پژوهشگاه صنعت نفت پژوهش نفت 2345-2900 31 1400-4 2021 10 23 Evaluation of the Performance of Nanostructured Metal Oxides of Cobalt and Iron to Prevent the Deposition of Heavy Crude Oil’s Asphaltene بررسی عملکرد اکسیدهای فلزی نانو ساختار کبالت و آهن برای جلوگیری از رسوب آسفالتین نفت خام سنگین 113 125 1184 10.22078/pr.2021.4447.3010 FA حامد منصوری گروه مهندسی شیمی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران اکبر محمدی دوست گروه مهندسی شیمی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران 0000-0001-5282-9425 فایزه محمدی گروه مهندسی شیمی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2021 04 08 This study aims to investigate a new method of combining ultrasonic waves with different frequencies and magnetic nanoparticles in reducing the asphaltene content and kinematic viscosity of heavy oil. In the first section, in order to upgrade heavy oil, the oil was subjected to ultrasonic waves with different frequencies at constant temperature of 20 °C. In the next section, the temperature of experiment and the layout of 1.7 MHz piezoelectric transducers were optimized, in dual frequency radiation. In the final section, in presence of fixed magnetic field, the effect of combining of ultrasonic irradiation in dual-frequency mode with Co₂O₃ and magnetic γ-Fe₂O₃ nanoparticles on the kinematic viscosity and asphaltene content of the heavy crude oil was studied. The experimental optimizations cleared that in the presence of magnetic field and ultrasonic waves irradiation with dual frequency, the γ-Fe₂O₃ magnetic nanoparticle had a better performance than Co₂O₃nanoparticle, so that at the optimum concentration (0.4 wt.%), the asphaltene content and kinematic viscosity were significantly declined to 5.01 wt.% and to 7.1 cSt  respectively. <br />  هدف از این مطالعه، بررسی روش جدید تلفیق امواج مافوق صوت در فرکانس‌های متفاوف با نانوذرات اکسید کبالت و اکسید آهن در کاهش میزان آسفالتین و ویسکوزیته سینماتیک نفت خام سنگین است. در ابتدا، نفت خام مورد مطالعه در دمای ثابت C˚ 20 تحت تابش امواج مافوق صوت در حالت تک فرکانس و چند فرکانس قرار گرفت. در مرحله بعد، چیدمان مبدل‌های پیزوالکتریک و دمای انجام آزمایش‌ها بهینه گردید. در نهایت، تأثیر امواج مافوق صوت و نانوذره Co₂O₃ و همچنین، نانوذره مغناطیسی γ-Fe₂O₃ در یک میدان مغناطیسی ثابت مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز SEM نشان داد که نانوذره اکسید کبالت و اکسید آهن هر دو دارای مورفولوژی تقریبا کروی شکل و متوسط اندازه به ترتیب nm 50 و nm 40-20 می‌باشند. نتایج نشان داد که تابش امواج مافوق صوت با فرکانس kHz 25 در زمان بهینه min 10 و دمای ثابت C˚ 20، میزان آسفالتین را از 52/13% به 65/7% و ویسکوزیته سینماتیک را از cSt 2/87 به cSt 7/65 کاهش می‌دهد. تلفیق امواج مافوق صوت در فرکانس‌های kHz 25 و MHz 7/1عملکرد بهتری در کاهش میزان این دو پارامتر نسبت به حالت تک فرکانس (kHz 25) نشان داد. در شرایط بهینه (دمای C˚ 50، زمان پرتودهی min 10 و غلظت .wt% 4/0 از هر دو نانوذره)، میزان آسفالتین نفت خام تقریباً کاهشی مشابه با 61% برای هر دو نانوذره به نمایش گذاشت. درحالی‌که تحت شرایط فوق و در حضور میدان مغناطیسی ثابت با نانوذره مغناطیسی γ-Fe₂O₃، این میزان کاهش به 63% رسید. در گذشته مطالعاتی در مورد تأثیر امواج مافوق صوت و روش‌های دیگر بر نفت‌های خام مختلف انجام گرفته، اما نتایج به‌دست آمده از این تحقیق نشان داد که استفاده از تلفیق امواج مافوق صوت در فرکانس‌های مختلف و تزریق نانوذره مغناطیسی می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای میزان آسفالتین و ویسکوزیته نفت خام سنگین را کاهش دهد.<br /> <br />  https://pr.ripi.ir/article_1184_97af4fb322bb5c8973ade16764156bed.pdf