فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول:مقدمهومفاهیماولیه 2
1-1- مقدمه 2
1-1-1- عواملموثردرپایداریامولسیون‌ها 4
1-2- تاریخچهجداکردنآبازنفتخام 7
1-3- روش‌هایجداسازیآب‌نمکازنفتخام 8
1-3-1- ته‌نشينيتوسطنيرويثقل 8
1-3-2- روش‌حرارتي 9
1-3-3- استفادهازموادشيميايي 9
1-3-4- شست‌وشوباآبخالص‌تر 10
1-3-5- روش‌هایمكانيكي 10
1-3-5- روشالکتريكي 11
1-3-6- استفادهازغشاء 12
1-3-7- استفادهازامواجاولتراسونیکومیکروویو 12
1-3-8- روشبیولوژیکی 13
1-4- شرحفرآیندنمک‌زداییالکترواستاتیک 13
1-5- امولسیون‌سازیدرشیراختلاط 16
1-5-1- راندماناختلاط 17
1-5-2- آبرقیق‌کننده 17
1-6- اصولنمک‌زداییالکترواستاتیکی 19
1-6-1- جریانمتناوب 19
1-6-2- جریانمستقیم 21
1-6-3- ترکیبمیدان‌هایمتناوبومستقیم 22
1-6-4- فرکانسدوگانه 24
فصل دوم:مروریبرتحقیقاتگذشته 26
2-1- مطالعاتصورتگرفتهدرزمینهامولسیون‌سازی 26
2-2- مطالعاتصورتگرفتهدرزمینهجداسازیآبازنفت 28
فصل سوم:مدلسازی 33
3-1- معادلهموازنهجمعیت 33
3-2- مدلسازیشیراختلاط 35
3-2-1- تابعشکست 36
3-2-2- ضریببههمچسبیدگی 38
3-3- آنالیزمسیرحرکتقطرهدرحضورمیدانالکتریکی 40
3-3-1- نیرویالکتریکیالقایی 40
3-3-2- نیرویواندروالس 43
3-3-3- توابعحرکتنسبی 45
3-3-4- معادلهمسیرحرکت 46
3-4- مدلسازیدستگاهنمک‌زدایالکترواستاتیکتحتتأثیرمیدان‌هایالکتریکیمتناوبافقیوعمودی 47
3-5- خواصفیزیکیآبنمکونفتخام 50
3-6- روشحلمعادلهموازنهجمعیت 52
فصل چهارم:نتایجوتحلیلداده‌ها 56
4-1- نتایجحاصلازمدلسازیشیراختلاط 56
4-2- نتایجآنالیزحرکتقطراتدرحضورمیدانالکتریکیمتناوب 60
4-3- نتایجحاصلازمدلسازیدستگاهالکترواستاتیک 62
4-3-1- دستگاهالکترواستاتیکیکمرحله‌ایمیدانافقی 64
4-3-2- ارزیابیصحتمدلسازیانجامشده 72
4-3-3- دستگاهالکترواستاتیکدومرحله‌ایمیدانافقی 74
4-3-4- دستگاهالکترواستاتیکمیدانعمودی 81
فصل پنجم:نتیجه‌گیریوپیشنهادات 84
مراجع 86
چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی
فهرست جدول‌ها
عنوان صفحه
جدول 3-1 خواصفیزیکیآب-نمکونفتخام………… 51
جدول 4-1 ویژگی‌هایجریانورودیبهشیراختلاط……. 57
جدول 4-2 ویژگی‌هایشیراختلاط………………. 57
جدول 4-3 مشخصاتدستگاهالکترواستاتیک………. 65
جدول 4-4 تأثیرشدتجریانبرراندمانجداسازیآبازنفتخام 67
جدول 4-5 تأثیرافتفشاربرراندمانجداسازیآب….. 69
جدول 4-6 اعتبارسنجیمدلسازیانجامشده………. 74
جدول 4-7 مشخصاتجریان‌هایورودیبهمراحلاولودومدستگاه‌هاینمک‌زدایی 75
جدول 4-8 مقایسهنتایجحاصلازمدلسازیواطلاعاتصنعتی 79
جدول 4-9 تأثیردبیآبتازهمرحلهدومبرراندمان‌هایجداسازیهردومرحله 80
جدول 4-10 تأثیرشدتمیدانالکتریکیبرفرآیندنمک‌زداییدومرحله‌ای 80
جدول 4-11 تأثیرافتفشارشیراختلاطبرفرآیندنمک‌زداییدومرحله‌ای 81
جدول 4-12 مقایسهراندمان‌هایجداسازیدرمیدان‌هایافقیوعمودی 82
فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل 1-1 نمایکلیواحدنمک‌زدایی……………… 14
شکل 1-2 نمونه‌ایازشیراختلاطصنعتی…………… 17
شکل 1-3 کریستالنمکدرنفتخام………………. 19
شکل 1-4 میدانACوصفحاتمشبکافقی……………. 20
شکل 1-5 تأثیرمیدانالکتریکیمتناوببرجابجاییبارهایالکتریکی 21
شکل 1-6 میدانDCوصفحاتعمودی………………. 22
شکل 1-7 میدانترکیبی…………………….. 23
شکل 3-1 تولدومرگقطرات…………………… 36
شکل 3-2 تغییرشکلقطرهدرحضورمیدانالکتریکی…… 41
شکل 3-3 پلاریزهشدنقطره‌هادرمیدانالکتریکی……. 42
شکل 3-4 نیروی‌هایالکتریکیواردبرقطرهدرحضورمیدان 43
شکل 3-5 فرمالمانیدستگاهالکترواستاتیک……… 48
شکل 3-6 بیانگرافیکیروشکلاس‌ها……………… 53
شکل 4-1 نحوهتغییرتوزیعقطراتآبدرمقاطعمختلفشیراختلاط 58
شکل 4-2 جزءحجمیقطراتباقطرهایمختلفدرخروجیازشیراختلاط 59
شکل 4-3 نحوهتوزیعقطراتآبدرشیراختلاطباتغییراختلاففشار 60
شکل 4-4 مسیرحرکتنسبیقطره‌هادرمیدانالکتریکیمتناوبافقی 62
شکل 4-5 تأثیرفاصلهاولیهدوقطرهدرمیدانالکتریکیمتناوبافقی 63
شکل 4-6 مسیرحرکتنسبیقطره‌هادرمیدانالکتریکیمتناوبعمودی 64
شکل 4-7 فرآیندیکمرحله‌اینمک‌زداییالکترواستاتیکباصفحاتعمودی 65
شکل 4-8 توزیعقطراتآبدرطولدستگاهالکترواستاتیک. 66
شکل 4-9 تأثیرشدتمیدانالکتریکیبرتعدادقطراتخروجیازبالایدستگاه 67
شکل 4-10 تأثیراختلاففشاربرقطراتخروجیازبالایدستگاه 69
شکل 4-11 تأثیردبیآبتازهبرراندمانجداسازیآب….. 70
شکل 4-12 تأثیردمابرخروجیازشیراختلاط………… 71
شکل 4-13 تأثیردمابرخروجیدستگاهنمک‌زدا………. 72
شکل 4-14 تأثیردمایفازپراکندهبرتوزیعقطراتجریانخروجیازفرآیند 73
شکل 4-15 فرآینددومرحله‌اینمک‌زداییالکترواستاتیک. 75
شکل 4-16(الف) توزیعقطراتمرحلهاولامولسیون‌سازی… 76
شکل 4-16(ب) توزیعقطراتمرحلهدومامولسیون‌سازی…. 77
شکل 4-17(الف) توزیعقطراتآبدرمرحلهاولنمک‌زدایی.. 78
شکل 4-17(ب) توزیعقطراتآبدرمرحلهدومنمک‌زدایی…. 79
شکل 4-18 مقایسهجریانخروجیازمیدان‌هایافقیوعمودی. 82
فهرست نشانه‌های اختصاری
ضریب Hamaker |
A |
عدد بوند |
Bi |
عدد مویینگی |
Ca |
ضرفیت گرمایی ویژه |
Cp |
قطر قطره |
d |
راندمان برخورد |
eij |
شدت میدان الکتریکی |
E |
احتمال تولد قطرهv از شکست قطره w |
f (v,w) |
نیرو |
F |
شدت جاذبه زمین |
g |
تابع شکست |
g (v) |
سرعت تولید ذرات |
H |
ثابت قابل تنظیم معادله |
k |
ثابت بولتزمن |
kB |
تعداد قطرات حاصل از شکست قطره w |
m (w) |
متوسط تعداد ذرات در واحد حجم |
n |
تعداد برخورد ناشی از حرکات براونی |
Nbrown |
تعداد برخورد ناشی از جریان آشفته |
Nturbulent |
فشار |
P |
فاصله بین مراکز قطرات |
r |
سرعت تغییر مختصات خارجی |
Ṙ |
فاصله بدون بعد قطرات |
s |
غلظت نمک |
S |
زمان |
t |
دما |
T |
سرعت |
u |
حجم قطره |
v |
سرعت قطره iنسبت به قطره j تحت تأثیر نیروی گرانش |
V(0)ij |
حجم قطره |
w |
عدد وبر |
We |
سرعت تغییر مختصات داخلی |
Ẋ |
مختصات فضایی (مکان) |
z |
