نام پژوهشگر: عبدالحسین جهانمیری

مدلسازی و آنالیز اکسرژی واحد پخت کارخانه سیمان داراب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  محمد باقدرت   غلامرضا کریمی

صنعت سیمان بعنوان یک صنعت با مصرف انرژی بسیار بالا در میان دیگر صنایع مطرح می باشد. از اینرو لازم است توجه بیشتری در خصوص بررسی میزان مصرف انرژی و ارائه راهکارهایی جهت کاهش مصرف سوخت در این صنعت، صورت گیرد. این تحقیق دو هدف را دنبال می کند. هدف اول، ارائه یک مدل ریاضی برای واحد پخت کارخانه سیمان و هدف دوم آنالیز اکسرژی آن واحد می باشد. جهت مدلسازی، مدلهای جداگانه ای بر پایه ی قوانین بقای جرم و انرژی برای قسمتهای مختلف آن که شامل پیش گرمکن، کوره و خنک کن می باشد، ارائه شده است. مدلسازی پیش گرمکن با نوشتن معادلات موازنه جرم و انرژی برای هر سیکلون و کانال گاز متصل به آن انجام شده است. جهت مدلسازی کوره دوار، کوره در جهت طول به اجزاء کوچکی تقسیم شده است و معادلات موازنه جرم و انرژی با در نظر گرفتن فعل و انفعالات شیمیایی - حرارتی که در هر جز اتفاق می افتد برای نواحی مختلف کوره که شامل ناحیه بدون شعله، ناحیه شعله و ناحیه پیش سرد کن می باشد، نوشته شده است. برای خنک کن نیز معادله موازنه انرژی بر اساس بازده خنک کن بدست می آید. معادلات مذکور با استفاده از یک روش تکراری حدس و خطا حل شده اند. با توجه به تطابق قابل قبولی که بین نتایج حاصل از مدلسازی و داده های واقعی مشاهده می شود، می توان از دقت عملکرد مدل اطمینان حاصل نمود و به بررسی اثر پارامترهای مختلف بر میزان سوخت مصرفی واحد پخت پرداخت. جهت آنالیز اکسرژی با در نظر گرفتن واحد پخت بعنوان یک حجم کنترل، معادلات موازنه اکسرژی برای این واحد نوشته شده است. معادلات نوشته شده جهت آنالیز اکسرژی توسط روشهای تحلیلی قابل حل می‎باشند. در این قسمت میزان اکسرژی جریانهای ورودی و خروجی واحد محاسبه شده و در نهایت بازده اکسرژی واحد پخت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نسان می دهد که افزایش دمای مواد خام ورودی به پیش گرمکن، افزایش دمای هوای ثالثیه، افزایش دما ودبی جرمی مواد ورودی به کوره، کاهش سرعت دوران کوره و افزایش بازدهی خنک کن باعث کاهش میزان سوخت مصرفی واحد پخت خواهد شد.

مدلسازی دو بعدی اسیدکاری در مخازن کربناته شکافدار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1390
  مجتبی حسین بیگی   داریوش مولا

اسیدکاری یک روش انگیزش برای بهبود بهره وری در مخازن کربناته می باشد. هدف اصلی از اسیدکاری حذف کردن آسیبهای اطراف چاه و کاهش افت فشار سیال می باشد. هنگامی که یک سازند کربناته با شکاف های طبیعی توسط اسید در فشار زیر فشار شکست سازند مورد عمل قرار گیرد، اسیدکاری اندکی متفاوت با اسیدکاری ماتریس و یا اسیدکاری به همراه ایجاد شکاف می باشد. در این نوع اسیدکاری ممکنست همانند اسیدکاری ماتریس بدون حضور شکاف موجب تشکیل کرم چاله شود و یا اینکه موجب خورده شدن سطوح شکاف همانند اسیدکاری با ایجاد شکاف شود. هدف اصلی از این پژوهش، یافتن نحوه حرکت اسید در ساختار سنگ، مکانیزم حل شدن سنگ و همچنین به دست آوردن میزان نفوذ اسید در شکاف می باشد. در این پژوهش با استفاده از قانون بقاء جرم و انتقال اسید، مجموعه ای از معادلات حاکم بر اسیدکاری مخازن کربناته شکافدار نوشته شده است که پس از حل آن ها می توان تغییرات عرض شکاف، تراوائی شکاف، فاکتور پوسته و همچنین فشار ته چاهی را در حین عملیات اسیدکاری محاسبه می شود. نتایج این پروژه می تواند بر طراحی عملیات اسیدکاری در مخازن شکافدار کمک نماید

شبیه سازی واحد تولید متانول با استفاده از غشای پالادیم- نقره و زئولیت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی 1390
  هانیه مقدم   عبدالحسین جهانمیری

در کار حاضر، در ابتدا راکتور متانول با استفاده از دو نوع غشا، پالادیم- نقره و آب دوست زئولیت zsm-5، شبیه سازی شده است. غشای اول تنها قابلیت نفوذپذیری نسبت به هیدروژن را دارد و با این کار هیدروژن بطور پیوسته از گاز سنتز خوراک به راکتور منتقل می شود. غشای دوم جهت برداشت آب و متانول از راکتور در نظر گرفته شده است که منجر به افزایش تولید متانول می گردد که این نتیجه را مدلسازی هم تایید می کند. اما بحث جداسازی مطرح می شود که هزینه زیادی را در بر می گیرد. در نتیجه، برای برطرف کردن این مشکل، از غشاء آب دوست دیگری مانند آمورفوس استفاده می شود که فقط آب را از خود عبور می دهد و میزان نفوذ متانول از بین غشا ناچیز و قابل صرف نظر کردن باشد. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی نسبت راکتور معمولی در شرایط پایا نشان می دهد که عملکرد غشایی بهتر است. همچنین تاثیر غلظت متانول خروجی از راکتور را به ازای نسبتهای مختلف طول غشاء بررسی شده است و بهینه ترین، حالتی است که طول غشاء پالادیم- نقره 10? طول راکتور و طول غشاء آمورفوس 90? طول راکتور باشد.

مطالعه تجربی شرایط بهینه اسیدزنی در مخازن کربناته
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  عبدالنبی گوشه نشین   محمدرضا رحیم پور

اسیدزنی ماتریسی در مخازن کربناته برای تحریک چاه ها، به منظور ترمیم چاه و تولید با شدت جریان های بالاتر صورت می پذیرد. در این روش اسید کلریدریک(hcl) به سازند صدمه دیده جهت ترمیم پوسته اطراف دهانه چاه و افزایش تراوایی در این ناحیه تزریق می گردد. اسیدزنی ماتریسی وقتی به صورت بهینه در می آید که به ازای حجم ثابت اسید تزریقی بیشترین رسوخ انجام گیرد. شدت جریان بهینه اسید وقتی است که الگوی حلالیت بوسیله کرم چاله شکل بگیرد. زیرا حلالیت سنگ از الگو های مختلفی تبعیت می کند. این الگوهای حلالیت به شدت جریان اسید، غلظت اسید، ترکیبات سنگ، دمای واکنش، نوع سیالات و توزیع اندازه حفره های سنگ مخزن وابسته است. بر اساس آزمایش های انجام شده بر روی مغزه، در شدت جریان های کم تزریق اسید سیال از الگوی حلالیت یکنواخت تبعیت می کند. به این معنی که سطح ورودی مغزه را بطور یکنواخت در خود حل می کند. با افزایش شدت جریان تزریق، کرم چاله شکل گرفته و در مغزه گسترش می یابد. در شدت جریان های بالای تزریق، کرم چاله ها شروع به شاخه دار شدن می کنند. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که در این نوع از حمله اسید، عمق رسوخ اسید با افزایش شدت جریان تزریق برای حجم ثابت اسید کاهش می یابد یا اینکه حجم اسید مصرفی افزایش می یابد.

