتکها، سرعت آسیاب کرد نیز افزایش مییابد. اما بیش از یک سرعت بحرانی، نیروی گریز از مرکز بر جاذبه غلبه کرده و گلولهها به جداره استوانه میچسبند. آسیابهای شافتی همانند آسیابهای غلتشی دارای یک محفظه استوانهای و تعداد زیادی گلوله بوده و ظرفیت تولید بالایی نیز دارند. در این نوع آسیابها، محفظه استوانهای ثابت است و حرکت گلولهها توسط تعدادی پروانه که بر روی یک شافت عمودی نصب شدهاند، صورت میگیرد (شکل 2-د). بنابراین، کنترل درجه حرارت به وسیله عبور یک سیال در فاصله بین دو جداره محفظه به سهولت فراهم میگردد. اما آببندی این گونه آسیابها برای انجام عملیات آلیاژسازی مکانیکی تحت شرایط خلأ یا اتمسفر خنثی مشکل است. آسیاب مغناطیسی، عملکردی مشابه با آسیاب غلتشی دارد با این تفاوت که در این نوع آسیاب یک میدان مغناطیسی جایگزین نیروی جاذبه شده است (شکل 2-ه). این نوع آسیاب برای کاربردهای آزمایشگاهی مفید بوده و تا 100 گرم پودر را در هر مرحله آسیاب میکند. آسیابهای غلتشی و شافتی نسبت به سایر آسیابها از انرژی کمتری برخوردار هستند اما به دلیل طرفیت بالای تولید، در مقیاس صنعتی قابل استفاده میباشند. 4. مواد کنترلی (PCA) از آسیاب بدون PCA با توجه به جوش سرد نمیتوان انتظار نانوپودر داشت. که شدت جوش سرد مواد داکتیل زیاد است، به طوری که در یک آسیاب گلولهای معمولی، کمتر از 1% کاهش قطر پودر داریم و در آسیابهای گلولهای ویژه، این مقدار به یک درصد نمیرسد. برای حل این مشکل از PCA استفاده میکنیم. پس این مواد، مهمترین عامل در رسیدن به نانوپودر هستند. اغلب آنها موادی آلیاند که جذب سطح شده، از آگلومره شدن (کلوخهای شدن) آنها جلوگیری مینماید. محدودهی ترکیبی این مواد وسیع است (میتوان از مواد مختلفی استفاده کرد). از مهمترین آنها میتوان هگزان، اسید استریک (نوعی اسید آلی)، متانول و اتانول را نام برد. تحقیقات نشان داده است که میزان حضور PCAها منجر به کاهش نمایی اندازهی ذرات میشوند. به عنوان مثال وقتی 1% وزنی اسید استریک به آلومینا اصافه کنیم، بعد از 5 ساعت اندازه ذرات 500 میکرومتر ولی اگر 3% اضافه کنیم در همین مدت به ذراتی با اندازهی 10 میکرومتر خواهیم رسید. همچنین این مواد بر روی فاز نهایی، میزان حلالیت جامد و تغییرات میزان و نوع ناخالصی مؤثرند. البته بعضی مواقع محصولات جانبی واکنشهای آسیاب خود به عنوان PCA عمل میکنند؛ این حالت از نظر کنترل فرایند و آلوده نکردن محصول، بهترین حالت است. به عنوان مثال، در تولید زیرکونیا، کلرید زیرکونیوم را با منیزیا وارد آسیاب کرده، که در نتیجه داریم: ZrCl4 + 2MgO = ZrO2 + 2MgCl2 محصول جانبی واکنش (کلرید منیزیم) به عنوان یک PCA عمل میکند و از به هم چسبیدن ذرات منفرد و نانوکریستال زیرکونیا ممانعت به عمل میآورد، و در پایان به راحتی با یک شستشو از محصول جدا میشود. گردآوری: مریم ملک دار مجموعه کارشناسی ارشد مهندسی مخازن و توليد گاز يکی از مجموعه های آموزش عالی است که شامل دروس نظری و پروژه تحقيقاتی در يکی از زمينه های مخازن گازی , حفاری و توليد منابع گاز و يا زمينه مشابه می باشد اين مجموعه به گستردگی زمينه های پژوهشی و علمی مهندسی نفت وگاز در قالب رشته مهندسی مخازن و توليد است و با ساير رشته های مهندسی نظير مهندسی شيمی در ارتباط بوده و از دروس ارائه شده در آنها و پژوهش های ذيربط بهره می گيرد : واحدهای لازم تعداد کل واحدهای لازم برای گذرانيدن اين مجموعه 32 واحد آموزشی – پژوهشی می باشد . واحد های آموزشی شامل 18 واحد اصلی و 6 واحد اختياری است که با توجه به سوابق آموزشی دانشجو و پروژه تعريف شده بوسيله استادان راهنما تعيين می شود . تعداد واحدهای پژوهشی 8 واحد است که 2 واحد آن به شکل سمينار مشتمل بر مطالعات نظری , مرور بر نشريات و تهيه پيشنهاد پژوهشی در ارتباط با موضوعات پروژه می باشد و 6 واحد آن اختصاص به پايان نامه دارد شرايط پذيرش دانشجو جدول 1- دروس آزمون تخصصی برنامه درسی جدول 2- دروس آزمون تخصصی : تبصره 1 جدول 3- دروس اصلی : ج – دروس انتخابی جدول 4- دورس انتخابی پژوهش ضريب پيچيدگي نلسون، نشاندهنده سهم ظرفيت واحدهاي تبديل ثانويه نسبت به ظرفيت واحدهاي تبديل اوليه (تقطير اتمسفري در پالايشگاه ساده) ميباشد. بنابراين در انواع مختلف پالايشگاه اين ضريب متفاوت است و ميتواند بيانگر ميزان سرمايهگذاريهاي انجام شده و همچنين توان ايجاد ارزشافزوده پالايشگاه باشد. مديريت مخازن درصدد آن است تا با کنترل متغيرهاي دخيل در امر توسعه و توليد مخازن نفتي، فرآيند بهرهبرداري و نهايتاً بازيافت از مخازن را بهبود و ارتقا بخشد. متن ذيل کوششي است در راستاي بسط و شرح بيشتر اين موضوع و در نهايت تحليل و نتيجه گيري و بيان نکاتي در خصوص مشکلات اين مقوله در کشور: تعريف مديريت مخازن: شماي تمام فرآيند مديريت مخزن در شکل (1) نشان داده شده است که شامل چهار مرحله ميباشد: "توصيف مخزن"،" عملکرد مخزن"، "عملکرد چاه" و "توسعه ميدان". شکل(1) توصيف مخزن: چنانکه ملاحظه شد،يکي از مهمترين مراحل مديريت مخزن،"توصيف مخزن" است، اين مرحله عبارت است از شناسايي يک مدل براي توصيف مخزن که رفتار و پاسخ آن تا حد امکان شبيه رفتار واقعي مخزن باشد. اگر مدل شناساييشده با تمام اطلاعات همخواني داشت، ميتواند به عنوان نماينده مخزن عمل نمايد و اگر مدل فوقالذکر با حتي يک نوع از اطلاعات موجود همخواني نداشته باشد غلط بوده و نميتواند نماينده واقعي مخزن باشد. توصيف مخزن، فرآيندي پويا و ديناميک است که به محض دريافت اطلاعات جديد تکرار ميشود. اين فرآيند شامل دو مرحلة متوالي است: 1) شناسايي مدلهاي تفسير اطلاعات و 2) يکپارچهسازي مدلهاي فوق در مدل مخزن. 1 )مدلهاي تفسير اطلاعات مدلهاي تفسير اطلاعات، از تفسير انواع مختلف اطلاعات بدست ميآيد. اطلاعات نمونه شامل اطلاعات استاتيکي (زمينشناسي، ژئوفيزيکي، ژئوشيمي، پتروفيزيکي) که مخزن را توصيف ميکند و اطلاعات ديناميکي (اطلاعات سيالهاي مخزن، ژئومکانيکي، چاهآزمايي و بهرهبرداري) که با رفتار مخزن مرتبط هستند ميباشد. مدلهاي تفسير اطلاعات مخصوص به اطلاعاتي هستند که آنها را نمايندگي ميکنند و لايههاي مختلف مدل مخزن را نمايش ميدهند. 