پيل سوختي پليمري با سيستم گرمكن كاتاليزوري در هواي سرد

وقتي پيل سوختي در معرض هواي سرد زمستاني و دماي زير صفر درجه قرار بگيرد،آب يخ مي زند.و واكنش هاي لازم در پيل سوختي انجام نمي شود.از اين رو لازم است كه پيل را توسط گرمكن برقي، حرارت داد تا شروع به كار نمايد.راه ديگري كه جهت بكار اندازي چنين پيل هايي ارائه شده است استفاده از يك كاتاليزور در چند راهه اكسيد كننده مي باشد.در صورتي كه مقدار كمي سوخت به هواي ورودي به چند راهه اضافه شود،در حضور كاناليزور با اكسيژن واكنش مي دهد،و گرماي ناشي از واكنش باعث افزايش دماي پيل سوختي مي گردد. مقدار اكسيژن اضافه شده به هواي مصرفي بسيار كم مي باشد(حدود 5% حجم مخلوط هوا، تا باعث شعله ور شدن و انفجار آن در داخل پيل نشود و از طرفي دماي پيل از 90درجه سانتي گراد بالاتر نرود).
مخلوط رقيق سوخت و اكسيد كننده بوسيله يك پمپ به داخل پيل تزريق مي شود. منبع سوخت مي تواند تحت فشار در يك سيلندر ذخيره شده باشد و يا اينكه از هيدروژني كه به عنوان پيش سوخت به كار مي رود استفاده شود. كاتاليزوري كه در ورودي هوا بكار مي رود مي تواند از فلزات بي اثر يا آلياژي از فلزات بي اثر (مثل آنچه كه در پيل سوختي بكار مي رو) باشد. بستر كاتاليزور ، آلومينا و سراميك هاي نظير آن است، بستر مي تواند فلز ويا حتي كربن باشد. همچنين كاتاليزور مي تواند فلزات واسطه مثل نيكل يا كبالت باشد، بعلاوه بستر مي تواند كروي و يا به شكل اسفنج مشبك باشد، با چنين طرحي براي كاتاليزور،در حين عمل پيل سوختي،افت فشار ايجاد نمي شود. همچنين مي توان بستر را از بافت هاي سراميكي يا كربني يا پشم شيشه يا الياف زير كونيا انتخاب كرد.
 

سهم ما در مهندسي شيمي

مطالعه دانش شيمي در تاريخ علم به اندازه وسعت بي كران اين علم، پيشينه بلند مدت و گسترده اي دارد به گونه اي كه اگر براي بررسي و تحليل تحولات و پيشرفت آن، از نوعي تقسيم بندي جغرافيايي سود برده شود، نتيجه بهتري بدست مي آيد.
ترديدي نيست كه در ميان تمدنهاي گذشته، در علم شيمي، مانند علومي همچون نجوم و ستاره شناسي، فلزكاري و توليد آلياژها و شيشه گري و ساير صنايع،‌ دانشمندان ايراني از پيشگامان بوده اند. اما جالب اينكه شيمي دانها و كيمياگران ايراني با استفاده از ابتدايي ترين ابزارهايي كه خود ابداع كرده بودند، مانند قرع و انبيق و غيره، آنچنان در شناخت مواد و مخلوط و تغليظ و تقطير كردن آنها- به نسبت هاي معين- با آزمايشهاي مكرر پيشرفته بودند كه فرمولهاي اوليه شيمي را پديد آوردند و با مكتوب كردن تجربيات خود اساس علم شيمي را بنا نهادند. اينان كه به كيمياگر شهرت يافته بودند، در واقع نخستين شيمي دانان تاريخ بشمار مي آيند.

به نوشته تاريخ علم، از جابربن حيان(800-775 ميلادي) در كتابخانه هاي اروپايي،22 رساله به زبان عربي فهرست شده كه تعدادي از آنها در علم كيميا (شيمي) است. همچنين است آثار باقي مانده از زكرياي رازي كه نام وي به عنوان نخستين كاشف الكل به ثبت رسيده است.
اين دو دانشمند و در طول قرنها، همگنان و شاگردانشان، فرهيختگاني بوده اند كه از طريق آزمايش و كار در آزمايشگاههاي ابتدايي كه خود مبتكر و به وجود آوردنده ابزارهاي آن بودند، به فرمولهاي شيميايي دست يافتند و آنرا همراه با چگونگي روش هاي دست يابي به مواد جديد مكتوب و يا به نسل هاي معاصر خود آموختند. بنابراين با توجه به اينكه از ابتدا، علم شيمي مكتوب نبوده، مي توان پذيرفت آنچه ابتدا شكل گرفت، كه به صورت علم كيميا (شيمي) مكتوب شد و قرنها بعد اروپائيان از آن بهره گرفتند.

در مطالعه تاريخچه علم شيمي از زبان خود مورخان اروپايي و به نقل از مضمون مي خوانيم؛ اهالي مغرب زمين در سده دوازدهم ميلادي كتاب هاي نوشته شده به زبان عربي را به سرعت ترجمه كردند و در نيمه دوم همين سده رسالات بديعي نوشتند كه نماينده ارزش هاي زيادي است كه در آن هنگام براي فرايند تقطير قايل مي شدند.
آنها در بخش توليد رنگ، براي بدست آوردن رنگ آبي از سنگ لاجورد (كه از خارج وارد مي شد) به همان شيوه اي كه قبلاً در ايران و مشرق زمين وجود داشت سود مي جستند و اين در حالي بود كه ايرانيان از مواد طبيعي متنوعي مانند روناس، پوست انار، ريشه و پوست سبز گردو و دهها ماده طبيعي ديگر انواع رنگهاي با ثبات و چشم نواز را توليد مي كردند.