تبدیل هیدروکربن های سنگین به هیدروکربن های سبک و هیدروژن بوسیله تکنولوژی راکتور پلاسما با عایق دی الکتریک کاتالیستی پالسی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  نوید هوشمند   عبدالحسین جهانمیری

نظر به سنگین بودن بخش عمده ای از نفت استخراجی کشور از یک سو و ارزش اقتصادی پایین و کاربرد محدود این ترکیبات از سوی دیگر، فرایندهای تبدیلی ترکیبات هیدروکربنی سنگین به سبک تر بسیار حائز اهمیت می باشد که در حال حاضر این دسته فرایندها از جمله عملیات دشوار و پیچیده پالایشی است. برای تبدیل نفت سنگین به هیدروکربن های سبک و با ارزش روش هایی وجود دارند که متداول ترین آن ها روش های حرارتی می باشد که نیاز به هزینه و انرژی زیادی دارند. همچنین عمر مفید سیستم های مورد استفاده به دلیل حضور سولفور و کربن تقریباً کوتاه است و باعث ناپایداری در واحد می گردد. توسعه تکنولوژی های جایگزین که ساده بوده و بازدهی انرژی مناسب داشته باشد مورد علاقه صنعت پالایش می باشد. استفاده از تکنولوژی راکتورهای پلاسمایی غیر تعادلی از جمله روش های نوین برای انجام واکنش های مختلف در علوم مهندسی و خصوصاً مهندسی شیمی است. اهمیت و ارزش این راکتورها مربوط به کارکرد آنها در دما و فشار محیط، ساختار ساده و میزان سرمایه گذاری پایین اجرای تکنولوژی آنهاست. در این تحقیق از تکنولوژی راکتور پلاسمای تخلیه پالسی کاتالیستی با عایق دی الکتریک، برای عملیات شکست پیوسته ترکیب هیدروکربنی هگزادکان c16h34 بعنوان مدلی از نفت سنگین در دمای محیط و فشار اتمسفری، بطور موفقیت آمیز استفاده شده است. پس از برپایی یک مجموعه آزمایشگاهی، تاثیر پارامترهای نوع کاتالیست، وزن و محل قرارگیری کاتالیست، و ولتاژ اعمالی به راکتور بر پارامتر بازدهی انرژی تولید گاز و ترکیب درصد محصولات مورد بررسی قرار گرفته است. محصولات اصلی در فاز گاز شامل هیدروژن عاری از گاز منوکسید کربن (مناسب برای مصرف در پیل سوختی)، متان، هیدروکربن ها با 2 کربن (اتان، اتیلن و استیلن)، 3 کربن (پروپان، پروپن و ...) و 4 کربن (بوتان و 1-3- بوتادین) می باشد.

تولید بیو سورفکتانت برای جدا سازی آب و نفت و تعیین شرایط بهینه تولید آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  سید شهاب الدین امیرآبادی   محمدرضا رحیم پور

باکتری های paenibacillus alvei arn63 و bacillus mycoides به عنوان باکتری هایی توانا در تولید بیودی امولسیفایر، خاصیت امولسیون زدایی قابل توجهی را از خود نشان دادند. بیودی امولسیفایر تولیدی که از نوع lipopeptide می باشد، می تواند در صنعت نفت به عنوان ماده ای سازگار با محیط زیست، مورد استفاده قرارگیرد. به منظور افزایش تولید بیودی امولسیفایر، به عنوان نوعی بیوسورفکتانت، بهینه سازی شرایط محیط کشت صورت گرفت. به همین دلیل تاثیر منابع کربنی مختلف و نسبت های گوناگون کربن به نیتروژن (غلظت کربن)، در حالی که دما، ph، دور همزن و منبع نیتروژن ثابت در نظر گرفته شدند، مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن برای بررسی خاصیت امولسیون شکنی ماده تولیدی، آزمایش هایی به نام bottle test انجام شد. نرمال آلکان ها شامل c7h16, c10h22, c12h26 و c16h34 و روغن های گیاهی مانند روغن زیتون و روغن کنجد، و روغن موتور برای تولید بیودی امولسیفایر موثر واقع شدند. بهترین نتیجه برای باکتری p. alvei زمانی بدست آمد که روغن موتور با غلظت 50 ml/l مورد استفاده قرار گرفت، که پس از 72 ساعت کشش سطحی از 58 تا 7/24 (mn/m) کاهش یافت و نسبت امولسیون شکنی به 73% رسید. در حالی که روغن زیتون با غلظت 30 ml/l به عنوان بهترین نتیجه برای باکتری b. mycoides مشخص شد که پس از 72 ساعت کشش سطحی از 22/58 تا 75/26 (mn/m) کاهش یافت و نسبت امولسیون شکنی به 77% رسید. در شرایط بهینه، تولید بیودی امولسیفایر برای p. alvei به g/l 1/2 و برای b. mycoides به g/l 3/2 رسید.

شبیه سازی و بهینه سازی راکتور تولید الکل سنگین
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  مرتضی پورصادق   عبدالحسین جهانمیری

به جهت اینکه تولید الکل های سنگین مثل بوتانول امروزه بسیار مورد توجه است و به منظور افزایش ظرفیت تولید بوتانول، طراحی و بهینه سازی فرآیند تولید این الکل از گاز سنتز و پروپیلن از اهداف این تحقیق می باشند. بدین منظور، از قوانین طراحی متداول در راکتورهای صنعتی مشابه همراه با روش های بهینه سازی de و mopso برای کسب بهترین شرایط عملیاتی راکتور استفاده شد. در ابتدا یک راکتور همزن دار گاز-مایع که ظرفیت تولیدش برابر راکتور صنعتی طراحی شده به وسیله شرکت دیوی مکی می باشد، برای تولید بوتیرآلدهید از گاز سنتز و پروپیلن طراحی می شود و سپس در ادامه یک راکتور بستر ثابت هیدروژناسیون برای تولید الکل نرمال بوتانول شبیه سازی می شود. برای راکتور هیدروفرمیلاسیون پنج متغیر تصمیم گیری از قبیل: دمای واکنش، غلظت رودیم، غلظت tpp، شدت جریان مولی هیدروژن و شدت جریان مولی کربن مونوکسید در خوراک جهت ماکزیمم کردن تولید نرمال بوتیرآلدهید و برای راکتور بستر ثابت دو متغیر تصمیم گیری دمای خوراک و دمای آب خنک کننده جهت مینیمم کردن کاتالیست مصرفی در طول راکتور فرآیند بهینه سازی تنظیم می شوند. راکتور اشاره شده براساس یک مدل ناهمگن یک بعدی در حالت پایا شبیه سازی می شود. در نهایت جهت بهتر کنترل دما از کنترلرهای مرتبه کسری که پارامترهای کنترلر با استفاده از الگوریتم de آن بهینه شده است، استفاده کردیم و عملکرد آن را با کنترلرهای مرتبه صحیح بهینه شده مقایسه کردیم که کنترلر مرتبه کسری نتایج بهتری را نشان داد.

