شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده های نفتی ایران نشریه علمی فرآیند نو 1735-6466 20 90 2025 08 23 Core-shell magnetic nanoparticles Fe3O4@SiO2 functionalized with theophylline molecules as an effective and recyclable nanoadsorbent for the removal of Pb2+ ions from aqueous solutions نانوذرات مغناطیسی هسته-پوسته Fe3O4@SiO2 عامل دار شده با مولکول های تئوفیلین به عنوان یک نانوجاذب مؤثر و قابل بازیافت در حذف یون های Pb2+ از محلول‌های آبی 5 20 730085 10.22034/farayandno.2025.2058758.1997 FA محسن اسماعیل پور استادیار، گروه پژوهشی شیمی و فرایند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران مجید قهرمان افشار استادیار، گروه پژوهشی شیمی و فرایند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران 0000-0002-6208-0654 میلاد کاظم نژادی آزمایشگاه شیمی پلیمر، گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران Journal Article 2025 04 23 In this study, Fe3O4@SiO2 core-shell magnetic nanoparticles were synthesized using coprecipitation and Stöber methods. Afterwards, the obtained nanoparticle is functionalized with organic molecules and finally theophylline. The synthesized nanoparticle was used as an effective adsorbent for the removal of lead ions from aqueous solutions. Then, the structural characteristics, size and morphology of the synthetic nanoadsorbent were determined using analyses such as Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, particle size distribution, nitrogen gas adsorption-desorption, thermogravimetric analysis, X-ray energy dispersive spectroscopy and vibrating sample magnetometer. The effective parameters in the nanoadsorbent adsorption process are evaluated by investigating of contact time, pH, initial concentration of Pb2+ ions and adsorbent dosage. The results indicate that the maximum Pb2+ adsorption capacity of 130.5 mg/g occurs when 25 mg of Fe3O4@SiO2-TCT-Theophylline nanoadsorbent, 50 mL of Pb2+ solution, initial concentration mmol/L0.35, at pH=7 and a contact time of 24 min. In addition, the synthetic nanoadsorbent has the ability to be recycled and reused in sequential adsorption-desorption processes for 6 times without serious reduction in adsorption activity. در این پژوهش نانوذرات هسته-پوسته مغناطیسی Fe3O4@SiO2 با بکارگیری روشهای همرسوبی و اشتوبر سنتز شدند و پس از عاملدار شدن با مولکولهای آلی و در نهایت تئوفیلین به عنوان یک جاذب مؤثر در راستای حذف یونهای سرب از محلولهای آبی مورد استفاده قرار گرفتند. سپس تعیین مشخصه ساختاری، اندازه و مورفولوژی نانوجاذب سنتزی با بکارگیری آنالیزهایی نظیر طیفسنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، توزیع اندازه ذرات، جذب-واجذب گاز نیتروژن، آنالیز توزین حرارتی، پراش انرژی اشعه ایکس و مغناطیسسنج نمونه مرتعش انجام گرفت. بررسی و بهینهسازی پارامترهای مؤثر در فرایند جذبی نانوجاذب با ارزیابی تأثیر زمان تماس بر میزان جذب، pH، غلظت اولیه یونهای Pb2+ و دوز جاذب انجام گرفت. نتایج بررسیها نشاندهنده آن است که ماکزیمم ظرفیت جذب سرب توسط جاذب (mg/g 130/5) زمانی اتفاق میافتد که از 25 میلیگرم نانوجاذب Fe3O4@SiO2-TCT-Theophylline، 50 میلیلیتر محلول Pb2+ (غلظت اولیه mmol/L 0/35) در pH 7 مدت زمان تماس 24 دقیقه استفاده شود. علاوه بر این نانوجاذب سنتزی قابلیت بازیافت و استفاده مجدد در فرآیندهای متوالی جذب-واجذب برای 6 مرتبه بدون کاهش جدی در فعالیت جذبی را دارا میباشد.