2)يکپارچهسازي مدلهاي تفسيري اطلاعات: مدل مخزن از يکپارچهسازي مدلهاي تفسير انواع مختلف اطلاعات حاصل ميشود. اگر يک نوع از اطلاعات مورد محاسبه قرار نگيرد، دانش مربوط به آن نوع از اطلاعات در مدل تفسيري موجود نخواهد بود و نهايتاً مدل مخزن مدلي ناهماهنگ و ناقص ميشود. جمعآوري مدلهاي تفسير اطلاعات در مدل واحد مخزن ممکن است به طريق قطعي و يا احتمالي صورت گيرد. در روش اخير (احتمالي)، سطوح مختلف اعتبار داده مورد توجه قرار گرفته و يک مدل سهبعدي با تعريف و نمايش عدم قطعيتها ارائه ميشود. تکنيکهاي احتمالي براي اوقاتي که اطلاعات پراکنده هستند روشهاي خوبي ميباشند(مثلا ًبراي اوقاتي که در ابتداي دورة ميدان هستيم)، در حالي که روشهاي قطعي براي اوقاتي ميباشد که اطلاعات زيادي از ميدان در دست ميباشد. اثبات مدل مخزن: هدف توصيف مخزن عبارت است از تعريف يک مدل مخزن که اطلاعات ديناميکي و استاتيکي مخزن را نشان بدهد. به محض ساخته شدن مدل مخزن، بايد هماهنگي و همخواني آنرا با اطلاعات و مدلهاي تفسيري موجود ثابت کرد. اين به اين معناست که مدل مخزن بايد قادر به باز توليد تمام اطلاعات مورد استفاده در فرآيند توصيف باشد، به طور مثال اطلاعات لرزهنگاري، چاهنگاري، چاهآزمايي و اطلاعات توليد در صورت وجود. عملکرد مخزن، عملکرد چاه و توسعه ميدان: اجراي اين برنامه اطلاعات جديدي را توليد خواهد کرد. هماهنگي و همخواني مدل مخزن با اين اطلاعات جديد نيز بايد مورد مطالعه قرار گيرد. در صورت مشاهدة ناهماهنگيها بايد مدل مخزن ارتقا يابد و همة فرآيند تکرار شود تا برنامة توسعه تصحيح و تعديل گردد. نتيجه گيري وتحليل: چنانکه ملاحظه شد، مديريت مخزن بايد به جاي يک سري از تکنيکهاي تصادفي و نامرتبط به صورت فرآيندي جامع و نظاميافته نگريسته شود و اين مهم نياز به يک تلاش جدي و همهجانبه دارد. دانشگاههاي کشورهنوز هم مشاهده ميشودکه هرکدام از اجزاي فرآيند به همپيوسته مديريت مخزن، به صورت موضوعي مستقل نگريسته ميشود. اين مشکلات اساسي بايد رفع گردد تا قادر شويم به دانشپژوهان اطلاعات و دانش کافي پيرامون مفاهيم اساسي توصيف مخزن، مدل مخزن، شبيهسازي مخزن و مديريت مخزن، همچنين ارتباط بين انواع اين اطلاعات و نهايتاً پروسه يکپارچهسازي تمام اطلاعات موجود را انتقال دهيم. نکتة ديگري که نبايد از نظر دور داشت لوازم فرهنگي اين موضوع است، مثلاً بايد فعاليتهاي گروهي را در برنامهريزي دانشگاهها تقويت کرده روحيه کار گروهي را در دانشجويان پرورش داد. به اميد حل همه اين مشکلات در کشور. مآخذ: 1- Integrated reservoir management, abdus sattar, 2-evolution of reservoir management techniques:from independent methods to an integrated methodology.paper spe no39713-alain c.gringarten,center for petroleum studies,imperiall college of science,technology& medicine, بدون شک گاز طبيعي منبع مهم تامين انرژي در قرن جديد است. امروزه تکنولوژيهاي بسياري براي استحصال، انتقال و بهکارگيري از منابع گازي رشد يافتهاند. توسعة سريع صنعت گاز نيز تاثيرپذير از تکنولوژيهاي مهمي بوده است که از اواسط قرن بيستم مطرح شدهاند. انتقال گاز طبيعي به واسطة ماهيت گازي آن عموماً با دشواري مواجه است و حتي استفاده از سادهترين روش انتقال يعني خطوط لوله در فواصل طولاني با مشکلات زيادي روبرو ميشود. با توجه به تواناييهاي موجود تکنولوژي براي انتقال گاز به فواصل دوردست، روش LNG گاز طبيعي مايعشده به عنوان يک روش اقتصادي توانسته دشواري حمل گاز را مقدار زيادي مرتفع سازد. برخي از کارشناسان تبديل گاز به فراوردههاي مايع (GTL) را نيز راهکاري مناسب جهت انتقال گاز به بازارهاي دوردست بيان مينمايند؛ زيرا معتقدند با وجود اين که هنوز تکنولوژي GTL به طور گسترده مورد استفاده کشورهاي دارنده گاز قرار نگرفته است، حمل فرآوردههاي مايع به بازارهاي مصرف بسيار سادهتر و کم هزينهتر از روش تبديل به LNG ميباشد. علاوه بر آن فرآوردههاي مايع گاز را به سهولت ميتوان در بازار مصرف به فروش رساند ولي به دليل نوع خاص تقاضاي LNG که به تاسيسات دريافت خاصي نيازمند است, فروش LNG همواره دشواري بيشتري دربردارد. به واسطه هزينههاي بالا براي انتقال گاز طبيعي در هر يک از تکنولوژيهاي فوقالذکر, تحقيق و پژوهش براي يافتن راهکارهاي ديگر همواره ادامه دارد. در اين راستا علاوه بر تکنولوژي LNG و GTL، تکنولوژيهاي CNG و هيدرات نيز ممکن است بتوانند به عنوان راهکاري مناسب و ارزان براي انتقال گاز مطرح شوند. تکنولوژي CNG تکنولوژي CNG يا گاز طبيعي فشرده شده، براي انتقال گاز طبيعي در مسافتهاي طولاني، قابليت مهمي به شمار ميرود. CNG را ميتوان در کشتيهاي مخصوصي ذخيره و سپس به مقاصد مورد نظر حمل نمود. اگرچه يک کشتي حامل CNG نميتواند گاز را به مقادير بارگيري شده در کشتيهاي LNG انتقال دهد، ولي روش مايعسازي و همچنين تبديل مجدد به گاز در تکنولوژي CNG سهلتر و بسيار کمهزينهتر از LNG است. ذخيرهسازي گاز در کشتيهاي CNG به صورت نگهداري گاز در لولههايي با تحمل فشار 3000-1500 psi و به قطر 18 تا 36 اينچ ميباشد. اين لولهها که بهصورت افقي و عمودي در کشتي تعبيه شدهاند, توانايي ذخيرهسازي مقادير زيادي گاز را در خود دارند. براي کاهش خطرات احتمالي, دماي