حذف بیولوژیکی متیل مرکاپتان از گاز طبیعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و پتروشیمی 1391
  کیومرث بدر   عبدالحسین جهانمیری

در این مطالعه، با استفاده از باکتری thiobacillus thioparus در یک بیوراکتور ناپیوسته به بررسی حذف بیولوژیکی متیل مرکاپتان از گاز طبیعی پرداخته شد. این فرآیند شامل دو بخش اصلی می باشد: یک قسمت جاذب برای جدا کردن متیل مرکاپتان از گاز طبیعی به وسیله یک محلول بازی، و دیگری یک بیوراکتور برای حذف بیولوژیکی متیل مرکاپتان جذب شده در محلول. در این مطالعه، جریان بازی غنی از متیل مرکاپتان، که از قسمت جاذب به بیوراکتور انتقال می یابد، در آزمایشگاه ساخته شد و تمرکز بر روی بیوراکتور بود. تاثیر پارامتر های عملیاتی شامل دما، ph، غلظت اولیه متیل مرکاپتان و غلظت باکتری ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین زمان واکنش، میزان حذف متیل مرکاپتان و نوع محصولات مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این عملیات، علاوه بر حذف بالای متیل مرکاپتان، تولید بیشتر گوگرد عنصری در میان محصولات بود. با توجه به نتایج بدست آمده، در شرایط بهینه ی دمای ?c 30، ph 2/6 و غلظت باکتری با چگالی نوری بین 5/0 تا 6/0 به حذف غلظت های اولیه متفاوت از متیل مرکاپتان پرداخته شد و درصد بالایی از محصولات تولیدی به گوگرد عنصری تبدیل شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که حذف بیولوژیکی متیل مرکاپتان با بازده 90-96% در بازه زمانی 300 دقیقه انجام پذیرفت که حدود 80% درصد آن در شرایط بهینه به گوگرد عنصری تبدیل شد.

مدل سازی و بهینه سازی راکتور شکست کاتالیستی (rfcc)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  زهرا شرفخواه   عبدالحسین جهانمیری

امروزه به دلیل سنگین شدن نفت خام در طبیعت فرآیند شکست کاتالیستی بستر سیال (rfcc) یکی از مهمترین فرآیندهای پالایشگاه محسوب می شود که گاهی اوقات از آن به عنوان قلب پالایشگاه یاد می کنند. طول عمر این فرآیند پالایشگاهی بیشتر از شصت سال است و همچنان در حال پیشرفت، برای رسیدن به بازده بیشتر می باشد. این سیستم از سه قسمت اصلی راکتور بالابرنده، احیا کننده کاتالیست برای سوزاندن کک نشسته بر روی سطح کاتالیست که باعث غیر فعال شدن آن می شود و برج تقطیر برای جدا کردن محصولات از یکدیگر می باشد، که مهمترین قسمت در این فرآیند راکتور بالابرنده است چون واکنش شکست کاتالیستی در اینجا اتفاق می افتد. بنابراین در این تحقیق بر اساس یک مدل جامع ریاضی راکتور فرآیند شکست کاتالیستی بستر سیال به صورت پایا مدل سازی می شود. به منظور شبیه سازی راکتور مدل هفت لامپی به کار گرفته شده است. راکتور به صورت غیر هم دما است و همچنین سرعت فاز گاز و کاتالیست را متغییر در نظر گرفته شده است. با در نظر گرفتن واکنش های روی داده در راکتور و با حل همزمان معادلات حاصل از موازنه جرم، انرژی، ممنتم و نیرو، مدل سازی فرآیند شکست کاتالیستی بستر سیال (rfcc ) در راکتور با استفاده از نرم افزار matlab انجام گرفته شده است. مدل پیشنهادی بازده محصولات تولیدی فرآیند شکست کاتالیستی بستر سیال را نسبت به داده های واقعی موجود با انحراف بسیار کم تخمین می زند. به خصوص برای بنزین که انحراف آن کمتر از سه درصد می باشد. و این راکتور را برای بدست آوردن بیشترین مقدار ترکیب lfo بر اساس شرایط ورودی بهینه سازی شده است. همچنین در این پروژه راکتور احیا کننده را بر اساس مقدار کک خروجی از راکتور شکست کاتالیستی مدل شده است.

بررسی و محاسبه پارامتر های معادله ی سرعت واکنش بین اسید و سنگ مخزن و مطالعه ی اثر افزایه های کند کننده روی سرعت واکنش
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  پویان فیضی   محمدرضا رحیم پور

یکی از راه?های متداول جهت افزایش تراوایی سنگ مخازن نفت و گاز و بهبود تولید، تحریک چاه بوسیله اسید مناسب می باشد. در فرایند اسید کاری شناخت مکانیسم سنتیکی واکنش اسید و عوامل موثر بر آن اهمیت بسزایی دارد. سرعت واکنش اسید با سنگ مخزن، زمان لازم جهت فرایند اسید کاری و زمان تماس اسید با سنگ مخزن را مشخص می کند. لذا با مطالعه ی سنتیک واکنش اسید با سنگ مخزن و بدست آوردن معادله ی سرعت واکنش، می توان عمق نفوذ اسید در مخزن را تخمین زد. هدف از این پژوهش بدست آوردن پارامتر های بهینه ی معادله?سرعت واکنش اسید و سنگ مخزن دولومیتی می باشد. با توجه به سرعت زیاد واکنش اسید با سنگ، مصرف اسید در دهانه ی مخزن زیاد بوده و به دلیل کاهش غلظت اسید نفوذ آن به عمق سازند کاهش می یابد. لذا با افزودن افزایه ی کندکننده این مشکل مرتفع می گردد. در این پژوهش، ابتدا چندین افزایه بصورت آزمایشگاهی ساخته شده و سپس کارایی این افزایه ها در افزایش عمق نفوذ اسید در مخزن با افزایه ی ارائه شده توسط شرکت بی جی سرویس مورد مقایسه قرار گرفته است. از دیگر اهداف این تحقیق بررسی تغییرات ایجاد شده در واکنش بخاطر استفاده از افزایه های کندکننده و بدست آوردن مقدار بهینه ی پارامترهای معادله ی سرعت می باشد. به این منظور ابتدا غلظت هیدروکلریک اسید با گذشت زمان در دماهای مختلف و با استفاده از آنالیز نمونه های گرفته شده از راکتور دیسک گردان محاسبه شده است. سپس پارامترهای بهینهی معادله سرعت واکنش با استفاده از الگوریتم ژنتیک، با در نظر گرفتن معیار میانگین مربعات خطا بدست آمده اند.

