مطالعه آزمایشگاهی و مدلسازی ریاضی نشست مواد آلی سنگین درخط لوله انتقال نفت

چکیده

در این تحقیق مساله تشکیل رسوب واکس در خطوط انتقال به صورت تئوری و عملی مطرح و برای روشن شدن بخشی از این پدیده تلاش شده است. در بخش تئوری به دلیل نیاز به یک مدل ریاضی به منظور پیش بینی مقدار رسوب ایجاد شده در شرایط انتقال نفت خام حاوی واکس، یک مدل ریاضی با در نظر گرفتن پدیده ترمودینامیکی تشکیل رسوب و همچنین پدیده های انتقال ارایه و برنامه کامپیوتری جامعی در این رابطه تهیه  شده  که  نتایج  آن  با  نتایج  تجربی  مقایسه  شده است. قابل  ذکر است  در  این  مدل برای  اولین بار  نفت  به  صورت سیال غیر نیوتونی در نظر گرفته شده است. در قسمت عملی، به انجام آزمایشات بر روی یک برش نفتی حاوی واکس که به صورت مصنوعی از حل کردن واکس در تولوئن تهیه شده، پرداخته شده است و عامل های  موثر نظیر دبی جریان، غلظت واکس، اثر زمان واختلاف درجه حرارت سیال ورودی و جداره لوله در شرایط آزمایشگاهی بررسی و نتایج مربوط با پیش بینی های مدل مقایسه شده است که نزدیکی بین این دو نشان دهنده قابلیت این مدل در پیش بینی مقدار رسوب واکس در شرایط انتقال نفت خام می باشد.
 

عنوان مقاله [English]

Mathematical Modeling and Experimental study of Heavy Organic Deposition in Oil Pipeline

The main goal of this study is to investigate the mechanism of wax precipitation through the petroleum pipelines. In order to achieve this target, this phenomenon has been examined from two different view points: theoretical and experimental study. The theory of this research seeks for predicting the quantity of wax deposition through petroleum pipelines. Mathematical model considers some important factors such as thermodynamic aspects of wax  precipitation and  fluid  transport phenomena. In this paper the procedure for generating the mathematical model is described in detail. The  second  part  of  the  research looks for doing some experiments with an oil- based cut which was  synthesized by solving wax in  toluene solvent. During the experiments, different parameters such  as fluid  flow  rate, wax concentration, time effect and temperature difference between inlet fluid and pipe wall were considered at laboratory conditions. The results obtained from theoretical model were compared with experimental data. It was founded out that there is an acceptable match between experimental and theoretical data and to some extent; this confirms the validity of the model.