اين لولهها در 20- درجه سانتيگراد حفظ ميشود. به دليل فشار بالاي CNG در مخازن لولهاي شکل، بالابودن احتمال خطر انفجار از مشکلات اساسي عملينشدن کاربرد وسيع تکنولوژي CNG در جهان ميباشد. امروزه استفاده از تکنيکهاي جديد در ساخت کشتيهاي CNG يعني بهکارگيري لولههايي به قطر 6 اينچ که بهصورت قرقرههاي بزرگ در درون کشتي تعبيه ميشوند، پيشنهاد شده است. اين کشتيها توانايي ذخيرهسازي بيشتري از گاز را در خود دارند. تکنولوژي CNG براي انتقال گاز مخازن آبهاي عميق که عملاً انتقال گاز آنها با خط لوله به ساحل با دشواري و هزينه بالا روبرو است, ميتواند کاربرد يابد. سادگي فرايند توليد CNG و تکنولوژي سادهتر ساخت کشتيهاي حمل آن نسبت به LNG, طرحهاي CNG را به عنوان گزينة بالقوهاي براي انتقال گاز مطرح نموده است. با توجه به شرايط موجود تکنولوژي CNG, استفاده از آن تنها براي انتقال گاز تا فواصل 2500 مايل مطمئن به نظر ميرسد. تحقيقات در زمينة استفاده از تکنولوژي CNG براي انتقال گاز طبيعي در کشورهاي آمريکا و استراليا همچنان ادامه دارد. تکنولوژي هيدرات هيدرات جامدي است بلوري که از مولکولهاي آب تشکيل شده است و در حقيقت مولکولهاي گاز در درون آن به دام افتادهاند. گازهاي زيادي هستند که قابليت تشکيل هيدرات را دارند. از آن جمله ميتوان به هيدروکربنهايي با تعداد اتمهاي پايين نظير متان اشاره کرد. شرايط تشکيل هيدرات عبارتند از: 1- فشار و دماي مناسب 2- وجود مولکول آب 3- وجود مولکول گاز از دهة 1960 که هيدرات گازي به عنوان عاملي مزاحم در خطوط لوله گاز بهوجود آمد, ايده انتقال گاز طبيعي بهوسيلة هيدرات در ذهن بسياري از دانشمندان شکل گرفت. به دليل آنکه دماي حمل هيدرات بالاتر از دماي حمل LNG ميباشد، هيدرات گازي را به سهولت ميتوان انتقال داد. از اين رو تکنولوژي ساخت کشتيهاي حمل هيدرات پيچيدگي بسيار کمتري نسبت به کشتيهاي حمل LNG خواهد داشت و تاسيسات توليد هيدرات بسيار سادهتر از تاسيسات LNG ميتوانند طراحي گردند. اما مشکل اساسي, حجم کمتر گاز منتقل شده ميباشد. براساس مطالعات انجام شده در اين زمينه, هر يک متر مکعب هيدرات, 175 متر مکعب گاز را در خود جاي ميدهد. در صورتيکه در تکنولوژي LNG کاهش حجم به يک ششصدم ميرسد و اين موضوع در اقتصاديبودن طرحهاي انتقال گاز بهخصوص فواصل دوردست بسيار پراهميت است. با اين وجود, هنوز اميدهاي زيادي وجود دارد تا هيدرات به عنوان يک راهحل کاملاً اقتصادي جهت انتقال گاز بهکار رود. در اين زمينه, شرکت BP با همکاري مراکز علمي ديگر مانند دانشگاه گودسن در حال ساخت پايلوتي است که توان توليد روزي 100 کيلوگرم هيدرات را دارد. جمعبندي آنچه مسلم است پيشرفتهاي تکنولوژي در زمينه هيدرات و CNG همچنان ادامه دارد ولي گمان ميرود تا سال 2020, راهحل مطمئن و اقتصادي براي انتقال گاز طبيعي به مناطق دوردست، استفاده از تکنولوژي LNG و يا تبديل به فرآوردههاي مايع GTL و حمل آن به مناطق موردنظر باشد. تکنولوژي CNG در صورت کاهشدادن خطر انفجار در هنگام انتقال آن، ميتواند رقيبي براي تکنولوژي LNG در فواصل کوتاهتر (2500مايل) باشد. براي کشورهايي نظير کشور ما که داراي ذخاير عظيم گازي است، تحقيق و توسعه در زمينه طرحهاي هيدرات و CNG به عنوان راهکارهاي جديد انتقال گاز، حرکت مهمي در تحقيق و پژوهش صنعت گاز ميتواند به شمار رود. ماخذ: 1.ABC TECHNICAL BULLETIN, 2002. منطقه نفتخيز گچساران در سالهاى ١٣٠٢ و ١٣٠٣ هجرى شمسى مورد مطالعه قرار گرفت. در سال ١٣١٠ عمليات حفارى براى چندمين بار آغاز شد و پس از حفر چاههاى بسيار در لايه آسمارى ميزان توليد نفت به ٢١ هزار بشكه در روز رسيد. برنامه هاى حفارى تا قبل از ملى شدن صنعت نفت ادامه يافت و در اين مدت به ١٦ حلقه چاه و ٦٠ هزار بشكه نفت در روز افزايش يافت. پس از ملى شدن صنعت نفت، شركت اكتشاف و توليد نفت ايران در سالهاى ٣٦ و ١٣٣٥ عمليات حفارى را بار ديگر در اين منطقه آغاز كرد. اين برنامه نيز تا سال ١٣٤٥ ادامه داشت و تعداد چاههاى حفارى شده به ٤٦ حلقه افزايش يافت. 
(یا نانو موها) به الیافی در الیافی در مقیاس بزرگ، تا ماده ای مقاوم به روغن و آب به دست آید. پیشگام این فناوری Nano- Tex است،که جواز این فناوری را به چندین شرکت در سراسر دنیا داده است. در هر حال اگر چه این کار بسطی از شیمی پلیمر است،ولی خواص مواد حاصل کاملاًتابع نانو ساختار آنها است. این روش همچنین برای بهبود بافت و تنفس بافت و تنفس پذیری1پوشاک مصنوعی همچون نایلون به کار رفته است.
ریسیدن الیاف با مقیاس نانو- که می تواند شامل نانو ذرات یا حتی نانو لوله ها باشد- امکان پذیر است و این منجر به بهبود های قابل ملاحظه ای در استحکام و خواص احتمالی دیگر،همچون مقاومت به آتش،رسانایی الکتریکی ( با کاربردهای احتمالی در مواد هوشمند) یا حتی نمای ظاهری منسوجات می شود. اگر چه هنوز چنین کاربردهایی در بازار وجود ندارند،اما این فناوری وجود دارد. با این حال بازار منسوجات معمولاًروی حاشیه های سود بسیار اندک کار می کنند؛لذا هر خصوصیت جدیدی باید هزینه ورودی کمی داشته باشد. اگر چه نانوالیاف تاکنون در مصارفی همچون فیلتر ها به کار رفته و مدتی خود را حفظ کرده اند،اما آن ها همچنان باید به بازار منسوجات نفوذ کنند.
با توجه به پایه تولیدی فعلی- که همچنان به شدت بر جهان سوم تکیه دارد- فرصت های بازار منسوجات به نظر در مواردی خاص محدود خواهدماند. موادی که در برابر لکه مقاوم اما همچنان نیازمند شستشو ی باشند،علیرغم داشتن جذابیت،بازار محدودی را معنی می دهند. البسه فوق قوی به واقع بازارهایی را پیدا خواهند کرد،اما در مواردی کاملا خاص مانند جلیقه های ضد گلوله یا بالن های هواشناسی و احیاناً چتر های نجات و کایت های تفرحی.
