Ham petrol reolojisine farklı nanopartiküller ve yüzey aktif maddelerin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of different nanoparticles andsurfactants on the rheology of crude oil
- Tez No: 923152
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NEŞE KEKLİKÇİOĞLU ÇAKMAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Nanopartiküller, Nanoparticles
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yerküre içerisinde organik materyalin başkalaşımı ile oluşmuş ve gözenekli kayaçlar içerisinde depolanmış sıvı haldeki hidrokarbonlara ham petrol adı verilir. Ham petrol, 1'den 60'a kadar karbon atomu içeren hidrokarbon moleküllerin karışımıdır. İçerdiği hidrokarbon moleküllerine bağlı olarak ham petrolün rengi, bileşimi ve akışkanlığı değişmektedir. Ham petrolün en önemli kalite özelliklerinden birisi yoğunluktur.“Hafif”ve“ağır”sözcükleri, bir ham petrolün yoğunluğunu ve akmaya karşı direncini, yani viskozitesini tanımlar. Dünyanın birçok bölgesinde ağır ham petrolün üretim noktasından depolama tesislerine veya rafinerilere boru hatlarıyla taşınması gerekmektedir. Ağır ham petrolün boru hattıyla taşınması, özellikle soğuk iklimlerde veya açık deniz koşullarında yüksek viskozite ve akış zorlukları nedeniyle ciddi sorunlar doğurmaktadır. Ham petrolün viskozitesi, boru hatlarındaki ham petrol akışını etkileyen ve kontrol eden önemli bir fiziksel özelliktir. Viskozite, akışkan parçacıkları ile sınır duvarları arasında kesme veya sürtünme kuvvetine neden olarak harekete karşı direnç sağlar. Bu yüksek viskozite, artan kesme ve sürtünme kuvvetlerinin üstesinden gelmek için uzun mesafeli bir boru hattında ham petrole yönelik pompalama gücü gereksinimlerinin çok yüksek olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, ham petrolün pompalanmasını kolaylaştırmak ve işletme giderlerini azaltmak, akış ve işleme sırasında boru hatlarındaki basınç düşüşlerinin olumsuz etkisini azaltmak için viskozitelerinin azaltılması gerekir. Ham petrolün taşınmasında karşılaşılan güçlüklerin azaltılmasından yola çıkılarak bu tez çalışmasında ağır ham petrolün stabil bir emülsiyonunu oluşturmak ve ağır ham petrolün viskozitesinin azaltılması için farklı yüzey aktif maddeler ve farklı nanopartiküller eklenerek reolojik özelliklerin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla öncelikle ham petrolün taşınabilirliğini kolaylaştırmaya yönelik önemli bir adım olan yüzey aktif maddeler sodyum dodesil sülfat ve Setil-trimetil-amonyum bromit (SDS ve CTAB) ve nanopartiküller (SiO2 ve Al2O3) ham petrol içerisine eklenerek banyo tipi sonikatör (BluLab) ve prob sonikatör (Sonics & Materials Inc., USA) kullanılarak hazırlanmıştır. Tez çalışması, farklı sıcaklık koşullarında bu karışımların reolojik davranışlarını inceleyerek, ağır ham petrolün viskoz davranışlarını anlamaya odaklanmaktadır. Ayrıca yoğunluk ve API (American Petroleum Institute) gibi önemli parametrelerin, karışımların reolojik davranışları üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Liquid hydrocarbons formed by the metamorphosis of organic material within the Earth and stored in porous rocks are called crude oil. Crude oil is a mixture of hydrocarbon molecules containing 1 to 60 carbon atoms. The color, composition and fluidity of crude oil vary depending on the hydrocarbon molecules it contains. One of the most important quality characteristics of crude oil is density. The words“light”and“heavy”define the density of a crude oil and its resistance to flow, i.e. its viscosity. In many parts of the world, heavy crude oil must be transported from the point of production to storage facilities or refineries by pipelines. Transportation of heavy crude oil by pipeline creates serious problems, especially in cold climates or open sea conditions, due to high viscosity and flow difficulties. The viscosity of crude oil is an important physical property that affects and controls the flow of crude oil in pipelines. Viscosity provides resistance to movement by causing shear or friction forces between fluid particles and boundary walls. This high viscosity means that the pumping power requirements for crude oil in a long-distance pipeline are very high to overcome the increased shear and friction forces. Therefore, it is necessary to reduce the viscosity of crude oil in order to facilitate its pumping and reduce operating costs, as well as to reduce the negative effects of pressure drops in pipelines during flow and processing. Based on the reduction of difficulties encountered in the transportation of crude oil, this thesis aims to form a stable emulsion of heavy crude oil and to investigate the rheological properties by adding different surfactants and different nanoparticles to reduce the viscosity of heavy crude oil. For this purpose, first of all, surfactants sodium dodecyl sulfate and Cetyl-trimethyl-ammonium bromide (SDS and CTAB), which are an important step towards facilitating the transportability of crude oil, and nanoparticles (SiO2 and Al2O3) were added to the crude oil and prepared using a bath type sonicator (BluLab) and a probe sonicator (Sonics & Materials Inc., USA). The thesis study focuses on understanding the viscous behavior of heavy crude oil by examining the rheological behavior of these mixtures at different temperature conditions. It is also aimed to investigate the effects of important parameters such as density and API (American Petroleum Institute) on the rheological behavior of the mixtures.
Benzer Tezler
- Ham petrol atmosferik destilasyon kolonu ekserji analizi
Exergy analysis of crude oil atmospheric distillation column
ÖMER FARUK DİLMAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ESEN BOLAT
- Ham petrol ile yapısındaki aromatik hidrokarbonların parçalanmasında rol alan mayaların izolasyonu ve identifikasyonu
The isolation and identification of the yeasts taking role in degradation of crude oil and its aromatic hydrocarbons
EBRU TÜRKMEN
- Ham petrol karışan toprakta kimi özelliklerin değişimleri
Changes of certain soil properties after crude oil spillage
MUHİTTİN TAYGUN MERTCAN
- Ham petrol bulaşmasının toprağın mikrobiyal biyokütlesi üzerine etkisi
The effect of crude oil spillage on soil microbial biomass
SEDA TEMELTAŞ
- Ham petrol fraksiyonlarının biyolojik bozunma sonrası fizikokimyasal özelliklerinin değişimi
The change of physicochemical features after the biodegration of crude oil fractions
AYŞENUR UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
KimyaSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİLAL YÜCEL