Ứng dụng công nghệ nano trong ngành công nghiệp dầu khí và hướng nghiên cứu tiềm năng ở Việt Nam
Tóm tắt
Công nghệ và vật liệu nano được ứng dụng hiệu quả trong nhiều lĩnh vực, trong đó có ngành công nghiệp dầu khí nhờ sự phát triển của các kỹ thuật monitoring sáng tạo và phát triển bộ cảm biến (sensor) nano thông minh. Công nghệ nano có thể được sử dụng để cải thiện quá trình khoan và khai thác dầu khí bằng cách cung cấp vật liệu khoan nhẹ, chống mài mòn và bền cơ học hơn; phát triển các loại chất lỏng thông minh mới để tăng hiệu suất thu hồi dầu (EOR) nhất là ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao; phân tách các tạp chất kim loại trong dầu hay khí dễ dàng hơn... Trong bài báo này, nhóm tác giả giới thiệu các ứng dụng của công nghệ và vật liệu nano trong lĩnh vực thăm dò, khai thác và chế biến dầu khí trên thế giới, đánh giá khả năng nghiên cứu, ứng dụng ngắn hạn và dài hạn của Việt Nam để khai thác hiệu quả tiềm năng công nghệ và vật liệu nano trong ngành công nghiệp dầu khí.
Các tài liệu tham khảo
Collegium Basilea (Institute of Advanced Study). NanoDictionary. Nanotechnology Perceptions 1. 2005: p. 147 - 160.
W.Merlijn van Spengen. MEMS on-chip tribometers and the relevance of N-UNCD. APS/CNM/EMC Users Meeting 2013, CNM Workshop 8 - Nanostructured Carbon Materials for MEMS/NEMS and Nanoelectronics. 6 - 9 May, 2013.
E.Noveiri, S.Torfi . Nano coating application for corrosion reduction in oil and gas transmission pipe: A case study in South of Iran. International Conference on Advanced Materials Engineering (ICAME). 2011; 5: p. 56 - 63.
Integran Technology Inc. New metal coating to optimize composite tooling. High Performance Composites. www.compositesworld.com.
Xiangling Kong, Michael Ohadi. Applications of micro and nano technologies in the oil and gas industry - overview of the recent progress. Proceedings of the Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference, Abu Dhabi, UAE. 1 - 4 November, 2010.
Mohammed N.Alaskar, Morgan F.Ames, Steve T.Connor, Chong Liu, Yi Cui, Kewen Li, Roland N.Horne. Nanoparticle and microparticle fl ow in porous and fractured media: an experimental study. SPE Journal. 2012; 17(4): p. 1160 - 1171.
Chin-Chau Hwang, Gedeng Ruan, Lu Wang, Haiyan Zheng, Errol L.G.Samuel, Changsheng Xiang, Wei Lu, William Kasper, Kewei Huang, Zhiwei Peng, Zachary Schaefer, Amy T.Kan, Angel A.Marti, Michael S.Wong, Mason B.Tomson, James M.Tour. Carbon-based nanoreporters designed for subsurface hydrogen sulfi de detection. ACS Applied Materials and Interfaces. 2014: 6(10): p. 7652 - 7658.
Stephen Rassenfoss. Saudi Aramco seeking groundbreaking tools. Journal of Petroleum Technology. 2012: p. 48 - 49.
Darsh T.Wasan, Alex D.Nikolov. Spreading of nanofl uids on solids. Nature. 2003; 423: p. 156 - 159.
Jianyang Wu, Jianying He, Ole Torsæter, Zhiliang Zhang. Eff ect of nanoparticles on oil-water fl ow in a confi ned nanochannel: A molecular dynamics study. SPE 156995, Society of Petroleum Engineers. 2012.
Ayman M.Atta, Magda Akel, R.A.Elghazawy, Mohamed Alaa. Characterization of modifi ed styrene-co2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid magnetic nanoparticles. Polymer Science Series A. 2013; 55(5): p. 327 - 335.
Tormod Skauge, Kristine Spildo, Arne Skauge. Nano-sized particles for EOR. SPE Improved Oil Recovery Symposium, Tulsa, Oklahoma, USA. 24 - 28 April, 2010.
Tiantian Zhang, Drew Davidson, Steven Lawrence Bryant. Chun Huh. Nanoparticle-stabilized emulsions for applications in enhanced oil recovery. SPE Improved Oil Recovery Symposium, Tulsa, Oklahoma, USA. 24 - 28 April, 2010.
Dingwei Zhu, Limin Wei, Biqing Wang, Yujun Feng. Aqueous hybrids of silica nanoparticles and hydrophobically associating hydrolyzed polyacrylamide used for EOR in high temperature and high salinity reservoirs. Energies. 2014; 7: p. 3858 - 3871.
Haensel Vladimir. Preparation of aluminaplatinum-halogen catalyst. US.Patent 2623861 A. 1952.
G.A.Mills, H.Heinemann, T.H.Milliken, A.G.Oblad. Naphtha reforming involves dual functional catalysts mechanism for reforming with these catalysts. Industrial & Engineering Chemistry. 1953; 45: p. 134 - 137.
Harris E.Kluksdahl. Reforming a sulfur-free naphtha with a platinum-rhenium catalyst. U.S.Patent 3415737. 1968.