این پارچه ها از طبیعت الهام گرفته و تولید آنها با نانو تکنولوژی تحقق یافته است. برگ های برخی گیاهان ( مثل نیلوفر آبی) ، پوست سوسک و بال حشرات همیشه تمیز باقی می مانند زیرا ناهمواری های بی نهایت کوچک روی سطوح آنها مانع از چسبیدن ذرات گرد وخاک به این سطوح شده و کوچکترین بارشی سطح آنها را پاکیزه می کند. با به کار گیری فناوری نانو در پارچه ها ، ساختار سه بعدی خاصی بر روی سطوح ایجاد شده و سطح تماس برای ذرات گرد و خاک محدود می گردد. ذرات باقیمانده بر روی سطح، در قطرات آب معلق شده و به آسانی توسط این قطرات خارج می گردند.
نانوالیاف کربنی
نقل قول از مهندس پیوندی:
هم اکنون شرکت بازل که یکی از بزرگترین تولیدکنندگان پلیالفین در دنیا است اقدام به فروش شرکت خود کرده است و ایران نیز یکی از مشتریهای آن است. حال چرا شرکتهایی نظیر DSM و بازل، با وجود اینکه صاحب تکنولوژی، سرمایه و توان مهندسی هستند، اقدام به فروش شرکتهای خود میکنند؟
در کشورهای عربستان و ایران، حجم زیادی ترکیبات C 2 + همراه با استحصال نفت خام در اختیار صنایع پتروشیمی منطقه قرار گرفته است. این مسئله سبب شده است حجم زیادی کراکر اتان که اتیلن تولید میکنند، وارد مدار شود و این کراکرها، دیگر پروپیلن، C 4 و بنزین تولید نمیکنند، ولی در اروپا هنوز 65 درصد خوراک مورد استفاده برای تولید پلیمرها، نفت خام و نفتا است.
خوراک مورد استفاده در خاورمیانه گاز اتان با قیمت 60 دلار در هر تن است در حالیکه در کشورهای اروپایی خوراک نفتا با قیمت 250 دلار در هر تن استفاده میشود. در ضمن راندمان تولید اتیلن از اتان حدود 80 درصد است و راندمان تولید اتیلن از نفتا حداکثر 35 درصد است. بنابراین تولیدکننده و صاحب تکنولوژی اروپایی مشاهده میکند که دیگر به صرفه نخواهد بود که اتیلن و پلیاتیلن تولید کند؛ لذا با یک سری کارخانه مواجه میشود که به نحوی بلا استفاده خواهند بود. این کارخانجات علاوه بر مسأله خوراک دو خصیصة منفی دیگر هم دارند. یک مسأله فرسوده بودن آنها است که حدود 20 تا 30 سال است که در حال فعالیت هستند. مسأله بعد، ظرفیت اقتصادی آنها است. در اروپا واحد اتیلنی که میزان تولید آن بیش از 700 هزار تن در سال باشد وجود ندارد، در حالیکه در ایران، عربستان یا قطر واحدهایی با ظرفیت تولید بالاتر از یک میلیون تن در سال وجود دارد." تحلیل
آنچه از سخنان مهندس پیوندی برداشت میشود، این است که با توجه به وجود خوراک ارزان قیمت در خاورمیانه آینده صنعت پتروشیمی اروپا در معرض تهدید قرار دارد و سرمایههای آن در این بخش سودآوری لازم را نخواهد داشت.
اما به نظر میرسد علاوه بر دلایل مطرح شده برای فروش شرکت بازل، دلایل مهم دیگری نیز وجود دارد. تصمیم شرکتهایی نظیر شل و BASF برای فروش شرکت بازل، ناشی از عوامل متعددی است که در نهایت اهداف بلندمدت آنها را تأمین نماید.
یک پیام چنین اقدامی، تصمیم این شرکتها برای هدایت سرمایههای خود به حوزههای جدیدی است که منافع بلندمدت آنها را تأمین کند. البته در مورد حوزههای جدید سرمایهگذاری نمیتوان به راحتی اظهار نظر کرد ولی توجه به گفتار مدیران این شرکتها خالی از لطف نیست. رئیس کمیته مدیران عامل شرکت شل میگوید: "مهمترین سهم ما در توسعه پایدار، تأمین انرژی مورد نیاز جهانی به روشی پاکیزهتر و مسئولانهتر است. نیاز به انرژی تا سال 2050 به دو تا سه برابر بیشتر از نیاز امروز افزایش خواهد یافت. شل و طیف وسیعی از شرکتهای بزرگ در پروژه حمل و نقل پایدار به عنوان اعضای "شورای تجارت جهانی برای توسعه پایدار" در مورد اهمیت و پیچیدگی روند پایداری در عرصه حمل و نقل، فعالیت کرده و به آن پافشاری میکنند. ما با همکاری شرکای خود در زمینه طیف وسیعی از راههای غلبه بر این چالش فعالیت میکنیم. از جمله این راهها میتوان سرمایهگذاری در تولید سوختهای کم کربنتر، ساخت کارخانه تبدیل گاز به مایع ( GTL ) شرکت در فعالیتهای کمک به پاکیزگی هوا در آسیا و آفریقا را نام برد. برنامه ما برای آینده نیز با صرفه کردن تولید سوختهای زیستی و تولید وسایل نقلیهای است که با سلولهای سوخت هیدروژنی کار میکنند".
حال صرفنظر از هدف اروپاییها برای فروش شرکتهای پتروشیمی و با توجه به نیاز کشورهای خاورمیانه به توسعه ظرفیتهای تکنولوژی، آیا این امر فرصتی برای کشورهای خاورمیانه محسوب نمیشود؟ سؤال دیگر این است که آیا میتوان با خرید این مجتمعها به توسعه ظرفیتهای تکنولوژی دست یافت؟
همانطور که میدانیم یکی از ابعاد مهم استراتژی تکنولوژی، دسترسی به منابع تکنولوژی و ایجاد بسترهای مناسب نوآوری است. مطمئناً هدف کشورهایی مانند عربستان در خرید شرکت DSM فراتر از برآورده ساختن خواست اروپاییها است. عربستان به خوبی این نکته را دریافته است که تکنولوژی مهمترین عامل رقابت میباشد و به همین منظور از تمامی راهکارهای ممکن برای دستیابی به منابع مطمئن تکنولوژی استفاده میکند. عربها برای تحقق این خواسته، خرید شرکتهای پیشرفته و صاحب فناوری روز دنیا را نیز به عنوان یکی از برنامههای محوری خود در نظر گرفتهاند تا بتوانند با تصاحب و به کارگیری تکنولوژی روز دنیا، مزیت نسبی خود را در این صنعت به مزیت رقابتی تبدیل کنند و در آینده علاوه بر تولید و فروش یک محصول رقابتی، دانش فنی را نیز بفروشند.