https://www.farayandno.ir/article_730085_7a2d5cb65bb57e608e836963abe3b5d9.pdf

شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده های نفتی ایران نشریه علمی فرآیند نو 1735-6466 20 90 2025 08 23 Designing Deisopentanizer Columns of Isomerization Units to Increase the Octane Number of Gasoline طراحی برج های ایزوپنتان زدای واحدهای ایزومریزاسیون به منظور افزایش عدد اکتان بنزین 21 34 729139 10.22034/farayandno.2025.2064143.1999 FA فاطمه محمدزاده دانشجوی دکتری مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان مجید حیاتی آشتیانی استادیار مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان Journal Article 2025 05 26 In this research, the De-isopentanizer tower of the three selected units was designed and redesigned aiming to examine the octane number of the effluent from the De-isopentanizer tower, the isopentane recovery rate, and improving the processes of selected units. The octane number of the tower top products in reference unit and 3 are 91.5 and 91.28, respectively, and the recovery rate of isopentane in the reference units is 95.96%, and in unit 3 is 92.68%. Unit 2 has an octane number and recovery of 85 and 75.24%, respectively, which is the lowest among all. By carrying out the retrofit in Units 2 and 3, a new process was achieved. A cost analysis of the De-isopentanizer towers designed for units 2 and 3 and the simulated tower for the reference unit showed that the fixed, operating, utility, and total costs of the reference unit were higher than the others. در این پژوهش، به طراحی و بازطراحی برج ایزوپنتان‌زدای سه واحد منتخب ایزومریزاسیون با هدف بررسی عدد اکتان محصولات خروجی از برج ایزوپنتان‌زدا، میزان بازیابی ایزوپنتان و بهبود فرایندهای واحدهای منتخب پرداخته شد. عدد اکتان محصول بالای برج واحد مرجع و 3 به ترتیب 91/5 و 91/28 محاسبه شد و میزان بازیابی ایزوپنتان در واحد‌های مرجع %‌96/95 و در واحد 3 برابر %‌92/68 می‌باشد. واحد 2 به ترتیب دارای عدد اکتان و بازیابی 85 و 75/24 درصد است که کمترین میزان در میان 3 واحد است. با انجام طرح اصلاحی در واحد 2 و 3 فرایند جدیدی به دست آمد. با بررسی هزینه برج‌های ایزوپنتان‌زدا واحد‌های 2 و 3 و همچنین برج واحد مرجع، هزینه ثابت، عملیاتی، سرویس جانبی و هزینه کل برج واحد مرجع بیشتر از برج‌های سایر واحدهای طراحی شده محاسبه شد.

https://www.farayandno.ir/article_729139_f7ad2c2ff0f8763f695e7981e1b96b65.pdf

شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده های نفتی ایران نشریه علمی فرآیند نو 1735-6466 20 90 2025 08 23 Evaluation of Ammonia Removal from Industrial Wastewater Using Air Stripping and Wet Air Oxidation Methods ارزیابی حذف آمونیاک از پساب صنعتی با بکارگیری روش‌های عریان‌سازی با جریان هوا و اکسیداسیون هوای مرطوب 35 56 731465 10.22034/farayandno.2025.2067385.2005 FA امیر مسعود وارث کارشناس ارشد مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران. بهاره بیدار استادیارگروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران. 0000-0002-3734-3336 وجیهه یوسفی استادیارگروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران. 0000-0001-5667-7844 Journal Article 2025 06 08 The presence of ammonia in petrochemical wastewater represents a significant environmental challenge. In this study, two methods—stripping with air flow and wet air oxidation (WAO)—for ammonia removal were simulated and analyzed using Aspen Plus software. After simulating the processes based on experimental data and industrial operating conditions, the models were validated with data from previous studies. The thermodynamic model ENRTL-RK was used in the process simulation. Both methods showed acceptable efficiency in terms of nitrogen recovery. The WAO method, with an ammonia removal efficiency of 98.53%, demonstrated superior performance compared to the stripping method, which achieved an ammonia removal efficiency of 92.90%. However, the WAO method requires more complex operating conditions and higher energy consumption. Despite its lower efficiency, the stripping method is considered a suitable option for industrial applications in many cases, especially under technological limitations, due to its operational simplicity, low cost, and ease of implementation. وجود آمونیاک در پساب‌ صنایع پتروشیمی یکی از چالش‌های مهم زیست‌محیطی است. در این پژوهش، به شبیه‌سازی و تحلیل دو روش عریان‌سازی با جریان هوا و اکسیداسیون هوای مرطوب (WAO)، جهت حذف آمونیاک، با استفاده از نرم‌افزار Aspen Plus پرداخته شد. پس از شبیه‌سازی فرآیندها با استفاده از داده‌های تجربی و شرایط عملیاتی صنعتی، اعتبارسنجی مدل‌ها با داده‌های مطالعات پیشین صورت گرفت. در شبیه‌‌سازی فرآیندها از مدل ترمودینامیکی ENRTL-RK استفاده شد. هر دو روش مورد بررسی کارایی قابل قبولی از نظر میزان بازیابی نیتروژن نشان دادند. روش WAO با راندمان حذف آمونیاک ‌98/53 درصد، عملکرد بالاتری نسبت به روش عریان‌سازی، با درصد حذف آمونیاک ‌92/9 درصد نشان داد. با این وجود، روش WAO نیازمند شرایط عملیاتی پیچیده‌تر و مصرف انرژی بالاتر است. روش عریان‌سازی، با وجود راندمان کمتر، به‌دلیل سادگی عملیاتی، هزینه پایین و سهولت اجرا، در بسیاری موارد گزینه مناسبی برای کاربردهای صنعتی به‌ویژه در شرایط محدودیت فناوری محسوب می‌شود.