در بخش توليد روغن هاي طبيعي و روانكارهاي گياهي نيز مهندسان گمنام شيمي از دانه هاي بَزرك و خشخاش و خردل و كلم روغني و زيتون و ساير خشكبار مانند بادام و گردو و بلوط، انواع روغنها را بدست مي آوردند كه شرح مصارف و كاربرد آن در اين مختصر نمي گنجد.
با چنين پيشينه اي كه با اختصار بسيار، وجود دانش شيمي و علم آن را از هزاران سال پيش در ايران مورد تاكيد قرار مي دهد، به هيچ وجه دور از انتظار نخواهد بود كه نسل جوان كنوني كشورمان، با روي آوردن روزافزون به دانش شيمي و با كار و كوشش و تجربه و دانش اندوزي به روز، سهم واقعي خود را در دانش امروزي شيمي و توليد علم در اين راه بدست آورند.
 

» منبع: ماهنامه نفت پارس

چرا تزريق به مخازن نفت، اولويت اصلي در مصرف گاز طبيعي است؟

امروزه روش‌هاي مختلفي براي افزايش بازيافت نفت در دنيا اعمال مي‌شود که بنابر ويژگي‌هاي هر مخزن نفتي، با يکديگر متفاوت هستند. از اين رو، يافتن روش بهينه براي افزايش بازيافت نفت از مخازن، نيازمند انجام مطالعات جامع و سپس اعمال روش مناسب است. در کشور ما بنابر شرايط موجود، تزريق گاز به مخازن نفتي براي بازيافت نفت، براي بيشتر مخازن کشور مناسب تشخيص داده شده است.
 

مقدمه
در حوزة صنعت انرژي و اقتصاد کلان جامعه، صيانت از منابع و ذخاير نفت خام به‌عنوان يکي از ضروريات مهم و استراتژيک مطرح است. زيرا در حال حاضر، وابستگي کشور به درآمدهاي نفتي به‌گونه‌اي است که حتي نوسانات قيمت نفت خام از طريق تأثير بر درآمدهاي ناشي از صدور، بر روند فعاليت‌هاي اقتصادي کشور تاثير قابل ملاحظهِ‌اي خواهد داشت.
 

اهميت تزريق به مخازن نفتي
تزريق گاز به ميادين نفتي همواره يکي از اولويت‌هاي مهم شرکت ملي نفت ايران در چارچوب اهداف کيفي اين شرکت به شمار رفته است. اين امر به چند دليل عمده از اهميت خاصي برخوردار است:
    • لزوم حفظ حق آيندگان از منابع هيدروکربوري
    • لزوم نگهداشت ثروتي ملي که بايد تأمين‌کننده سرمايه‌گذاري‌هاي بلندمدت بخش نفت و ديگر بخش‌هاي اقتصاد و استحکام‌بخش زيرساخت‌هاي اقتصادي کشور باشد.
    • وابستگي اقتصاد ايران به درآمدهاي ناشي از صادرات نفت خام
 

سه عامل تعيين‌کننده
با توجه به ويژگي‌هاي خاص منابع نفتي کشور و نيز رفتار مخزن در قبال تزريق گاز، توجه به دونکته اساسي در تزريق گاز به مخازن، ضروري است:
    1- با توجه به ويژگي‌هاي خاص فيزيکي و شيميايي هر ميدان، تزريق گاز با حجم و ترکيبي مناسب با مديران صورت پذيرد.
    2- تزريق گاز در زمان مقتضي و مناسب انجام شود تا از هرزروي نفت ميدان جلوگيري گردد. عدم تزريق به موقع به يک ميدان، آسيب‌هاي جبران‌ناپذير و غيرقابل برگشتي را به ميدان وارد خواهد ساخت؛ به گونه‌اي که افزايش تزريق گاز به يک ميدان در زماني پس از زمان مقتضي در بسياري موارد، هيچگونه تأثيري در بازيافت ثانويه نفت نخواهد داشت.
بنابراين، توجه به حجم و ترکيب گاز تزريقي و نيز زمان مناسب تزريق، سه عامل مهم و تعيين‌کننده براي تأثيرپذيري هرچه بيشتر ميدان از برنامه‌هاي تزريق است.
 

لزوم تزريق گاز به ميادين
بررسي مقايسه‌اي استفاده از گاز در بخشهاي مختلف مصرف‌کننده، نشان مي‌دهد که شاخص نت يک گاز در بخش تزريق معادل 11 سنت / متر مکعب است که از نت يک گاز در ساير بخشهاي مصرف‌کننده بيشتر است (شاخص نت يک، نشان‌دهندة بازدهي اقتصادي هر واحد گاز طبيعي مصرف شده در هر بخش از بعد اقتصادي است) بر اين اساس مي‌توان گفت نخستين اولويت مصرف گاز، تزريق است.
بنابراين صيانت از منابع نفتي کشور و انجام به موقع برنامه‌هاي تزريق، نه تنها از بعد اقتصاد بخشي بلکه از بعد استراتژيک اقتصاد شرکتي و اقتصاد کلان جامعه از اولويت خاصي در مقايسه با ساير مصارف برخوردار است و اين امر، ضرورت توجه هرچه بيشتر به اين بخش را آشکار مي‌کند

منبع: شبكه تحليلگران تكنولوژي ايران ( ITAN)