%36تخفیف

دانلود پروژه:مطالعه آزمایشگاهی رسوب واکس در خطوط انتقال نفت

تعداد105 صفحه در فایل word

کارشناسي ارشد رشته مهندسي شيمي

مطالعه آزمایشگاهی رسوب واکس در خطوط انتقال نفت

چکیده

رسوب واکس هزینههای عملیاتی قابل توجهی را به سیستم تولید و انتقال نفت خام تحمیل میکند، بنابراین ارزيابی نرخ رسوب واکس تحت شرايط عملياتی مختلف و نیز شناسایی اثر هر یک از عوامل عملیاتی مؤثر بر فرآیند رسوب واکس به منظور طراحی مناسب وبهينهسازی فرآیند انتقال نفت خامضروری است. در این تحقیق بررسي تجربي اثر پنجعامل عملیاتی تأثيرگذار بر فرآيند رسوب ترکیبات واکسی شاملدمای ورودی نفت خام، اختلاف دما بین سیال نفت و دیواره لوله، دبی نفت خام، محتوای واکس نفت خام و زمان با استفاده از طراحي آزمايشها به روش تاگوچي مورد مطالعه قرار گرفت.بدین منظور سامانه حلقه جریانی در رژیم جریانی آرام بهکار گرفته شد. عوامل مهم بر اساس حداقل سازي مقدار جرم رسوب در خط لوله تعیین شده است. طبق نتایج تحلیل واریانس تمامی عوامل در نظر گرفته شده در محدوده سطوح لحاظ شده در جدول طراحی آزمایش از نظر آماری دارای اهمیت میباشند. اختلاف دما بین دمای نفت ورودی و دمای دیواره لوله (∆T) با درصد سهم 908/69%بیشترین تأثیر را روی جرم واکس رسوبی در خط لوله خواهد داشت. عوامل دیگر به ترتیب اهمیت دمای ورودی نفت (با درصد سهم 572/10%)، محتوای واکس نفت خام (با درصد سهم 909/9%)، زمان رسوب (با درصد سهم 633/5%) و دبی نفت خام (با درصد سهم 812/0%) هستند.جرم واکس رسوبی با افزایش دمای نفت ورودی به طور غیر خطی کاهش پیدا میکند. اثر افزایشی ∆T برافزایش مقدار جرم واکس رسوبی خطی میباشد. افزایش دبی و کاهش محتوای واکس نمونه نفتی سبب کاهش مقدار جرم رسوب واکس خواهد شد. با افزایش زمان مقدار جرم رسوب افزایشمییابد اما نرخ تشکیل رسوب بر دیواره روند کاهشی با زمان دارد. به منظور مطالعه پدیده ماندگی بر فرآیند سخت شدن رسوب، چهار آزمایش مجزا با زمانهای رسوب 1، 3، 5 و 7 ساعت در ناحیه جریانی نا آرام طراحی و انجام شد. از روش گرماسنجی روبشی تفاضلی برای مطالعه ماندگی استفاده شد. نتايج آزمون DSC نشان میدهد که دمای ظهور واکس و آنتالپی تبلور در نمونههای رسوب با افزایش زمان رسوب افزایش داشته است. محتوای ترکیبات پارافینی سبک در رسوب با گذشت زمان کاهش و محتوای ترکیبات پارافینی سنگین در رسوب با گذشت زمان افزایش داشته است.

واژگان کليدی: رسوب واکس، خط لوله، ماندگی، روش تاگوچی.

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی شیمی برچسب: خط لوله, روش تاگوچی, ماندگی, واژگان کليدی: رسوب واکسدانلود-پروژه-کارشناسی-ارشد-مقاله-پایان نامه-پژوهش-

