مدل سازي ترموديناميكي رسوب آسفالتين با استفاده از مدل محلول جامد

كارشناسي ارشد

چكيده رسوب آسفالتين در توليد، جابجايي و فرآوري نفت مي¬تواند باعث ايجاد مشكلاتي شود. به عنوان مثال عدم اطمينان در توليد مداوم چاه¬هاي نفت در اثر رسوب آسفالتين يكي از مشكلات رايج فرآيند توليد نفت از مخازن سبك و سنگين است. در اين پژوهش به بررسي شرايط تشكيل رسوب آسفالتين در دماهاي مختلف و هم¬چنين ميزان رسوب آن در اثر افزودن حلال با تاكيد بر مدل¬سازي فاز جامد پرداخته شده است. در اين پژوهش در ابتدا آسفالتين رسوبي به صورت يك جامد خالص فرض شده است و تعادل گاز- مايع نيز يك بار با استفاده از معادله حالت پنگ¬رابينسون و بار ديگر با استفاده از معادله حالت پي‌سي- سَفت مورد بررسي قرار گرفته است. در گام بعد به منظور بهبود پيش‌بيني‌هاي صورت گرفته، با به حساب آوردن بس‌پراكندگي آسفالتين، براي توصيف فاز جامد از تئوري محلول جامد و مدل ضريب فعاليت يونيكواك استفاده شده است. در اين حالت نيز براي توصيف تعادل گاز- مايع از معادله حالت¬هاي پنگ¬رابينسون و پي‌سي- سَفت استفاده شده است. نتايج حاصل از مدل¬سازي فشار حباب، فشار جدايش و ميزان رسوب آسفالتين در اثر افزودن نرمال- پنتان با داده‌هاي آزمايشگاهي دو نمونه نفت خام مكزيكي، مقايسه شده است. در حالتي كه براي توصيف آسفالتين از مدل ضريب فعاليت يونيكواك و براي توصيف تعادل گاز- مايع از معادله حالت پي‌سي- سَفت استفاده شده است، اين مقايسه نشان¬دهنده تطابق بالاي نتايج مدل¬سازي با داده‌هاي آزمايشگاهي است. در اين پژوهش بيشترين درصد ميانگين خطا در محاسبه ميزان رسوب آسفالتين مربوط به حالتي كه فرض شده است آسفالتين به صورت جامد خالص رسوب مي¬كند و براي توصيف تعادل گاز- مايع از معادله حالت پنگ¬رابينسون استفاده شده است. كمترين درصد ميانگين خطا نيز مربوط به حالتي است كه براي توصيف فاز جامد از مدل ضريب فعاليت يونيكواك استفاده شده است و براي توصيف تعادل گاز- مايع از معادله حالت پنگ¬رابينسون استفاده شده است. بيشترين و كمترين درصد ميانگين خطا در محاسبات ميزان رسوب براي نفت C1 به ترتيب برابر با 2616/10 و 586/1، و براي نفت Y3 به ترتيب برابر با 1457/4 و 0196/1 است. واژه‌هاي كليدي: آسفالتين، محلول جامد، يونيكواك، پي‌سي- سَفت.

189065

دانشگاه علم و صنعت ايران

ترموديناميك و كاتاليست

دكتر فرزانه فيضي - دكتر مهدي عصاره