فرآیند تصمیمگیری در شرکتهایی نظیر شل که دانش محور هستند از عوامل متعددی ناشی میگردد که در نهایت یک صنعت رقابتپذیر و پایدار حاصل میشود و منافع دراز مدت آنان را تأمین میکند. آیا فرآیند تصمیمگیری در شرکت ملی صنایع پتروشیمی ایران چنین ویژگی را دارد؟نویسنده: علیرضا عزیزی
الف – جنسيت : زن و مرد
: ب – رشته ها و مجموعه های مورد قبول
مهندسی نفت و مهندسی شيمی
ج – آزمون اختصاصی : دروس آزمون در جدول زير آمده است
دروس ارائه شده شامل دروس جبرانی , اصلی و اختياری است
الف – دروس جبرانی
حداکثر تعداد واحدهای اين دروس 6 واحد طبق جدول 2 می باشد که اين واحدها در احتساب واحدهای لازم برای گذرانيدن اين دوره در نظر گرفته نمی شوند و ليست دروس در کارنامه دانشجو بدون احتساب نمره در معدل کارشناسی ارشد قيد می گردد و براساس دروس گذرانيده شده دوره کارشناسی توسط استاد راهنما مشخص می شود
در صورت نياز بنا به تشخيص دانشکده درس زبان انگليسی بعنوان درس جبرانی به پذيرفته شدگان ارائه می گردد
: تبصره 2
لازم به ذکر است دروس جبرانی قبل از انتخاب دروس اصلی و انتخابی اجباری می باشد
: ب – دروس اصلی
عناوين اين دروس که کليه دانشجويان موظف به گذرانيدن آنها می باشند در جدول 3 مذکور است
حداقل 6 واحد درس از بين دروس مذکور در جدول 4 بنا به تشخيص استاد راهنما انتخاب می شود
پروژه پژوهشی پس از پايان نيمسال اول توسط استادان راهما تعيين می شود. مدت پژوهش حداقل يکسال تمام وقت می باشد
يكي از عواملي كه در نحوة عملكرد يك پالايشگاه، ميزان ارزش افزوده فراوردههاي پالايشي و ميزان سوددهي آن تاثير دارد، درجه پيچيدگي يا قابليت توليد فراوردههاي سبك و با ارزش افزودة بالاتر توسط آن پالايشگاه است. در متن زير علاوه بر معرفي انواع پالايشگاه از نظر پيچيدگي، به بيان مفهوم پيچيدگي، ضريب پيچيدگي و فرايندهاي تبديل اوليه و ثانويه پالايش ميپردازيم:
انواع پالايشگاه از نظر پيچيدگي
ميزان سوددهي يك پالايشگاه، به عوامل زير بستگي دارد: "قيمت نفتخام و در دسترسبودن آن"، "خصوصيات بازار منطقهاي"، "ظرفيت فرايندهاي پالايشگاه"، "درجه پيچيدگي" و "كارآيي پالايشگاه". انتخاب درجه پيچيدگي مناسب براي يك پالايشگاه، با توجه به اين عوامل تعيين ميگردد. پالايشگاهها از نظر پيچيدگي به چهار نوع زير تقسيم ميشوند:
1. ساده (Topping)
در اين پالايشگاه نفتخام توسط تقطير اتمسفري، تنها به اجزاي تشكيلدهندهاش تبديل ميشود. محصول آن نفتا است و بنزين توليد نميكند.
2. Hydroskimming
اين نوع پالايشگاه به واحد تقطير اتمسفري و واحد تغيير شكل نفتا (Reforming) مجهز است. از نوع ساده پيچيدهتر است و بنزين توليد ميكند. اما مقدار زيادي سوخت كمارزش كه تقاضا براي آن كم است، نيز توليد ميكند.
3. Cracking
علاوه بر واحدهاي ذكر شده در انوع 1 و 2 ، شامل واحد تقطير خلأ و واحد شكست كاتاليستي (FCC) نيز ميباشد. نسبت به نوع 2، يك درجه پيچيدگي بيشتري دارد. توليد نفت كوره در آن كاهش يافته و تبديل آن به فرآوردههاي تقطير سبك و ميانتقطير انجام ميشود.
4. Coking
اين پالايشگاه مجهز به فرايندDelayed Coking است كه قبل از فرايند شكست كاتاليستي انجام ميشود. درجه بالاي تبديل نفت كوره به فراوردههاي تقطير و كك نفت باعث ميشود نسبت به انواع قبلي بالاترين پيچيدگي را داشته باشد.
براي نشان دادن ميزان پيچيدگي يك پالايشگاه، از ضريب پيچيدگي نلسون استفاده ميكنند كه اين ضريب براي پالايشگاه Hydroskimming، در حدود 2، براي پالايشگاه Cracking تا 5 و براي نوع Coking بالاتر از 9 تعيين شدهاست.
ضريب پيچيدگي پالايشگاه، اطلاعاتي راجع به پيچيدگي پالايشگاه، هزينههاي جايگزيني و توانايي ارزشافزوده يك پالايشگاه در اختيار قرار ميدهد؛ ضمن اينكه ميتوان براساس آن پالايشگاههاي مختلف را طبقهبندي كرد.
معرفي فرايندهاي پالايش
نوع فرايندهاي مورد استفاده در پالايشگاه، در تعيين پيچيدگي آن مؤثر است و هر اندازه واحدهاي تبديل ثانويه يك پالايشگاه، بيشتر باشند درجه پيچيدگي آن نيز بيشتر خواهد بود. در زير واحدهاي تبديل اوليه و ثانويه و انواع آنها معرفي ميشوند:
الف) فرايندهاي تبديل اوليه (Primary Conversion Processes)
1. تقطير اتمسفري
ابتداييترين فرايند در پالايشگاه، جداسازي تركيبات تشكيلدهنده نفت خام در فشار اتمسفر است كه توسط حرارت و سپس متراكم كردن آن با سردكردن انجام ميشود. اين فرايند در واحد CDU يا Conversion Distillation Unit انجام ميگيرد.
2. تقطير در خلأ
واحد تقطير در خلأ (VDU) عمل جداسازي تركيبات نفتخام را به اجزاي تشكيلدهنده، در فشاري پايينتر از فشار اتمسفري انجام ميدهد كه در اين صورت از تغيير شكل كك جلوگيري ميشود.
تركيبي از اين دو واحد فرايند (VDU/CDU) نيز براي جداسازي نفتخام به تركيبات اوليه بهكار ميرود كه محصولات آن LPG، نفتا، كروزن، نفتگاز، نفتگاز خلأ و تهمانده ستون تقطير خلأ ميباشد.
ب) فرايندهاي تبديل ثانويهSecondry Conversion Processes) )
فرايندهايي هستند كه روي محصولات حاصل از ستونهاي تقطير مانند نفتكوره و نفتا انجام ميشوند و محصولات سبكتر و با ارزشافزوده بالاتر توليد ميكنند.
1. آلكيلاسيون (Alkylation)
اين فرايند براي تركيب شيميايي ايزوبوتان با هيدوركربنهاي اولفيني سبك (از نوع c4و c3)، در حضور كاتاليست اسيدي بهكار ميرود. محصول اين فرايند آلكيلات (Alkylate)، يكي از بهترين تركيباتي است كه ميتواند براي بهسوزي بنزين به آن اضافه شود؛ زيرا يك سوخت تميز، با محتوي سولفور كم و فاقد تركيبات اولفيني و آروماتيكي است ضمن اينكه عدد اكتان بالا و فشار بخار پايين هم از خصوصيات آن ميباشد.
از منظر ديگر، اولفينهاي C3 و C4 براي توليد LPG يا Petroleum Gas Liquified نيز كاربرد دارند. از اينرو در مناطقي كه تقاضا براي LPG بيشتر از مصرف بنزين باشد، فرايند آكليلاسيون رايج نيست.
2. فرايند " Bottam of the Barrel "
مجموعه فرايندهايي است كه روي مواد تهمانده ستون تقطير خلأ با نقطهجوش بالا (ºc565)، محتوي سولفور زياد و حاوي قيرمعدني و فلزاتي كه در نفت كوره صنعتي يا سنگين يافت ميشود انجام ميشود؛ اهميت آن از اين جهت است كه كاربرد نفت كوره بهدليل محدوديتهاي ميزان انتشار Sox و Nox بهشدت در حال كاهش است. چندين روش براي انجام اين عمل وجود دارد كه شامل فرايندهاي زير است:
Delayed Cracking1)
Visbreaking2)
Resid Desulfurization3)
در ادامه به توضيحات بيشتر درباره آنها نيز ميپردازيم.