https://www.farayandno.ir/article_731465_856432b07218862143ba5dbb89301292.pdf

شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده های نفتی ایران نشریه علمی فرآیند نو 1735-6466 20 90 2025 08 23 Fuel Consumption Optimization in the Main Furnace of the Fluid Catalytic Cracking Unit at Shazand Refinery Using Numerical Simulation and Operational Data بهینه سازی مصرف سوخت در کوره اصلی واحد شکست کاتالیستی با استفاده از شبیه سازی عددی و داده های عملیاتی 57 72 731446 10.22034/farayandno.2025.2067801.2006 FA سید محمد صادقی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک کاظم محمدزاده استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک سمیه داودآبادی فراهانی دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک Journal Article 2025 06 02 Optimizing fuel consumption in industrial furnaces plays a crucial role in reducing energy costs and minimizing environmental emissions. This study focuses on improving fuel efficiency in the main furnace of RFCC unit at Imam Khomeini Shazand Refinery. A combined approach of numerical simulation using Aspen EDR and analysis of operational data from the Distributed Control System was employed. Key parameters investigated include excess air ratio, refractory lining thickness, and the application of a 100 mm fibrous ceramic coating. Results indicate that increasing excess air from 15% to 50% leads to a 17.6% rise in fuel consumption and a 2.7% reduction in thermal-efficiency.Multi-objective optimization using a genetic algorithm identified optimal operating conditions at 5.84% oxygen concentration, 60% damper opening, and a feed rate of 450 m³/h, yielding a 1.8% improvement in thermal efficiency compared to baseline operation. The findings provide practical and cost-effective strategies for enhancing energy efficiency in industrial furnaces. <span dir="RTL" lang="FA" style="font-size: 14.0pt; line-height: 107%; font-family: 'B Nazanin'; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;">بهینه‌سازی مصرف سوخت در کوره‌های صنعتی نقش مهمی در کاهش هزینه‌های انرژی و آلاینده‌های زیست‌محیطی دارد. این پژوهش به بهینه‌سازی مصرف سوخت در کوره اصلی واحد <span style="font-size: 12.0pt; line-height: 107%; font-family: 'Times New Roman',serif; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: 'B Nazanin'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">RFCC<span dir="RTL" style="font-size: 12.0pt; line-height: 107%; font-family: 'B Nazanin'; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;"> <span dir="RTL" lang="FA" style="font-size: 14.0pt; line-height: 107%; font-family: 'B Nazanin'; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;">پالایشگاه امام خمینی شازند می‌پردازد. بدین منظور، از تلفیق شبیه‌سازی عددی با نرم‌افزار <span style="font-size: 12.0pt; line-height: 107%; font-family: 'Times New Roman',serif; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: 'B Nazanin'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">Aspen EDR<span dir="RTL" lang="FA" style="font-size: 14.0pt; line-height: 107%; font-family: 'B Nazanin'; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;"> و تحلیل داده‌های عملیاتی سیستم کنترل توزیع‌شده (<span style="font-size: 12.0pt; line-height: 107%; font-family: 'Times New Roman',serif; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: 'B Nazanin'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">DCS<span dir="RTL" lang="FA" style="font-size: 14.0pt; line-height: 107%; font-family: 'B Nazanin'; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;">) استفاده شده است. پارامترهای کلیدی شامل درصد هوای اضافه، ضخامت عایق دیواره محفظه احتراق و استفاده از پوشش سرامیکی الیافی بررسی شدند. نتایج نشان داد افزایش هوای اضافه از %‌۱۵ به %‌۵۰ موجب افزایش 6/17 درصدی مصرف سوخت و کاهش 7/2 درصدی بازده حرارتی می‌شود. در مقابل، استفاده از پوشش سرامیکی ۱۰۰ میلی‌متری سبب صرفه‌جویی %2/7 در مصرف سوخت و بهبود 4/5 واحد درصدی بازده گردید. بهینه‌سازی چندهدفه با الگوریتم ژنتیک، شرایط بهینه را در غلظت اکسیژن %‌84/5، باز بودن دمپر %۶۰ و دبی خوراک ۴۵۰ مترمکعب بر ساعت شناسایی کرد که بازده را نسبت به حالت پایه %‌8/1 افزایش داد. نتایج این مطالعه راهکارهای عملی و کم‌هزینه‌ای برای ارتقای بازده انرژی در کوره‌های صنعتی ارائه می‌کند.