توضیحات

فصلاول: کلیات و تعاریف

1-1دمایابریشدن 2

1-2دماینقطهریزش 2

1-3رسوبواکس 3

1-3-1تفاوتتشکیل فاز جامد واکسو رسوب واکس 3

1-4واکسپارافینی 4

1-5خواصفیزیکیوگرمایی 4

1-5-1گرماینهانذوب 7

1-5-2ظرفیتحرارتی 7

1-5-3ضریبهدایتحرارتی 8

1-5-4 روش‌هایتعییندمایابری شدن 9

1-5-4-1 روشمشاهدهچشمی(ASTM standard D 2500-99) 9

1-5-4-2روشانسدادفیلتر 10

1-5-4-3روشاندازهگیریویسکوزیته 10

1-5-4-4روشمیکروسکوپیقطبی 10

1-5-4-5 روشگرماسنجیروبشیتفاضلی 11

1-5-4-6روشانتقالمادونقرمزفوریه 11

1-5-5تبلورواکس 11

1-5-5-1تشکیلهسته 11

1-5-5-2رشدبلور 12

1-5-5-3خوشهشدن 12

1-5-6رئولوژینفتخام 13

1-6روشهایحذفوکنترلرسوبواکس 14

1-6-1روشهایمکانیکی 14

1-6-2روشهایحرارتی 15

1-6-3روشهایشیمیایی 16

عنوان صفحه

1-6-3-1ممانعتکنندههایابازدارندههایشیمیایی 16

1-6-3-1-1بازدارندهواکسترمودینامیکی 16

1-6-3-1-2 کاهندهنقطهریزش 17

1-6-3-1-3پخشکنندهها / موادفعالسطحی 17

1-6-3-1-4اصلاحکنندهبلور 17

1-6-3-2حلالها 17

1-6-4روشهایبیولوژیکی ……..17

فصلدوم: مروري بر مطالعات قبلی

2-1سامانه‌هایآزمایشگاهیرسوبواکس 19

2-1-1مطالعهپدیدهرسوبواکسدرسامانهحلقهجریانی 20

2-1-2صفحهسرد 20

2-1-3مبدلچندلوله‌ای 21

2-1-4سلولOSDC 22

2-2مکانیسمهایرسوبواکس 23

2-2-1نفوذملکولی 23

2-2-2پخشبرشی 24

2-2-3نفوذبراونی 25

2-2-4تهنشینیثقلی 25

2-2-5حذفبرشی 25

2-3مشخصاتسطح 26

2-3-1خاصیتترشوندگیسطوح 26

2-3-2زبریسطح 27

2-4عواملعملیاتیموثربرپدیدهرسوبواکسدرخطلوله 27

2-4-1ترکیبدرصدنفتخام 27

2-4-2دما 28

2-4-3دبیونرخبرشی 29

2-4-4رسوب و ماندگی 30

عنوان صفحه

2-5مروریبرمطالعاتآزمایشگاهیرسوبواکسدرخطلوله 32

فصلسوم: ساخت دستگاه، مواد و روشها

3-1موادمصرفی 39

3-1-1نمونههاینفت 39

3-1-2موادشیمیایی 40

3-2 دستگاه‌هاوتجهيزات 41

3-2-1طراحیوساختسامانهحلقهجریانی 41

3-2-1-1 مبدلدولولهای 42

3-2-1-2مخزنخوراکوسیستمکنترلدما 42

3-2-1-3پمپ 43

3-2-1-4دبیسنج 44

3-2-1-5طولورودی 44

3-2-1-6سیستمسرمایش/ گرمایش 45

3-2-1-1شیرسوزنی 45

3-2-2سامانهاستخراجباقیماندهسنگینازنمونهنفتخام 46

3-2-3سامانهاستخراجآسفالتنازباقیماندهسنگیننفتخام 47

3-2-4دستگاهآنالیزحرارتیتفاضلی(DSC) 47

3-3روشانجامآزمایشها 49

3-3-1آمادهسازیخوراک 49

3-3-2استخراجباقیماندهسنگینازنمونهنفت 49

3-3-3سامانهمطالعهپدیدهرسوبواکسدرلوله 51

3-3-4آزموناندازهگیریمحتوایواکسنمونههاینفتی 51

3-4طراحیآزمایشها 52

3-4-1انتخابسطوحو عوامل 53

3-4-2جدولآزمایشها 54

3-5تحلیلنتایج 56

3-5-1اثرعوامل (آنالیزساده) 56

عنوان صفحه

3-5-2تحلیلواریانس(ANOVA) 56

3-5-3خطایآزمایش 57

فصلچهارم: بحثوتفسيرنتايج

4-1بررسیآزمایشگاهیعواملموثربررسوبواکسدر خط لوله 59

4-1-1جدولANOVAمربوطبهنتایجمقدارواکسرسوبیدرخطلوله 61

4-1-1-1اثردمایورودینفتخام 63

4-1-1-2اثراختلافدمابینسیالنفتورودیودیوارهلوله 64

4-1-1-3اثردبینفتخام 66

4-1-1-4اثرمحتوایواکسنمونه 67

4-1-1-5اثرزمانرسوب 68

4-1-2درصدجرمیآسفالتنموجوددررسوبدرونخطلوله 70

4-2بررسیتجربیمکانیسمماندگیرسوب 71

4-2-1اثرزمانرسوببرجرمرسوب 71

4-2-2اثرماندگیبرخواصرسوب 72

فصلپنجم: نتیجهگیری و پیشنهادها

5-1نتیجهگیری 80

5-2پیشنهادها 82

منابعومآخذ 83

6

فهرست شکلها

عنوان صفحه

شکل 1- 1 ساختارکلیپارافین‌هایموجوددرنفت‌ها(Hunt, 1996) 5