3. شكست كاتاليستي (Catalytic Cracking)
در طي اين فرايند مولكولهاي هيدروكربن پيچيده، سنگين و بزرگ توسط حرارت و در حضور كاتاليست (بدون افزودن هيدروژن) به مولكولهاي سادهتر و سبكتر شكسته ميشوند. با اعمال اين فرايند، نفت سنگين (از اجزاي تشكيلدهنده نفت كوره) به محصولات با ارزشتر مثل LPG، بنزين و فراوردههاي ميانتقطير تبديل ميشود. كاربرد اين فرايند كه اختصاراً با نام FCC يا Catalytic Cracking Fluidized شناخته ميشود، در فرايندهاي تبديل ثانويه پالايش گسترده است.
واحدهاي FCC، براساس دو الگوي "حداكثر توليد بنزين" و "حداكثر توليد فراوردههاي تقطيري" عمل ميكنند كه انتخاب يكي از آنها به الگوي تقاضاي فصلي محصولات بستگي دارد. اخيراً روش "حداكثر توليد اولفين" نيز اهميت پيدا كرده است كه توليد پروپلين، بوتيلنها وLPG به حداكثر ميزان خود ميرسد. دياگرام زير مصرف اين محصولات را در توليد Oxigenates (موادي كه براي بهسوزي به بنزين اضافه ميشوند) را نشان ميدهد.
خوراك فرايند FCC ميتواند موارد زير باشد:
- نفت گاز حاصل از تقطير خلأ(VGO)
- نفت گاز حاصل از تقطير خلأ كه فرايند افزودن هيدروژن نيز روي آن انجام شده باشد.
- مخلوط مواد حاصل از پايين ستون تقطير (VR) و نفت گاز حاصل از تقطير خلأ كه در اين صورت فرايند انجام شده روي آن (Resid FCC) RFCCناميده ميشود.
4. شكست تأخيري ( Delayed Coking)
يكي از فرايندهايي است كه روي مواد تهمانده حاصل از ستون تقطير خلأ انجام ميشود و نفتهاي سبكتر و همچنين ككنفت توليد ميكند. نفت سبك ميتواند در واحدهاي ديگر پالايشگاه به محصولات باارزشتر تبديل شود. كك حاصله، هم بهعنوان سوخت و هم در ساخت ورقهاي آلومينيومي كاربرد دارد.
اين فرايند در تبديل تهماندهها به محصولات سبكتر 07 درصد كارآيي دارد در حاليكه فرايندVisbreaking تنها 03 درصد كارآيي دارد.
5. تصفيه هيدروژني (Hydrotreating)
اين فرايند براي تصفيه اجزاي تشكيلدهنده نفتخام، در حضور كاتاليستها و مقادير معتنابهي از هيدروژن بهكار ميرود. اين فرايند در سولفورزدايي، نيتروژنزدايي و تبديل اولفينها به پارافينها مؤثر است.
6. اصلاح يا تغيير شكلدادن (Reforming)
در اين فرايند، هيدروكربنهاي خطي به آروماتيكي تغيير شكل ميدهند كه در بنزين اين شكل مناسبتر است. از آنجا كه كاتاليست اين فرايند، حاوي پلاتين ميباشد خوراك آن بايد عاري از سولفور باشد.
براي توليد آروماتيكها در صنعت پتروشيمي نيز از اين فرايند استفاده ميشود.
7. شكست حرارتي (Thermal Cracking)
در اين فرايند از گرما و فشار براي شكستن مولكولهاي سنگين و توليد مولكولهاي سبكتر (با خوراك نفت كوره) استفاده ميشود. اين فرايند شامل Visbreaking، Delayed Coking و فرايندهاي مشابه ميباشد.
8. Vis-breaking
يك فرايند شكست حرارتي ملايم است كه از نفتكوره و تهماندههاي حاصل از ستون تقطير اتمسفريك و خلأ، در دماي ملايم، محصولات سبك و با ويسكوزيته پايين توليد ميكند و در مناطقي كه هنوز نفتكوره سنگين مصرف بالا دارد، رايج است. بهطوركلي باتوجه به مسائل زيستمحيطي، اهميت آن در سطح جهاني در حال كاهش است.
شيرينسازي (sweetening)
محصولات نفت بايد عاري از تركيبات سولفور (مركاپتانها) باشند، بهدليل اينكه در حين سوخت، گازهاي نامطلوب Sox توليد ميكنند. در فرايند ذكر شده توسط اكسيداسيون، سولفورزدايي انجام ميشود كه به آن Merox ياMercaptan Oxidation گفته ميشود. اين فرايند در مورد LPG اشباع و غيراشباع، بنزين و كروزن كاربرد دارد.
جمعبندي:
بهكار گيري فرايندهاي تبديل ثانويه با كارآيي بالا و بالا بودن درجه پيچيدگي پالايشگاه، مزيتهاي زير را درپي دارد:
1. انعطافپذيري لازم در فرايند نفتخام با كيفيتهاي متنوع از جمله نفتخام نامرغوب، ترش و سنگين
2. توانايي توليد درصد بيشتري از محصولات باارزش مثل LPG، فراوردههاي تقطيري سبك و ميانتقطير و توليد درصد كمي از محصولات سنگين و نفتكوره كه در نتيجه آن ارزشافزوده بالاتري هم حاصل ميشود.
3. توانايي توليد محصولات (از جمله بنزين و گازوئيل) با كيفيت بالا
باتوجه به آنچه گفته شد تعيين ضريب پيچيدگي پالايشگاههاي كشور در ارتقاي نوع آنها، همچنين انتخاب خوراك مناسب و نهايتاً سوددهي ميتواند مؤثر باشد.
مأخذ :
http://www.ril.com
.......................................................................................
(Nelson Complexity Factor) ضريب پيچيدگي نلسون
ضريب پيچيدگي نلسون در سال 1960 توسط Wilbur L.Nelsonبراساس قيمتهاي نسبي اجزاء تشكيلدهنده پالايشگاه تعيين شد. نلسون عدد 1 را به واحد تقطير اوليه نسبت داد و به ترتيب به واحدهاي ديگر براساس قيمتشان نسبت به واحد تقطير اوليه (اتمسفري) اعدادي تعلق ميگيرد.
در تعيين اين ضرايب، تنها واحدهاي فرايند پالايش يا واحدهاي داخل محدوده عملياتي(ISBL) در محاسبه ميآيند و قيمت تجهيزات خارج از سايت و واحدهاي فرعي يا (OSBL) مانند زمين، مخازن ذخيره، پايانهها و غيره محاسبه نميشوند.
ضريب پيچيدگي پالايشگاه، اطلاعاتي راجع به پيچيدگي پالايشگاه، هزينههاي جايگزيني و توانايي ارزشافزوده يك پالايشگاه در اختيار قرار ميدهد. ضمن اينكه ميتوان براساس آن پالايشگاههاي مختلف را طبقهبندي كرد.
به طور خلاصه اهداف مديريت مخازن عبارتند از:
فرآيند مديريت مخزن:
در مرحلة اثبات، بايد پاسخ مدل مخزن توسط شبيهسازهاي مختلف (لرزهنگاري، چاهنگاري، جريان و مخزن) به منظور اثبات توانايي بازتوليد اطلاعات و دادههاي فوقالذکر مورد محاسبه و بررسي قرار گيرد. براي يک مدل مخزن پاسخ مخزن پاسخي منحصر به فرد و يگانه است. اگر مدل شناساييشده درست باشد، اطلاعات ميداني و پاسخهاي مدل بر هم منطبق خواهند شد. در غير اينصورت مدل بايد مورد بازبيني قرار گيرد تا اشکالات موجود در مراحل و سطوح جمعآوري اطلاعات و يا تفسير آنها شناسايي شود.