بررسی بدیده گاز ضد حلال در تشکیل رسوب در چاههای تزریقی گاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  لیلا صدیق نژاد   فریدون اسماعیل زاذه

یکی از مشکلات چاههای تزریقی گاز، تشکیل رسوب می باشد، به گونه ای که پس از مدتی، راه عبوری گاز به طور کامل بسته می شود، چاههای تزریق گاز مارون و کوپال نیز از این اصل مستثنی نیستند، لذا برای ارائه راهکاری مناسب برای جلوگیری از این مشکل، تعیین نوع مکانیزم تشکیل رسوب، ضروری می باشد و با توجه به اینکه گاز تزریقی در چاههای مارون و کوپال در شرایط فوق بحرانی تزریق می شوند، لذا پیش بینی می شود که یکی از مکانیزم های احتمالی تشکیل رسوب، پدیده گاز ضدحلال می باشد که در این پروژه، مورد بررسی قرار می گیرد. پارامترهای متعددی بر روی کمیت محصولات تولید شده در فرآیندهای فوق بحرانی تأثیر گذارند که در این میان می توان به دما، فشار اشاره نمود.در این پژوهش، 8 آزمایش در شرایط مختلف دمایی (k343- 333) و فشاری(bar 245-210-180-150) بر روی آب سازندهای آسماری و گچساران انجام شده است و تاثیر آن ها بر روی میزان رسوب تشکیل شده مورد بررسی قرار گرفته است و سپس آزمایشات با نرم افزار phreeqc مدل شده است. پس از انجام آزمایشات، در شرایط چاه، رسوب تنها در آب سازند آسماری مشاهده گردید. به علاوه با افزایش فشار و کاهش دما میزان رسوب تشکیل شده بیشتر شده و با استفاده از آنالیز xrd، مشخص گردید که رسوب حاصل از فازهای هالیت، دولومیت و پیریت تشکیل شده که با استفاده از عکس های sem و نرم افزار phreeqc نیز این مطلب تایید شده و بیشترین فاز در رسوب، با استفاده از نرم افزار، هالیت تشخیص داده شده است .

مدلسازی، شبیه سازی و بهینه سازی راکتورهای بستر متحرک هیدروژن زدایی از ایزوبوتان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  محمد فارسی   محمد رضا رحیم پور

ایزوبوتن به عنوان یکی از ترکیبات غیراشباع است که بعنوان ماده اولیه تولید موادی نظیر متیل ترسیو بوتیل اتر، اتیل ترسیو بوتیل اتر، پلی بوتن و ایزواکتان استفاده می شود. با توجه به وجود مقدار اندک این ماده در فرآورده های پالایش شده نفت خام، ابتدایی ترین راه برای تولید ایزوبوتن جداسازی این ترکیب از فرآورده های پالایشگاهی نظیر محصولات فرایند شکست کاتالیستی است. اما با توجه به نیاز روز افزون به متیلترسیو بوتل اتر، تلاش های بسیاری جهت تولید ایزوبوتن صورت گرفته است. در حال حاضر ایزوبوتن طی فرایند کاتالیستی هیدروژن زدایی از ایزوبوتان تولید می شود. در این تحقیق راکتورهای تولید ایزوبوتن به عنوان بخشی از فرایند تولید متیل ترسیو بوتیل اتر پتروشیمی بندر امام در حالت پایا و پویا مدلسازی و شبیه سازی شده است. این راکتورها از نوع جریان شعاعی بستر متحرک بوده و کاتالیست در راستای محور راکتورها حرکت کرده و پس از عبور از سه راکتور سری به قسمت احیا وارد خواهد شد. کاتالیست احیا شده دوباره به راکتور اول باز خواهد گشت. همچنین در این فرایند با توجه به گرماگیری واکنش های روی داده، از کوره جهت افزایش دمای خوراک استفاده شده است. جهت بررسی دقت و صحت مدل، نتایج پایای فرایند با داده های صنعتی این واحد مورد مقایسه قرار خواهد گرفت. همچنین راکتورهای جریان محوری فرایند کتوفین با در نظر گرفتن احیای پیوسته مدلسازی شده و کارایی غشای پالادیوم-نقره جهت کاهش غلظت هیدروژن در محیط واکنش مورد بررسی قرار گرفت. همچنین شرایط بهینه عملیاتی هر راکتور با در نظر گرفتن تابع هدف مطلوب، توسط روش ژنتیک الگوریتم محاسبه خواهد شد. در این تحقیق رفتار دینامیک راکتورها نسبت به اغتشاشات ناگهانی نظیر تغییرات دما، شدت جریان و غلظت خوراک مورد بررسی و مطالعه قرار خواهد گرفت. همچنین رفتار دینامیک کل فرایند هیدروژن زدایی از ایزوبوتان آنالیز شده و قابلیت کنترل این فرایندتوسط کنترل کننده pid بررسی خواهد شد.

مدل سازی راکتور ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب به همراه راکتور بستر متحرک چرخه شیمیایی احتراق
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  صدیقه کبیری   عبدالحسین جهانمیری

چکیده مدل سازی راکتور ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب به همراه راکتور بستر متحرک چرخه شیمیایی احتراق به کوشش صدیقه کبیری امروزه، یکی از اصلی ترین راه های تولید گاز سنتز(هیدروژن و مونواکسید کربن) فرآیندریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب می باشد. این فرآیند گرماگیر حدود 50 درصد از کل هیدروژن مورد نیاز جهان را تأمین می کند. از این رو، تلاش برای بهبود شرایط انجام واکنش درجهت افزایش میزان محصولات و همچنین کاهش هزینه و مشکلات زیست محیطی ناشی از نشر گاز دی اکسید کربن همراه فرآیند، اقدامی پر اهمیت به نظر می رسد. دی اکسید کربن به عنوان اصلی ترین گاز گلخانه ای که میزان اعظم آن از احتراق سوخت های فسیلی ایجاد می شود عامل افزایش دمای عمومی کره ی زمین به حساب می آید. تاکنون راه های گوناگونی برای جذب دی اکسید کربن پیشنهاد شده است که از میان آن ها، فرآیند چرخه شیمیایی احتراق مقرون به صرفه تر می باشد. این فرآیند نوین شامل دو راکتور مجزا با نام های راکتور هوا و راکتور سوخت می باشد. ذرات جامدی که معمولأ اکسید فلزات هستند بین این دو راکتور دائما در گردشند و تحت عمل اکسایش و کاهش ایجاد شده در راکتور هوا و سوخت قرار می گیرند و اکسیژن مورد نیاز را بین دو راکتور مبادله می کنند. این فرآیند در کل گرمازا بوده و گرمایی معادل گرمای حاصل از احتراق معمولی را فراهم می کند. این گرما را می توان جهت انجام یک واکنش گرماگیر مانند واکنش ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب در یک راکتور چند لوله استفاده کرد. این ایده اساس کار راکتورهای کوپل گرمایی است که امروزه مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. بالا بردن بازده گرمایی ، افزایش میزان تولید، کاهش سایز راکتور و کاهش هزینه از مزایای انجام همزمان دو واکنش گرماگیر و گرمازا است که در یک راکتور انجام می شوند. فرآیند کوپلینگ چرخه شیمیایی احتراق و ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب این امکان را فراهم می سازد تا با افزایش بازده گرمایی میزان محصولات راکتور ریفرمر افزایش پیدا کند. در این پایانامه برآنیم تا مدل سازی این فرآیند کوپلینگ را با استفاده از یک مدل هتروژن پایا و یک بعدی انجام دهیم. صحت مدل انجام شده با داده های راکتورریفرمینگ گاز طبیعی با بخارآب موجود در شرکت پتروشیمی زاگرس عسلویه بررسی شد. نتایج حاصل از مدل سازی با موارد مشابه در راکتور معمول ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب مقایسه شد که افزایش میزان گاز سنتز قابل مشاهده می باشد.

