1-2) عوامل موثر بر حجم آب تولیدی…………………………………………………….7

1-3) آلودگی های آب تولیدی………………………………………………………………8

1-4) خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آب تولیدی…………………………………………11

1-4-1) خواص شیمیایی……………………………………………………………11

1-4-2) خواص فیزیکی……………………………………………………..13

1-5) مدیریت آب تولیدی…………………………………………………..15

1-6)اثرات زیست محیطیآب تولیدی……………………………………………20

1-6-1) اثرات هیدروکربنهای موجود در آب تولیدی……………………………………….20

1-6-2) اثرات نمک موجود در آب تولیدی…………………………………………….22

1-6-3) اثرات فلزات سنگین موجود در آب تولیدی……………………………..23

1-6-4) اثرات مواد رادیواکتیو موجود در آب تولیدی…………………23

 

فصل دوم: مروری برمطالعات و تحقیقات انجام شده توسط محققان………….24

2-1) مطالعات مختلف برروی آب تولیدی همراه نفت و روشهای تصفیه آن …………………..25

 

فصل سوم: اهداف، روشها و تجهیزات جداسازی و تصفیه آب تولیدی…………………26

3-1) اهداف تصفیه آب تولیدی……………………………………….27

3-2) روشهای مختلف تصفیه آب تولیدی در صنعت نفت……………………………31

3-2-1) تصفیه فیزیکی………………………………31

3-2-2) تصفیه شیمیایی……………………………………….32

3-2-3) تصفیه بیولوژیکی…………………………………………………34

3-2-4) تصفیه غشایی……………………………………………………….36

3-2-5) سیستم های ترکیبی غشایی…………………………………………………………37

3-3) تجهیزات جداسازی و تصفیه آب تولیدی ……………………………………………………..38

3-3-1) settling tank ها و skimmer vessel ها……………………………………………………41

3-3-2) جداسازهای API………………………………………………………………41

3-3-3) Plate Coalescer ها………………………………………………………………………….42

3-3-3-1) جداسازهای PPI………………………………………………………………………………..42

3-3-3- جداسازهایCPI …………………………………………………………………………………43

3-3-3-3) تجهیزات جریان عرضی………………………………………………………………………………45

3-3-4) Skimmer, Coalescers………………………………………………………………………………47

3-3-5) فیلترهای Precipitators, Coalescing………………………………………………..47

3-3-6) (SP Packs) Free-Flow Turbulent Coalescers ……………………………………………….48

3-3-7) واحدهای شناورسازی……………………………………………………………………….48

3-3-7-1) واحدهای شناورسازی Dissolved Gas…………………………………………………….49

3-3-7-2) واحدهای شناورسازی Dispersed Gas…………………………………………………………..49

3-3-7-3) واحدهایISF……………………………………………………………………………………………….52

3-3-7-4) سیستم های شناورسازی GLR Microbubble یاMBF …………………………………………….53

3-3- 8) هیدروسیكلون ها…………………………………………………………………………….54

3-3- 9) سیستم های سانتریفوژ…………………………………………………………………56

3-3- 10) روش Extraction………………………………………………………56

3-3-10-1) فرآیند CTour…………………………………………………………………………………..57

3-3-10-2) Epcon CFU……………………………………………………………………………….59

3-3-10-3) فرآیند MPPE………………………………………………………………………..59

3-3- 11) روش های بیولوژیكی…………………………………………………………………….60

3-3-11-1) سیستم HUMASORB-CSB^TM……………………………………………………….60

3-3-11-2) FBR……………………………………………………………………………………………62

3-3-11-3) تصفیه بیهوازی در راكتور UASB…………………………………………………….63

3-3- 12) روش جذب سطحی………………………………………………………………….65

3-3-12-1) جذب سطحی روی ET # 1……………………………………………………………….65

3-3-12-2) فرآیند Polishing……………………………………………………………………..66

3-3-12-3) روش پیشنهادی TORR………………………………………………………………..67

3-3-12-4) تكنولوژی استفاده از نوع خاصی سرامیك……………………………………………………68

3-3-12-5) جذب سطحی روی كربن فعال…………………………………..69

3-3- 13) استفاده از مواد شیمیایی……………………………………………70

3-3-13-1) مواد شیمیایی اكسید كننده…………………………………………………………….70

3-3-13-1) مواد شیمیایی زلال كننده……………………………………………………………………71

3-3-14) Disposal Piles……………………………………………………..73

3-3- 15) Skim pile………………………………………………………73

فصل چهارم: انتخاب مناسب ترین سیستم تصفیه آب تولیدی در سکوهای نفتی ………………………………….74