شکل2- 1 شماتیکیازسامانهآزمایشگاهیصفحهسرد 21

شکل2- 2 شماتیکیازسامانهآزمایشگاهیDraft Tube Assembly 22

شکل2- 3 شماتیکیازسامانههایOSDC (شکلسمتراست)وتیلورکوئیت (شکلسمتچپ) 23

شکل3- 1 نماییشماتیکازسامانهحلقهجریانی 42

شکل3- 2 مخزنخوراکدماثابتمجهزبهکنترلکنندهدیجیتالیدما 43

شکل3- 3 پمپسانتریفیوژبهکاربردهشدهدردستگاهبههمراهجریانبرگشتی 43

شکل3- 4 روتامترعقربهایساختشرکتکرونه 44

شکل3- 5 دستگاه سرد/گرم کنندهGRANTمدلRC 1400G 46

شکل3- 6 نمايسامانهاستخراجباقیماندهسنگینازنفتخامطبقاستاندارد(ASTM D86-01) 46

شکل3- 7 نمايسامانهاستخراجآسفالتنازبرشسنگيننفتي(ASTM-D6560-00) 47

شکل3- 8 دستگاهDSCمورداستفادهدراینتحقیق 48

شکل4- 1 اثردماینفتورودیبرمقدارپاسختبدیلیافته (نسبتS/N) جرمواکسرسوبی 64

شکل4- 2 اثر∆Tبرمقدارپاسختبدیلیافته (نسبتS/N) جرمواکسرسوبی 65

شکل4- 3 اثر∆Tبرمقدارمتوسطپاسخ (جرمواکسرسوبی) 66

شکل4- 4 اثردبینفتخامبرمقدارپاسختبدیلیافته (نسبتS/N) جرمواکسرسوبی 67

شکل4- 5 اثرمحتوایواکسنفتخامبرمقدارپاسختبدیلیافته (نسبتS/N) جرمواکسرسوبی 68

شکل4- 6 اثرزمانرسوببرمقدارپاسختبدیلیافته (نسبتS/N) جرمواکسرسوبی 69

شکل4- 7 اثرزمانرسوببرمقدارمتوسطپاسخ (جرمواکسرسوبی) 70

شکل4- 8 اثرزمانرسوببرجرمرسوببهازایواحدسطحلوله 72

شکل4- 9 نمودارDSCنفتخامشماره 1 73

شکل4- 10 نمودارDSCنفتخامشماره 4 74

شکل4- 11 نمودارDSCنمونهرسوبخطلولهبازمانرسوبپساز 1 ساعت 74

شکل4- 12 نمودارDSCنمونهرسوبخطلولهبازمانرسوبپساز 3 ساعت 75

شکل4- 13 نمودارDSCنمونهرسوبخطلولهبازمانرسوبپساز 5 ساعت 75

شکل4- 14 نمودارDSCنمونهرسوبخطلولهبازمانرسوبپساز 7 ساعت 76

عنوان صفحه

شکل4- 15 مقایسهپیکهایDSCفرآیندسرمایشرسوبخطلولهدرزمانهایرسوب(a) 1 ساعت (….)،(b) 3ساعت (….)،(c)5 ساعت (…) و(d)7 ساعت (….) درمحدودهدمایی°C 60-0 78

شکل4- 16 مقایسهدرصدانرژیآزادشدهدرحینفرآیندتبلوررسوببازمانهایرسوب(a) 1 ساعت (—)،(b) 3ساعت (—)،(c)5 ساعت (—) و(d)7 ساعت (—) 78

فهرست جدولها

عنوان صفحه

جدول1- 1 خواصفیزیکیتعدادیازنرمال‌آلکان‌ها (Barton and Ollis, 1979) 6

جدول 2- 1 مروریبرمطالعاتآزمایشگاهیرسوبواکسدرخطلوله 34

جدول 3- 1 مشخصاتفیزیکیرافینیتنفتسپاهان 39

جدول 3- 2 برخیازخواصفیزیکینمونههاینفتخاممورداستفادهدراينتحقيق ……………………………40

جدول 3- 3 مقدارآسفالتن (آسفالتنغيرقابلحلدرnC₇) موجوددرنمونههاينفتخام ……….40

جدول 3- 4 موادشيمياييمصرفیدراينتحقیق 41

جدول 3- 5 توانسرمایشوگرمایشچیلرهایاستفادهشده 45

جدول 3- 6 جدولعواملعملیاتیوسطوحانتخابشدهآنهاجهتطراحیآزمایشها 54

جدول 3- 7 طراحیمتعامدL₂₇تاگوچیبراساسمتغیرهایکدی 55

جدول 4- 1 نتایجآزمایشهایمیزانجرمرسوبواکسمطابقباجدولL₂₇تاگوچی……………………………….60

جدول 4- 2 جدولANOVAمربوطبهدادههايتغييريافته 62

جدول 4- 3 درصدجرمیآسفالتن (غیرقابلحلدرنرمالهپتان) موجوددررسوبخطلوله 70

جدول 4- 4 عواملعملیاتیوسطوحانتخابشدهآنهادرآزمایشهایماندگیرسوب 71

جدول 4- 5 خواصتبلورنمونههاینفتوواکسمربوطبهآزمونDSC 77

جدول 4- 6 درصد مجموع انرژی آزاد شده به آنتالپی تبلور تا دمای °C 2 …………………………………………..79

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 25,000 تومان است.

تاریخ ایجاد دی 27, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 0
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت