Ham petrol reolojisine farklı nanopartiküller ve yüzey aktif maddelerin etkisinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: IBRAHIM MOHAMMED SATTAR ALBAYATI

Danışman: NEŞE KEKLİKCİOĞLU ÇAKMAK

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

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.