پس از اينکه مدل مورد تأييد قرار گرفت، اين مدل ميتواند براي پيشبيني رفتار آتي مخزن در سناريوهاي مختلف توسعه مورد استفاده قرار گيرد. رفتار توليدي مخزن (فشار، دبي، درصدهاي اشباع) به وسيله شبيهسازهاي تنظيمشده جريان محاسبه ميشوند. براي پيشبيني رفتار ميدان، در نظر گرفتن کل سيستم(مخزن، چاهها و تجهيزات سرچاهي)ضروري است. اين موارد بايد با يکديگر مورد بررسي و توجه قرار گيرند چرا که يکي در ديگري تأثير ميگذارد. در هر نقطه و يا گره از سيستم، دبي جريان به عنوان مثال با موازنه جريان ورودي و جريان خروجي تعيين ميشود و بوسيلة تاثيراتي که بر جريانهاي ورودي و خروجي اعمال ميشود دبي جريان به حالتي بهينه و اقتصادي ميرسد. از شبيهسازي رفتار کل سيستم مخزن براي سناريوهاي مختلف، به همراه ملاحظات اقتصادي، زيستمحيطي و امنيتي، برنامه توسعه مخزن بدست ميآيد. 
رشته مديريت مخزن عليرغم آن که در بسياري از دانشگاههاي معتبر دنيا تدريس ميشود، هنوز در کشور ما چنان که بايد مورد توجه قرار نگرفته است. بزرگترين مشکلي که در اين راستا نمود دارد، کمبود استاد و نيروي انساني متخصص در اين گرايش است. راه اندازي دوره هاي دکتري اعزام به خارج در اين رشته ميتواند نقش مهمي در برطرف کردن اين خلاء ايفاء کند. يکي ديگر از ضرورتهاي اساسي در اين راستا، تدوين بانک اطلاعات جامع مخازن و مهندسي سيستمهاي گزارش و پردازش اطلاعات است. مخازن و مهندسي سيستم گزارش و پردازش اطلاعات است.توسعه نرمافزارهاي مربوط به اين امر از جمله شبيهسازهاي مخزن و نرمافزارهاي سيستم اطلاعات ميادين نفتي، گام اساسي است که به نظر ميرسد بايد نگاه جديتري به آن داشت.
تحليلي بر استفاده از تکنولوژيهاي CNG و هيدرات در انتقال گاز طبيعي
ميدان نفتى گچساران در فاصله ٢٢٠ كيلومترى جنوب شرقى اهواز قرار گرفته و شامل سازندهاى شكاف دار كربناتى آسمارى و بنگستان بوده كه در جهت عمومى شمال غربى، جنوب شرقى طاقديس هاى ميادين نفتى جنوب ايران واقع شده است. اين ميدان طاقديسى بطول حدود ٧٠ كيلومتر و عرض ٦ تا ١٥ كيلومتر است. توليد عمده نفت از سازند آسمارى اين ميدان صورت مى گيرد كه عمدتا از سنگهاى كربناتى تشكيل گرديده است. توليد از مخزن از سال ١٣١٨ با چاه شماره ١٣ آغاز گرديد. حجم نفت در جاى مخزن در سال ١٣٥٦ بالغ بر ٣/٤٦ ميليارد بشكه تخمين زده شده است. تاريخچه توليد از مخزن بيانگر آن است كه ميزان توليد روزانه همواره افزايش داشته و در سال ١٣٥٥ به حداكثر ميزان خود بالغ بر ١١٨٠ هزار بشكه در روز رسيده است. تزريق گاز در مخزن از سال ١٣٥٦ آغاز گرديده كه هم اكنون نيز با ميزان تزريق بيش از يكهزار ميليون فوت مكعب در روز از طريق ١٦ حلقه چاه تزريقى ادامه دارد.
شركت بهرهبردارى و گاز گچساران بر اساس سياستها و برنامههاى وزارت نفت مبنى بر ايجاد كيفيت و تحول در نحوه اداره فعاليتهاى مبتنى بر سياست شكل گيرى بنگاههاى اقتصادى و بمنظور كارائى و اثر بخشى سازمانها و همچنين ايجاد بهره جوئى از فن آورى و آماده سازى بستر لازم براى مديريت در جهت ارتقاى سطح كيفى و كمى صنعت نفت بعنوان يكى از شركتهاى فرعى تابعه شركت ملى مناطق نفت خيز در سال ١٣٧٨ تشكيل گرديد.
اين شركت به لحاظ موقعيت ممتاز جغرافيائى و گستردگى آن در استانهاى كهگيلويه و بوير احمد، فارس، بوشهر، خوزستان و اصفهان از ويژگى خاصى برخوردار است و فعلا داراى توانائى توليد ٧٣٦ هزار بشكه در روز از ميادين فعال گچساران ، بى بى حكميه ، رگ سفيد-٢ ،پازنان-٢ ، بينك،گلخاري، نرگسى، چلينگر، گرنگان، سباهمكان و سولابدر ميباشد و همچنين مسئوليت توسعه و توليد از ميادين نفتى تحت برنامه خويز، كيلوركريم، زاغه، رودك و چهاربيشه با ظرفيت مجاز توليد ١٧ هزار بشكه در روز را نيز بر عهده دارد. به طور كلى شركت گچساران وسئوليت توليد صيانت شده از ١٦ ميدان نفتى با استفاده از ٥٨٨ حلقه چاه ، ١٠ واحد بهره بردارى، ٣ كارخانه نمكزدائى ، ١٠ ايستگاه تقويت فشار و تزريق گاز ، ٣ كارخانه گاز و گاز مايع(دو كارخانه ١٢٠٠ و ١٣٠٠ در حال احداث) ، سيستم توليد و تزريق گازپازنان، سيستم گازآغار / دالان ، ٥ آزمايشگاه شميائى و ٥ واحد آبرسانى را بر عهده دارد.
بزگترين ميدان نفتى اين شركت، ميدان گچساران ميباشد كه با ابعاد ٧٠ كيلومتر طول و ٦ تا ١٥ كيلومتر عرض يكى از بزرگترين مخازن كربناتى ايران ميباشد. اين مخزن طى سالهاى ١٣٠٢ و ١٣٠٣ هجرى شمسى مورد مطالعه قرار گرفت و پس از حفارى تعدادى چاه در سال ١٣١٦ با توليد از چاه شماره-٣ با ميزان ٢٦ هزار بشكه در روز آغاز گرديد. بر اساس مطالعات انجام شده بمنظور تثبيت فشار مبناى نفت بر روى ١٤٣ بار تزريق گاز در اين مخزن با هدف رعايت نسبت تزريق ١٦٠٠ ميليون فوت مكعب به ازاى هر بشكه نفت توليدى از سال ١٣٦٥ آغاز و هم اكنون به دليل پائين بودن فشار مبناى نفت تزريق گاز در ١٦ حلقه چاه با نسبت حدود ٢٠٠٠ فوت مكعب گاز به ازاى هر بشكه نفت توليدى ادامه دارد.
توليد نفت و گاز:
شركت بهرهبردارى نفت و گاز گچساران به لحاظ موقعيت ممتاز جغرافيايى و گستردگى آن در استانهاى كهكيلويه و بوير احمد، فارس، بوشهر، خوزستان و اصفهان از ويژگى خاصى برخوردار است اين شركت با توان توليدى بيش از ٧٥٠ هزار بشكه در روز نفت از حدود ٣٢٠ حلقه چاه توليدى يكى از شركتهاى فرعى تابع شركت ملى مناطق نفت
خيز جنوب بشمار مى رود. عمده چاههاى تحت مسئوليت اين شركت در مخازن نفتى گچساران، بيبيحكيمه، رگ سفيد، پازنان، گلخارى، بينك، چلينگر، نرگسى، گرنگان، كيلوركريم، سولابدر، سياهمكان، خويز، رودك، زاغه، چهاربيشه و كوهكاكى حفارى شدهاند. از ميان ١٠ حوزه نفتى در مدار توليد تحت مسئوليت اين شركت هم اكنون مخزن
گچساران با توليد روزانه ٥٠٠ هزار بشكه در روز بيشترين و مخزن سياهمكان با توليد ٤ هزار بشكه در روز كمترين سهم توليدى نفت را بعهده دارند.