4-1) معرفی تکنولوژی Epcon CFU……………………………………………..76

4-2) کاربردهای Epcon CFU…………………………………………………………………………….83

4-3) مقایسه عملکرد CFUدر حالت آزمایش و اجرا…………………………………………………84

4-4) پاکسازی نفت در آب تولیدی…………………………………………………….86

4-5) پاکسازی ترکیبات آروماتیک………………………………………………….89

4-6) پاکسازی دیگر هیدرو کربنهای آروماتیک…………………………………………………………..94

4-7) حساسیتCFU به نوسانات جریان…………………………………………………………….103

4-8) حساسیتCFU به نوسان در غلظت گاز……………………………………………………..103

4-9) حساسیت CFUبه نوسان لجن نفتی…………………………………………………………..105

4-10) مقایسه عملکرد CFU و ترکیب هیدروسیکلون و گاززدا…………………………………..106

4-11) مقایسه عملکرد CFUو سانتریفیوژ………………………………………………………108

4-12) سازندگان تکنولوژی های تخلیه صفر…………………………………………………109

4-13) مقایسه بین CFU و MPPE در جداسازی اجزاء آروماتیک………………………………………………110

4-14) مقایسه کلی عملکرد MPPE, C Tour Crudesorb, وCFU………………………….113

4-15) مطالعات موردی در مناطق مختلف در استفاده از CFU…………………………………114

فصل پنجم: نتایج و پیشنهادات ……………………………………124

5-1) نتایج تحقیق………………………………………………………………………….125

5-2) ارائه پیشنهادات………………………………………….125

منابع و ماخذ ………………………………………………………………127

فهرست منابع فارسی…………………………………..127

فهرست منابع لاتین…………………………………………………129

چکیده انگلیسی……………………………………..131

صفحه عنوان انگلیسی………………………………132

اصالت نامه (مختص پایان­نامه)……………………………….133

چکیده

آب تولید شده همراه نفت که شامل مخلوطی از ترکیبات آلی و معدنی می باشد به عنوان بزرگترین پسماند در صنایع بالادستی نفت مطرح می باشد. با افزایش برداشت از مخازن نفت و گاز حجم این آب روز بروز در حال افزایش بوده و تخلیه نامناسب آن در خشکی و دریا مشکلات زیست محیطی زیادی به همراه خواهد داشت. تاکنون روشهای مختلفی جهت تصفیه آب تولیدی در مناطق دریایی مورد استفاده قرار گرفته اند، اما بیشتر آنها تنها برای رفع آلودگی اولیه مناسب بوده و سیستم موثرتری برای تصفیه مورد نیاز بوده تا آب تولیدی قابل استفاده مجدد یا تخلیه در محیط شود. یکی از مهمترین عوامل در تعیین روش عملیاتی در سکوهای دریایی محدودیت فضا می باشد. در سکوهای نفتی استفاده از روشهای شیمیایی و فیزیکی فشرده در گذشته و امروز مرسوم بوده است. در این مقاله تکنولوژی CFU که از سال 2000 میلادی در مناطق دریایی مورد استفاده قرار گرفته است به عنوان مناسب ترین سیستم تصفیه آب تولیدی در مقایسه با دیگر تکنولوژی های مورد استفاده معرفی شده است. بازده مناسب جداسازی، انعطاف پذیری، عدم حساسیت به نوسانات مختلف، هزینه پایین و فضای کم مورد نیاز این سیستم، شرکتهای نفتی را وادار به استفاده بیش از پیش از این تکنولوژی نموده است.