https://www.farayandno.ir/article_731446_b68ea8c18e19a3c9da4179ebd29374fa.pdf

شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده های نفتی ایران نشریه علمی فرآیند نو 1735-6466 20 90 2025 08 23 Application of Artificial Intelligence Algorithms in Predicting and Optimizing Rate of Penetration in the Shadegan Oilfield Formations Based on Hydraulic and Formation Pressure Data کاربرد الگوریتم های هوش مصنوعی در پیش‌بینی و بهینه‌سازی نرخ نفوذ مته در سازندهای میدان نفتی شادگان با تکیه بر داده‌های هیدرولیکی و فشار سازندی 73 90 731466 10.22034/farayandno.2025.2069800.2012 FA مهدی نظری صارم گروه مهندسی نفت، معدن و مواد، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-6444-2890 رحیم دبیری گروه زمین شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران 0000-0003-4043-3153 Journal Article 2025 05 31 Optimizing the Rate of Penetration (ROP) is a key objective in drilling operations, directly impacting time and cost efficiency. However, accurate ROP prediction remains challenging due to complex, non-linear influences such as formation mechanical properties, hydraulic parameters, and formation pressure. This study employs advanced deep learning architectures—Recurrent Neural Networks (RNN) and Long Short-Term Memory (LSTM)—to model and predict ROP in the Shadegan oil field. Real-world field data, including flow rate, pump pressure, and formation pressure, were pre-processed, normalized, and structured as time-series inputs. Performance evaluation based on RMSE, R², and MAE demonstrated the superior accuracy of the LSTM model, attributed to its capability to capture long-term temporal dependencies. These findings provide a reliable foundation for optimizing drilling design and execution in similar hydrocarbon reservoirs, ultimately enhancing operational productivity. پیش‌بینی دقیق نرخ نفوذ مته به‌دلیل رفتار غیرخطی و چندمتغیره آن، یکی از چالش‌های کلیدی در بهینه‌سازی عملیات حفاری است. در این مطالعه، با استفاده از داده‌های واقعی میدان نفتی شادگان شامل پارامترهای هیدرولیکی، فشار سازندی و مشخصات مکانیکی، دو مدل یادگیری عمیق RNN و LSTM توسعه یافتند. پس از پیش‌پردازش داده‌ها و تقسیم‌بندی زمانی، مدل‌ها بر اساس معیارهای RMSE، MAE و R² ارزیابی شدند. نتایج نشان داد مدل LSTM با ضریب تعیین ۰٫۹۵، MAE برابر ۰٫۰۲۳۶ و RMSE معادل ۰٫۰۳۴۶، عملکردی برتر نسبت به RNN (۰٫۸۵R² =) دارد. همچنین، با بهینه‌سازی پارامترهای عملیاتی، نرخ نفوذ مته به ۸٫۶۳ متر بر ساعت افزایش یافت که بیش از ۳٫۳ برابر میانگین مشاهده‌شده است. این رویکرد می‌تواند در سیستم‌های پشتیبان تصمیم‌گیری حفاری به‌کار رود.