تاسيسات و واحدهاى تابعه
اين شركت مسئوليت راهبرى ١٠ واحد بهرهبردارى، ٣ واحد نمكزدائى، ١١ ايستگاه تقويت فشار، ٣ كارخانه گاز و گاز مايع (كارخانه هاى ١٢٠٠ و ١٣٠٠ در حال احداث مى باشند) منطقه تفكيك گاز پازنان، سيسستم گاز آغاردالان، ٩٠ مجموعه تفكيك سرچاهها، ٥ آزمايشگاه شيميايى، ٥ كارخانه آبرسانى با ظرفيت حدودا ٣٢٥٠٠ متر مكعب در روز، قريب ٢٠٠ كيلومتر طول خط آبرسانى، ٦٠٠ كيلومتر طول خطوط انتقال و توزيع برق، ١٠ مولد برق اضطرارى به قدرت ٩ مگاوات، ١٠٥ دستگاه توربوالكتروپمپ مخصوص نفت خام، ٤١ دستگاه توربوكمپرسور و ٢٢ دستگاه الكتروكمپرسور و حدود ٣٣٧٣ كيلومتر خطوط لوله جريانى و انتقال نفت و گاز در اندازههاى ٤ اينچ تا ٤٦ اينچ از اهم واحدها و تاسيسات اين شركت به شمار ميرود. از كل نفت توليدى مخازن شركت، روزانه حدود ٥٠ هزار بشكه نفت به پالايشگاه شيراز ارسال شده و مابقى به پايانه صادراتى جزيره خارك ارسال ميگردد. شركت بهرهبردارى نفت و گاز گچساران با مجموعه تاسيسات و واحدها تابعه و در در اختيار
داشتن ٣٢٢٧ نفر شاغل در بخشهاى عملياتى و پشتيبانى، بيش از ٢٥ نفت خام كشور را توليدنفت و گاز كارون مقام دوممجموع شركتهاى تابع شركت ملى مناطق نفت خيز جنوب دارا است. ذخائر عظيم گازى نيز در منطقه از موقعيت ممتازى برخوردار بوده و محل مناسبى براى ايجاد صنايع جانبى ميباشد. توليد انباشتى از مخازن تحت مسئوليت اين شركت تا پايان سال ٧٨ برابر ٠٢٧٨/١٣ ميليارد بشكه نفت بوده كه ١٦٣/٨ ميليارد بشكه آن متعلق به مخزن گچساران ميباشد. حجم نفت در جاى اوليه ١٠٤٦١٦ ميليون بشكه از مجموع ٤١ ميدان در مدار توليد، برنامه شده و برنامه نشده بود كه با ١٩٣٨٤ ميليون بشكه بازيافت اوليه مورد انتظار، توليد مجاز تا يك ميليون و هفت هزار بشكه در روز را امكان پذير مى سازد. تزريق گاز در مخازن گچساران وبيبيحكيمه بطور متوسط روزانه ٥١١١ ميليون فوت مكعب صورت ميپذيرد كه حدودا ١١١٥ ميليون فوت مكعب آن از طريق گاز همراه مخازن فوق و ٨٣٠ ميليون فوت مكعب آن از مخزن پازنان تامين مى گردد. 
ساير پروژه هاى دردست اجرا در بخش نفت و گاز
١- تسهيلات اوليه بهره بردارى از حوزه نفتى گلخارى
٢- تزريق گازبينك از منشأ گازهاى همراه بينك، گلخارى و پارس
٣- تسهيلات بهره بردارى از ميدان نفتى نرگسى
٤- تسهيلات بهره بردارى از ميدان نفتى كيلوركريم
٥- توسعه شبكه تزريق گاز گچساران
٦- طرح توسعه تسهيلات جديد بهره بردارى
٧- احداث واحد گاز و گاز مايع ١٣٠٠ بى بى حكيمه
٨- احداث واحد شيرين سازى بازيافت گوگرد و كارخانه گاز و گاز مايع ٢٠٠
٩- احداث ايستگاه تقويت فشار ضعيف و قوى گاز بينك
١٠- پروژه هاى جمع آورى گازهاى همراه نفت
١١- پروژه هاى بزرگ خدماتى، پشتيبانى و رفاهى (خانه سازى، توسعه بيمارستانها، آموزشى، راهسازى و تداركات)
١٢- بهينه سازى واحدها و استاندارد نمودن آنها
١٣- طرحهاى والفجر در راستاى افزايش توليد
١٤- برداشت از مخازن جديد مثل كيلوركريم، سياهمكان و...
١٥- پروژه هاى آبرسانى
اهداف و نوع پروژه هاى انجام شده و دردست اقدام:
١- تسهيلات اوليه بهره بردارى از حوزه نفتى گلخارى
٢- تزريق گازبينك از منشأ گازهاى همراه بينك، گلخارى و پارس
٣- تسهيلات بهره بردارى از ميدان نفتى نرگسى
٤- تسهيلات بهره بردارى از ميدان نفتى كيلوركريم
٥- توسعه شبكه تزريق گاز گچساران
٦- طرح توسعه تسهيلات جديد بهره بردارى
٧- احداث واحد گاز و گاز مايع ١٣٠٠ بى بى حكيمه
٨- احداث واحد شيرين سازى بازيافت گوگرد و كارخانه گاز و گاز مايع ٢٠٠
٩- احداث ايستگاه تقويت فشار ضعيف و قوى گاز بينك
١٠- پروژه هاى جمع آورى گازهاى همراه نفت
١١- پروژه هاى بزرگ خدماتى، پشتيبانى و رفاهى (خانه سازى، توسعه بيمارستانها، آموزشى، راهسازى و تداركات)
١٢- بهينه سازى واحدها و استاندارد نمودن آنها
١٣- طرحهاى والفجر در راستاى افزايش توليد
١٤- برداشت از مخازن جديد مثل كيلوركريم، سياهمكان و...
١٥- پروژه هاى آبرسانى
توان و قابليت ها:
وجود منابع عظيم نفت، بطوريكه بيش از ٢٥ درصد نفت توليدى كشور در اين منطقه ميباشد.
٢- وجود خطوط اصلى صادرات نفت و تلمبه خانه بزرگ گوره.
٣- تاسيسات نفتى و گاز نظير كارخانه هاى بهره بردارى، نمكزدايى، ايستگاههاى تقويت و تزريق گاز، كارخانه گاز و گاز مايع، خط لوله "٤٢ سراسرى انتقال گاز آغاردالان.
٤- وجود منابع عظيم گاز
٥- وجود منابع عظيم سنگ فسفات كه بر اساس مطالعات انجام شده تنها در معدن فسفات كوه لار واقع در ٥٠ كيلومترى شمال شهرستان گچساران حدود ٣٨٠ ميليون تن مواد تخمين زده ميشود. اين معدن از نظر اقتصادى بسيار حائز اهميت بوده و بعنوان يك ماده اوليه در صنعت پتروشيمى براى توليد كود فسفات بكار ميرود.
٦- امكانات ترانزيتى براى عبور نفت و گاز از منطقه
| Design By : Night Skin |
Authors