تخمین ضریب نفوذ مواد آلی به کمک شبکه عصبی مصنوعی مبتنی بر روش qspr
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  علیرضا عباسی   رضا اسلاملوییان

زض ا 4 تحم 5ک، زض اثتسا 4ه س? خس 4س ضاث ?ُ ذه?ن 5ت-?بذتبض 2 و 3?

بهینه سازی فرایند شیرین سازی نفت خام به روش سرد با استفاده از روشهای نوین صنعتی به منظور افزایش کیفیت نفت خام صادراتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  علی رنجکش   پیمان کشاورز

در این تحقیق کلیه روشهای نوین و قدیمی شیرین سازی نفت خام، بررسی و مشکلات فنی و عملیاتی هر کدام مورد بحث قرار می گیرد و در ادامه از بین این روشها، بهترین و صنعتی ترین روش مطابق با نیاز صنعت نفت کشور معرفی می گردد. همچنین مشکلات عدم بازدهی مناسب فرایند عریان سازی سرد که متداولترین روش شیرین سازی نفت خام در صنعت نفت ایران می باشد بررسی و تلاش می گردد این فرایند به منظور دستیابی به حداکثر بازدهی، بهینه گردد. به همین منظور، پس از شبیه سازی فرایند شیرین سازی نفت خام بروش عریان سازی سرد - در یکی از واحدهای بهره برداری شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب ایران که در کنترل کیفیت نفت خام صادراتی و حفظ شاخص تعیین شده در کنترل محتوی سولفید هیدروژن نفت خام دارای مشکل است- برای اطمینان از صحت نتایج شبیه سازی انجام شده، اطلاعات میدانی جمع آوری شده از سایت با نتایج شبیه سازی مقایسه می گردد و در صورت همخوانی اطلاعات میدانی و نتایج شبیه سازی، از شبیه سازی به منظور پیش بینی تغییرات در شرایط فرایندی استفاده می گردد. بهینه سازی فشار عملیاتی مراحل مختلف تفکیک بمنظور افزایش بازیابی نفت خام در خروجی برج عریان ساز، پیدا کردن جایگزین مناسب برای گاز عریان ساز جهت افزایش بازدهی فرایند، از دیگر اهداف تحقیق است. همچنین با مقایسه اطلاعات میدانی عملکرد برج عریان ساز در فصول سرد و گرم سال، علت عدم کارایی مناسب برج در فصل سرد سال و نقش عامل دما در بهبود فرایند گوگردزدایی از نفت خام و افزایش کیفیت نفت خام صادراتی با افزودن پیش گرمکن جهت افزایش دمای نفت ورودی برج مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت بهترین و مناسب ترین فرایندهای گوگردزدایی نفت خام جهت جایگزینی فرایند عریان سازی سرد پیشنهاد و نقش این جایگزینی در بهبود کیفیت نفت خام صادراتی پیش بینی می گردد.

استفاده از راکتور پلاسما در تبدیل ترکیبات بدست آمده از زیست توده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1392
  پریسا رستمی   عبدالحسین جهانمیری

در این تحقیق ارتقاء کاتالیستی انیسول، یکی از ترکیبات نفت زیستی، با استفاده از راکتور پلاسمای تخلیه با عایق دی الکتریکdbd) ) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور کاتالیستهای co-mo/al2o3 ,pt/al2o3 ,mo-ni/al2o3 ,pt-re/al2o3 در راکتور قرار گرفته و محصولات تولیدی تجزیه و تحلیل شدند. نتایج آزمایشها نشان می دهد ترکیب پلاسما و کاتالیست میزان تبدیل انیسول را به مقدار زیادی افزایش می دهد. بیشترین تبدیل انیسول برابر با % 81 و مربوط به کاتالیست mo-ni/al2o3 است. در حالی که در همین شرایط آزمایشی و بدون کاتالیست، انیسول فقط به میزان %43 تبدیل می شود. نتایج آنالیز محصولات با استفاده از کروماتوگرافی گازی حاکی از آن است که بنزن، فنول، 4- متیل انیسول، 2- متیل انیسول، 4- متیل فنول، 2- متیل فنول، 2و6- دی متیل فنول و سیکلوهگزان سهم بیشتری را در محصولات به خود اختصاص داده اند. در این تحقیق کاهش فعالیت کاتالیست نیز مورد بررسی قرار گرفت.

مدل سازی ریاضی برج جذب مرکاپتان پالایشگاه فجر و حل مدل با استفاده از کامپیوتر و بهینه سازی پارامتر های عملیاتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده شیمی 1392
  احمد هاشمی   عبدالحسین جهانمیری

دراین مطالعه برج جذب مرکاپتان پالایشگاه فجرمورد بررسی قرار گرفته و فرآیند جذب در برج با کمک نرم افزار مطلب، مدل سازی ریاضی شده است. سپس با استفاده از ابزار ژنتیک الگوریتم موجود در نرم افزار مطلب پارامترهای عملیاتی فرآیند بهینه سازی گردیده و مقایسه ای بین مقادیر بهینه و مقادیر عملیاتی واحد انجام شده است. در این بررسی از روابط تجربی موجود برای سینی های غربالی جهت محاسبه قطر حباب گاز و نهایتا" محاسبه ضرائب انتقال جرم در فاز گاز استفاده گردیده و با نوشتن موازنه جرم بر روی هرسینی و استفاده از روش حدس وخطا، غلظت های خروجی هرسینی محاسبه می گردد. همچنین برای هر سینی موازنه انرژی جهت محاسبه دمای خروجی نوشته شده و در هر قسمت از برج که دارای 15عدد سینی میباشد، یک دستگاه معادلات دما با 15 مجهول به صورت همزمان توسط نرم افزار مطلب حل می شود. در برج سه واکنش شیمیایی سود با مرکاپتان، دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن رخ میدهد . طبق اثر پدیده salting out effect و نتایج آزمایشگاه جذب مرکاپتان در قسمت پیش شستشو صورت نگرفته و فقط در قسمت میانی جذب صورت می گیرد. همچنین در مدل محاسبه سرعت طغیان برج لحاظ گردیده و بهینه سازی پارامترهای عملیاتی صورت می گیرد. خروجی های برنامه به وسیله نمودارهای غلظت و دما در دوقسمت برج نشان داده شده است. نتایج نشان می دهد که سرعت گاز در برج از سرعت طغیان بالاتر بوده و افزایش دی اکسیدکربن و سولفید هیدروژن در ورودی قسمت تحتانی باعث ورود آن به میانی وافزایش spent می گردد. مقدار بهینه جریان گاز حدود یازده میلیون متر مکعب استاندارد در روز برآورد شده است.

مقایسه ی کارایی شبکه های عصبی مختلف در تعیین مدل مخازن نفتی، با استفاده از داده های چاه آزمایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی 1390
  زهره باباحاجی   رضا اسلاملوییلان

از آنجا که مخازن هیدروکربوری محیط هایی بسیار ناهمگن هستند و ساختار بسیار پیچیده ای دارند، تخمین مستقیم پارامترهای آنها عملاً امکان پذیر نیست. برای رفع مشکل اخیر و نیز به دست آوردن اطلاعاتی از محیط های متخلخل، برخی روش های غیر مستقیم مانند چاه آزمائی و چاه پیمائی کاربرد زیادی پیدا کرده اند. در میان روش های غیر مستقیم، تنها چاه آزمائی با داده های دینامیک مرتبط است و بنابراین از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. این تکنیک درسال ??37 به عنوان ابزاری کاربردی برای شناخت رفتار واقعی مخزن توسط مهندسین نفت پیشنهاد شد. چاه آزمائی هنوز هم، به عنوان یکی از مهم ترین ابزار های در دسترس برای شناخت این محیط ها محسوب می شود. تعیین مدل مخزن از نمودارهای مشتق فشار، یکی از مراحل مهم و پایه ای در تخمین پارامترهای مخزن از طریق آنالیز داده های چاه آزمائی می باشد. در این مطالعه از شبکه های عصبی مصنوعی، برای شناسائی مدل مخازن نفتی از طریق نمودارهای مشتق فشار استفاده شده است. شبکه های عصبی مصنوعی، مدل های ریاضی هستند که دارای توانایی منحصر به فرد در تخمین پارامتر و شناسایی الگو و ... هستند. هشت مدل مخزن نفتی مختلف که شامل مخازن رسانای محدود و نفوذ پذیر دوگانه با مرز های مختلف می باشد، مورد بررسی قرار گرفته اند. شبکه های عصبی پیشرو، بازگشتی، رگرسیون تعمیم یافته و آبشار پیشرو توسط داده های مشتق فشاری که به وسیله ی شبیه سازی با نرم افزار pansystem تولید شده اند، آموزش داده شده اند. ساختار بهینه ی شبکه های پیشنهادی با استفاده از روش های حدس و خطا و کمینه کردن میانگین خطای نسبی داده های آموزش و تست تعیین شده است. قابلیت شبکه آبشار پیشرو با بهترین دقت دسته بندی کلی، توسط داده های واقعی و دقت شبکه های مختلف به وسیله ی تعدادی پارامتر آماری مانند حساسیت و دقت دسته بندی کلی با هم مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که مدل های پیشنهادی شبکه-های عصبی می توانند مدل مخزن را از داده های چاه آزمایی تشخیص دهند. دقت شبکه آبشار پیشرو بیش از بقیه شبکه هاست و نشان می دهد که این شبکه توانایی بیشتری در شناخت دیتای چاه آزمایی دارد.

بهبود روشهای بیولوژیکی تولید سورفکتانت های میکروبی (کاربردی در ازدیاد برداشت از مخازن نفتی)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1392
  پیام ستوده   رضا اسلاملوئیان

رامنولیپیدها که توسط باکتریها ی بیماریزای انسانی فرصت طلب (سودوموناس ارژینوزا) تولید می شوند، به علت قابلیت استفاده در صنایع مختلف از جمله داروسازی، کشاورزی، صنایع غذایی، زیست پالایی و نفت، به عنوان نسل بعدی سورفکتانت های تجاری مطرح می باشند. تجاری سازی و تولید صنعتی این محصولات با ارزش، نیازمند توسعه و بهینه سازی در زمینه های مختلف از قبیل مهندسی متابولیک، طراحی محیط کشت، استراتژی های عملیاتی متعدد، و خالص سازی محصولات می باشد. تحقیق حاضر در دو بخش اصلی آزمایشگاهی (بیوتکنولوژی مولکولی و دست ورزی ژنتیکی) و شبیه سازی رایانه ای (زیست شناسی سامانه ای و طراحی سویه ی in silico) صورت گرفت. در بخش نخست این تحقیق، ژن های rhlab (ژنهای مربوط به تولید رامنولیپید) از سویه ای از سودوموناس ارژینوزا (atcc 9027) که تولید کننده ی مونو رامنولیپیدها می باشد جدا شد و در سویه ای از سودوموناس پوتیدا (kt2440) به عنوان میزبانی غیر بیماریزا و مناسب وارد گردید. سپس قابلیت سویه نوترکیب مذکور در محیط های کشت مختلف بررسی شد. به عنوان پیش نیاز طراحی محیط کشت بهینه، مجموعه ای از 32 آزمایش در دو مرحله صورت پذیرفت تا تعدادی از مواد مغذی جهت تولید رامنولیپیدها توسط سویه نوترکیب حاصل مورد ارزیابی قرار گیرند. در مرحله ی ابتدایی آزمایشهای غربالگری، از روش فاکتوریل جزئی دو سطحی جهت ارزیابی اثر 8 ماده مغذی (شامل منابع مختلف کربن، نیتروژن و فسفر) بهره گرفته شد و در مرحله دوم، روش فاکتوریل کلی جهت مطالعه 4 ماده مغذی انتخاب شده از مرحله نخست مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس روش دو مرحله ای اعمال شده، گلیسیرول، عصاره مخمر و پپتون تأثیرات مثبت معنی دار و قابل توجهی بر تولید رامنولیپید نوترکیب داشته در حالی که فاکتورهای متقابل عصاره مخمر/پپتون و گلیسیرول/عصاره مخمر/پپتون اثر منفی معنی داری بر پاسخ مورد نظر داشته اند. دامنه وسیع اختلافات مشاهده شده در میزان تولید رامنولیپید نوترکیب از صفر تا mg/l 570 در محیط های کشت مربوطه در طول آزمایشهای غربالگری، بیانگر اهمیت بهینه سازی ترکیب محیط کشت می باشد. به عنوان مرحله تکمیلی، سری آزمایشهای جدیدی بر اساس طراحی نسبت مواد مغذی در محیط کشت و همچنین بررسی اثر فاکتور عملیاتی زمان تزریق ماده محرک (iptg) به محیط کشت صورت پذیرفت. بر اساس نتایج بدست آمده مشخص شد که گلیسیرول در حضور مقدار کمی از مواد مغذی دیگر (عصاره مخمر و پپتون)، تأثیر قابل توجهی بر تولید رامنولیپید نوترکیب داشته است. بالاترین مقدار تولیدی در سری آزمایشهای تکمیلی، معادل mg/l 925 بود که حدوداً 62% بیشتر از بهترین نتیجه حاصل در آزمایشهای غربالگری است. با اینحال، با توجه به این نکته که دو پیش ماده اصلی تولید رامنولیپیدها (d-glucose-6-phasphate و haa) مستقیماً از متابولیسم مرکزی نشأت می گیرند، جهت افزایش میزان بهره دهی، نیازمند مهندسی متابولیک و دست ورزی ژنتیکی خواهیم بود. از اینرو، به عنوان بخش دوم تحقیق، امکان افزایش بهره تولید رامنولیپید نوترکیب بر اساس زیست شناسی سامانه ای (systems biology) و با استفاده از مدلهای بازسازی شده ژنوم-مقیاس مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل به خوبی نشان داد که بر خلاف سویه ی اصلی (سودوموناس ارژینوزا)، از نقطه نظر تئوری تولید رامنولیپید بصورت وابسته به رشد و با بازدهی نسبتاً بالا در سویه نوترکیب سودوموناس پوتیدا امکان پذیر می باشد. این واقعیت امکان تولید این دسته از سورفکتانت های ارزشمند را از طریق فرآیندهایی توسعه یافته تر و موثرتر فراهم خواهد آورد.