https://www.farayandno.ir/article_731466_ea2fa2174fbbe7c017db52b640a1f19f.pdf

شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده های نفتی ایران نشریه علمی فرآیند نو 1735-6466 20 90 2025 08 23 Production of sulfur-bentonite fertilizer from gas sweetening waste and evaluation of its performance on sulfur release in soil تولید کود بنتونیتی گوگردی از زائدات واحد شیرین سازی گاز و بررسی عملکرد کود بر رهاسازی گوگرد در خاک 91 101 731467 10.22034/farayandno.2025.2067250.2003 FA یاسمن سلامات دانشجوی دکترا شیمی آلی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران حسین حمادی دانشیار شیمی آلی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران کاظم مکفا کارشناس پژوهش و فناوری، واحد پژوهش و فناوری، پالایشگاه نفت آبادان، آبادان، ایران Journal Article 2025 05 16 In this study, the possibility of producing bentonite-sulfur fertilizer from sulfur waste from the Abadan Refinery's desalination unit was investigated with an applied approach. For this purpose, fertilizer samples with different percentages of bentonite were prepared and subjected to laboratory tests to evaluate the effect of bentonite content on the sulfur release process in soil. The research method included processing sulfur waste, preparing bentonite-sulfur compounds in different concentrations, and comparative experiments in controlled soil conditions. In addition to measuring the sulfur release rate, the performance of the produced fertilizer was also compared with similar industrial samples. The total sulfur content of the sample was 99.23% of the received waste, and no significant heavy metals were observed in it. The results showed that increasing the proportion of bentonite from 10% to 50% increased the sulfur release rate from 4.63 to 11.54 mg/L, which is attributed to the improved dispersion of sulfur particles and the increased contact surface area of sulfur particles in the soil. Comparison with existing commercial fertilizers showed that the product produced from refinery waste has similar efficiency and, in some cases, relative superiority. در این پژوهش با رویکردی کاربردی، امکان تولید کود بنتونیت‌ـ‌گوگردی از زائدات گوگردی واحد شیرین‌سازی پالایشگاه آبادان مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، نمونه‌های کود با درصدهای مختلف بنتونیت تهیه و تحت آزمون‌های آزمایشگاهی قرار گرفتند تا اثر میزان بنتونیت بر فرآیند رهاسازی گوگرد در خاک ارزیابی شود. روش تحقیق شامل فرآوری زائدات گوگردی، تهیه ترکیبات بنتونیت‌ـ‌گوگردی در غلظت‌های متفاوت، و آزمایش‌های مقایسه‌ای در شرایط کنترل‌شده خاک بود. علاوه بر سنجش میزان آزادسازی گوگرد، عملکرد کود تولیدی با نمونه‌های مشابه صنعتی نیز مقایسه گردید. مقدار کل گوگرد نمونه، ۹۹٫۲۳٪ زائدات دریافتی بوده و هیچ فلز سنگین قابل توجهی در آن مشاهده نشد. نتایج نشان داد افزایش سهم بنتونیت از ۱0% به ۵0% میزان رهاسازی گوگرد را از 4/63 به mg/L 11/54 افزایش می‌دهد که این امر، به دلیل بهبود پراکنش ذرات گوگرد و افزایش سطح تماس ذرات گوگرد در خاک می‌باشد.

https://www.farayandno.ir/article_731467_97ee327f256be895c2bc0bf579c9544a.pdf