B.H.Davis. Bimetallic catalyst preparation. U.S.Patent 3840475. 1974.
Viviana Benitez, Marieme Boutzeloit, Vanina A.Mazzieri, Catherine Especel, Florence Epron, Carlos R.Vera, Patrice Marecot, Carlos L.Pieck. Preparation of trimetallic Pt-Re-Ge/Al2O3 and Pt-Ir-Ge/Al2O3 naphtha reforming catalysts by surface redox reaction. Applied Catalysis A: General. 2007; 319: p. 210 - 217.
Petrisor Samoila, Marieme Boutzeloit, Viviana Benitez, Silvana A.D’Ippolito, Catherine Especel, Florence Epron, Carlos R.Vera, Patrice Marecot, Carlos L.Pieck. Infl uence of the pretreatment method on the properties of trimetallic Pt-Ir-Ge/Al2O3 prepared by catalytic reduction. Applied Catalysis A: General. 2007; 332(1): p. 37 - 45.
Viviana Benitez, Carlos R.Vera, Maria C.Rangel, Juan C.Yori, Javier M.Grau, Carlos L.Pieck, Modifi cation of multimetallic naphtha-reforming catalysts by indium addition. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2009; 48(2): p. 671 - 676.
Silvana A.D’Ippolito, Catherine Especel, Florence Epron, Patrice Marecot, Carlos L.Pieck. O2 and O3 regeneration of PtReSn/Al2O3 and PtReGe/Al2O3 naphtha reforming catalysts prepared by catalytic reduction. Applied Catalysis A: General. 2010; 388(1-2): p. 272 - 277.
Silvana A.D’Ippolito, Carlos R.Vera, Florence Epron, Petrisor Samoila, Catherine Especel, Patrice Marecot, Laura B.Gutierrez, Carlos L.Pieck. Infl uence of tin addition by redox reaction in diff erent media on the catalytic properties of Pt-Re/Al2O3 naphtha reforming catalysts.Applied Catalysis A: General. 2009; 370(1-2): p. 34 - 41.
María A.Vicerich, Catherine Especel, Viviana M.Benitez, Florence Epron, Carlos L.Pieck. Infl uence of gallium on the properties of Pt-Re/Al2O3 naphtha reforming catalysts. Applied Catalysis A: General. 2011; 407(1-2): p. 49 - 55.
Viviana Benitez, Carlos L.Pieck. Infl uence of indium content on the properties of Pt-Re/Al2O3 naphtha reforming catalysts. Catalysis Letters. 2010; 136: p. 45 - 51.
Ali Jahel, Priscilla Avenier, Sylvie Lacombe, Josette Olivier-Fourcade, Jean-Claude Jumas. Eff ects of Indium in trimetallic Pt/Al2O3 SnIn-Cl naphtha reforming catalysts. Journal of Catalysis. 2010; 272(2): p. 275 - 286.
L.S.Carvalho, C.L.Pieck, M.C.Rangel, N.S.Fígoli, C.R.Vera, J.M.Parera. Trimetallic naphtha reforming catalysts - II. Properties of the acid function and infl uence of the order of addition of the metallic precursors on Pt-Re-Sn/gammaAl2O3-Cl. Applied Catalysis A: General. 2004; 269(1-2): p. 105 - 116.
Mark E.Davis, Carlos Saldarriaga, Consuelo Montes, Juan Garces, Cyrus Croweder. A molecular sieve with eighteen-membered rings. Nature. 1988; 331: p. 698 - 699.
C.T.Kresge, M.E.Leonowicz, W.J.Roth, J.C.Vartuli, J.S.Beck. Ordered mesoporous molecular sieves synthesized by a liquid-crystal template mechanism. Nature. 1992; 359: p. 710 - 712.
Charles J.Plank. The invention of zeolite cracking catalysts - A personal viewpoint. In “Heterogeneous catalysis: selected American histories”.. 1983; 222: p. 253 - 271.
Henrik Topsoe, Berit Hinnemann, Jens K.Norskov, Jeppe V.Lauritsen, Flemming Besenbacher, Poul L.Hansen, Glen Hytoft, Rasmus G.Egeberg, Kim G.Knudsen. The role of reaction pathways and support interactions in the development of high activity hydrotreating catalysts. Catalysis Today. 2005; 107 - 108, p. 12 - 22.
M.Haruta, S.Tsubota, T.Kobayashi, H.Kageyama, M.J.Genet, B.Delmon. Low temperature oxidation of CO over gold supported on TiO2, a-Fe2O3 and Co3O4. Journal of Catalysis. 1993; 144(1): p. 175 - 192.
Ghazaleh .Ghadimkhani, Norma R.de.Tacconi, Wilaiwan Chanmanee, Csaba Janaky, Krishnan.Rajeshwar. Effi cient solar photoelectrosynthesis of methanol from carbon dioxide using hybrid CuO-Cu2O semiconductor nanorod arrays. Electronic Supplementary Material (ESI) for Chemical Communication. 2013; 49: p. 1297 - 1299.
Y.Hori. Electrochemical CO2 reduction on metal electrodes. Modern Aspects of Electrochemistry. 2008; 42: p. 89 - 189.
1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.
2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.