طراحی و بهینه سازی سیستم بازیابی وتفکیک میعانات گازی توسط مبدل های حرارتی چندمرحله ای و مقایسه آن با فرایند موجود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1392
  امیر احمد زارع مهذبیه   عبدالحسین جهانمیری

گاز طبیعی خام پس از استخراج و عبور از شبکه جمع آوری ، بسته به نیاز مصرفی بایستی تحت مراحل مختلف فراورش قرار گیرد هدف از فرآوری گاز جداسازی میعانات گازی ،اجزاء غیر قابل میعان ،گازهای اسیدی وآب از ترکیب گاز طبیعی تولید شده از چاههای گازی و نهایتا آماده سازی گاز جهت فروش ویا مصرف می باشد. تلاش برای یافتن روش هایی برای سردسازی گاز و بازیابی میعانات گازی در حال افزایش است. در فرایند خودسرمایش فرصت لازم برای استحصال وجداسازی میعانات طی فرایند سرمایش بوجود می آید. در این پژوهش فرایند استحصال و جداسازی میعانات گازی از ترکیب گاز طبیعی بوسیله مبدل های حرارتی چند مرحله ای مورد بررسی قرار می گیرد.

بهبود کارائی مواد تعلیق شکن شیمیائی به کمک نانو ذرات سیلیکا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی فناوریهای نوین 1392
  علیرضا حسنی   رضا پولادی

کاهش سطح آب در امولسیون های نفت خام سبب کاهش خوردگی خطوط لوله و افزایش بهره برداری از آن ها می شود. استفاده از روش شیمیایی جهت امولسیون زدایی از امولسیون های نفت خام یکی از روش های موجود برای کاهش مقدار آب می باشد. حضور یک ماده ی تعلیق شکن شیمیایی سبب ناپایدارسازی لایه ی فیلم ایجاد شده بین قطرات آب حاضر در امولسیون آب در نفت خام شده و در نتیجه به هم پیوستگی این قطرات را تسریع می بخشد. با توجه به این موضوع در این پژوهش بهبود کارایی ماده تعلیق شکن شیمیایی به وسیله نانو ذرات سیلیکا مورد بررسی قرار گرفته است. لذا نانو ذرات سیلیکا از روش های سل-ژل و رسوبی به همراه سورفکتانت های پلی وینیل الکل و پلی اتیلن گلایکول سنتز و سپس به ماده تعلیق شکن شیمیایی افزوده شده است. بررسی اندازه ذرات سنتز شده توسط دستگاه آنالیز اندازه ذرات صورت گرفته است. پس از اضافه نمودن نانو ذرات به ماده تعلیق شکن شیمیایی آزمایشات بطری(bottle test) و الکترواستاتیک به منظور جداسازی و اندازه گیری مقدار آب و تیتراسیون استاندارد(ip77) به منظور اندازه گیری مقدار نمک انجام شده است. نهایتا نانو ذرات سیلیکا سنتز شده از روش سل-ژل همراه با پلی وینیل الکل باعث افزایش 40درصدی کارایی تعلیق شکن شیمیایی شده است.

بهبود روشهای بیولوژیکی تولید سورفکتانت های میکروبی (کاربردی در ازدیاد برداشت از مخازن نفتی)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1392
  پیام ستوده   رضا اسلاملوئیان

رامنولیپیدها که توسط باکتریها ی بیماریزای انسانی فرصت طلب (سودوموناس ارژینوزا) تولید می شوند، به علت قابلیت استفاده در صنایع مختلف از جمله داروسازی، کشاورزی، صنایع غذایی، زیست پالایی و نفت، به عنوان نسل بعدی سورفکتانت های تجاری مطرح می باشند. تجاری سازی و تولید صنعتی این محصولات با ارزش، نیازمند توسعه و بهینه سازی در زمینه های مختلف از قبیل مهندسی متابولیک، طراحی محیط کشت، استراتژی های عملیاتی متعدد، و خالص سازی محصولات می باشد. تحقیق حاضر در دو بخش اصلی آزمایشگاهی (بیوتکنولوژی مولکولی و دست ورزی ژنتیکی) و شبیه سازی رایانه ای (زیست شناسی سامانه ای و طراحی سویه ی in silico) صورت گرفت. در بخش نخست این تحقیق، ژن های rhlab (ژنهای مربوط به تولید رامنولیپید) از سویه ای از سودوموناس ارژینوزا (atcc 9027) که تولید کننده ی مونو رامنولیپیدها می باشد جدا شد و در سویه ای از سودوموناس پوتیدا (kt2440) به عنوان میزبانی غیر بیماریزا و مناسب وارد گردید. سپس قابلیت سویه نوترکیب مذکور در محیط های کشت مختلف بررسی شد. به عنوان پیش نیاز طراحی محیط کشت بهینه، مجموعه ای از 32 آزمایش در دو مرحله صورت پذیرفت تا تعدادی از مواد مغذی جهت تولید رامنولیپیدها توسط سویه نوترکیب حاصل مورد ارزیابی قرار گیرند. در مرحله ی ابتدایی آزمایشهای غربالگری، از روش فاکتوریل جزئی دو سطحی جهت ارزیابی اثر 8 ماده مغذی (شامل منابع مختلف کربن، نیتروژن و فسفر) بهره گرفته شد و در مرحله دوم، روش فاکتوریل کلی جهت مطالعه 4 ماده مغذی انتخاب شده از مرحله نخست مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس روش دو مرحله ای اعمال شده، گلیسیرول، عصاره مخمر و پپتون تأثیرات مثبت معنی دار و قابل توجهی بر تولید رامنولیپید نوترکیب داشته در حالی که فاکتورهای متقابل عصاره مخمر/پپتون و گلیسیرول/عصاره مخمر/پپتون اثر منفی معنی داری بر پاسخ مورد نظر داشته اند. دامنه وسیع اختلافات مشاهده شده در میزان تولید رامنولیپید نوترکیب از صفر تا mg/l 570 در محیط های کشت مربوطه در طول آزمایشهای غربالگری، بیانگر اهمیت بهینه سازی ترکیب محیط کشت می باشد. به عنوان مرحله تکمیلی، سری آزمایشهای جدیدی بر اساس طراحی نسبت مواد مغذی در محیط کشت و همچنین بررسی اثر فاکتور عملیاتی زمان تزریق ماده محرک (iptg) به محیط کشت صورت پذیرفت. بر اساس نتایج بدست آمده مشخص شد که گلیسیرول در حضور مقدار کمی از مواد مغذی دیگر (عصاره مخمر و پپتون)، تأثیر قابل توجهی بر تولید رامنولیپید نوترکیب داشته است. بالاترین مقدار تولیدی در سری آزمایشهای تکمیلی، معادل mg/l 925 بود که حدوداً 62% بیشتر از بهترین نتیجه حاصل در آزمایشهای غربالگری است. با اینحال، با توجه به این نکته که دو پیش ماده اصلی تولید رامنولیپیدها (d-glucose-6-phasphate و haa) مستقیماً از متابولیسم مرکزی نشأت می گیرند، جهت افزایش میزان بهره دهی، نیازمند مهندسی متابولیک و دست ورزی ژنتیکی خواهیم بود. از اینرو، به عنوان بخش دوم تحقیق، امکان افزایش بهره تولید رامنولیپید نوترکیب بر اساس زیست شناسی سامانه ای (systems biology) و با استفاده از مدلهای بازسازی شده ژنوم-مقیاس مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل به خوبی نشان داد که بر خلاف سویه ی اصلی (سودوموناس ارژینوزا)، از نقطه نظر تئوری تولید رامنولیپید بصورت وابسته به رشد و با بازدهی نسبتاً بالا در سویه نوترکیب سودوموناس پوتیدا امکان پذیر می باشد. این واقعیت امکان تولید این دسته از سورفکتانت های ارزشمند را از طریق فرآیندهایی توسعه یافته تر و موثرتر فراهم خواهد آورد.

بهینه یابی عملکرد و بررسی اقتصادی آکنه های منظم در فرایند نمزدایی از گاز طبیعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1388
  حسین مومنی   عبدالحسین جهانمیری

چکیده ندارد.

مدل سازی دستگاه کلد فینگر(coldfinger) یک واحد نم زدایی گاز طبیعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1387
  راحله اصغری   عبدالحسین جهانمیری

چکیده ندارد.

جداسازی اوره از پساب های صنعتی با روش هیدرولیز حرارتی به صورت جریان ناهمسو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1387
  محمدمهدی برمکی   عبدالحسین جهانمیری

چکیده ندارد.

بهینه یابی عملکرد و بررسی اقتصادی آکنه های منظم در فرآیند نمزدایی از گاز طبیعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1388
  حسین مومنی   عبدالحسین جهانمیری

استفاده از آکنه های منظم در فرایندهای جداسازی در حال افزایش است. یکی از موارد استفاده از آکنه های منظم، در واحدهای نمزدایی از گاز طبیعی است. جایگزینی آکنه های منظم به جای سینی در واحدهای نمزدایی، باعث افزایش ظرفیت و یا کیفیت نمزدایی می شود. در این تحقیق واحد نمزدایی از گاز پالایشگاه دالان با استفاده از نرم افزار hysys شبیه سازی شده است و پروفایلهای غلظت، دما و فشار در دو برج جذب و احیا به دست آمده است. نتایج شبیه سازی در این قسمت نشان می دهد در برج جذب انتقال جرم و در برج احیا تعادل ترمودینامیکی محدود کننده است. شبیه سازی واحد نمزدایی با برج جذب آکنده نیازمند مدلی برای محاسبه ارتفاع معادل سینی ایده آل آکنه های منظم است. با توجه به این که مدلهای مختلف برای پیشبینی انتقال جرم در آکنه های منظم در فشار بالا معمولا خطای زیادی دارند، با بررسی دلایل ایجاد خطا، یک مدل بهینه شده جدید برای کاربرد آکنه های منظم در فشار بالا ارائه شده است. داده های تجربی نشان می دهد مدل جدید در فشارهای بالا در مقایسه با دیگر مدلها خطای کمتری دارد. پیشبینی پارامترهای مختلف موثر در انتقال جرم توسط مدلهای مختلف با مدل جدید مقایسه شده است. این مدل در شبیه سازی برج جذب حاوی آکنه های منظم مورد استفاده قرار گرفته است. جهت محاسبه ارتفاع معادل سینی ایده آل آکنه های منظم در شرایط عملیاتی مختلف یک برنامه به زبان ویژوال بیسیک تحت hysys نوشته شده است.نتایج شبیه سازی واحد نمزدایی با برج جذب حاوی آکنه های منظم نشان می دهد استفاده از آکنه های منظم باعث کاهش نقطه شبنم گاز خروجی از برج می شود ولی افزایش تعداد مراحل انتقال در برج احیا تأثیر چندانی بر کیفیت نمزدایی ندارد. علاوه بر این تأثیر پارامترهای مختلف از جمله مقدار گاز عریان کننده، فشار برج احیا و شرایط گلایکول و گاز ورودی به برج، بر کیفیت نمزدایی مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان هزینه های خرید آکنه های منظم و دیگر ادوات و هزینه های خارج کردن سینیها و نصب آکنه های منظم برای شرایط برج جذب پالایشگاه دالان تطابق داده شده و مجموع هزینه های جایگزینی آکنه با سینی محاسبه شده است.

شبیه سازی برج دانه سازیی اوره با مقطع مستطیلی و جریان طبیعی هوا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1380
  اکبر بوالحسنی   عبدالحسین جهانمیری

در این مطالعه برج دانه سازی منطقه یک پتروشیمی شیراز با دو مدل شبیه سازی گردیده است و نتایج هر دو مدل با داده های صنعتی مقایسه شده است. در مدل اول ‏‎(lumped model)‎‏ از مقاومت حرارتی در داخل دانه صرف نظر شده است و توزیع دما در داخل دانه یکنواخت است . در مدل دوم ‏‎(distributed model)‎‏ برای نقاط داخلی دانه در جهت شعاع توزیع دما در نظر گرفته شده است . نتایج به دست آمده از هر دو مدل با داده های صنعتی مطابقت قابل قبولی دارند و جهت شبیه سازی برج مناسب می باشند. عملکرد برج با هر دو مدل و در شرایط جدیدی پیش بینی شد. با تغییر قطر های مذاب و سرعت هوای ورودی میزان انتقال حرارت در برج و به تبع آن دمای محصول خروجی تغییر می کند. کاهش قطر قطرات باعث افزایش سطح تماس آنها با هوا و افزایش میزان انتقال حرارت می شود. افزایش سرعت هوا در برج دانه سازی نیز افزایش ضریب انتقال حرارت و میزان انتقال حرارت را در پی دارد. از آنجاییکه به نظر می رسد دلیل تشکیل کلوخه کافی نبودن میزان انتقال حرارت در برج و بالا بودن دمای اوره خروجی از برج است. تغییر شرایط برج به صورتی که باعث افت دمای محصول شود می تواند در جلوگیری از تشکیل کلوخه مثمر ثمر واقع شود.

شبیه سازی و ارزیابی فرایند جذب ‏‎co2‎‏ در محلول ‏‎k2co3‎‏ برج تماسی آشفته
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1379
  غلامرضا زاهدی   عبدالحسین جهانمیری

هدف از این پایان نامه شبیه سازی فرایند جذب دی اکسید کربن در یک برج تماسی اشفته ‏‎(tca)‎‏ بود. بدین منظور موازنه جرم و انرژی در برج ‏‎tca‎‏ نوشته شد. سپس این معادلات با در نظر گرفتن شرایط سیستم به صورت عددی حل گردید. به منظور حل عددی برنامه ای به زبان ‏‎turbo pascal‎‏ نوشته گردید. جهت بررسی دقت سیستم ما نیازمند داده های تجربی بودیم، لیکن بدلیل فقدان این داده ها در مقالات، برج تماسی آشفته واقع در دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه شیراز مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از دستگاه ‏‎gas analyzezr‎‏ بمنظور سنجش غلظت گاز دی اکسید کربن استفاده گردید. نتایج حاصله توافق خوب بین تئوری و تجزیه و نیز بازدهی خوب برج ‏‎tca‎‏ را تایید می نمودند. از این رو استفاده از این برجها در صنعت توصیه و تاکید گردید.