بررسی تاثیر اندازه قطرات، تعداد ورودی و طراحی بخش استوانه ای بر عملکردهیدروکربن-سیکلون جداکننده آسفالتین از نفت خام با استفاده از شبیه سازی CFD

در این پژوهش جداسازی آسفالتین از نفت خام توسط هیدروکربن سیکلون به صورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است و راندمان جداسازی با استفاده از شبیه سازی های CFD با تغییرات در هندسه تحلیل شده است. شبیه سازی CFD هیدروسیکلون با استفاده از مدل چند فازی مخلوط برای سیستم نفت و آسفالتین توسط نرم افزار فلوئنت صورت گرفته است. جهت در نظر گرفتن اغتشاشات موجود در سیستم مدل اغتشاش RSM در شبیه سازی به کار گرفته شده است. برای حل هم زمان معادلات فشار و سرعت داخل هیدروسیکلون از الگوریتم SIMPLE استفاده شده است و جهت اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی، داده های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرارگرفته اند که خطایی در حدود %37/11 را نشان می دهد. در بررسی تأثیر شرایط عملیاتی قطر ذرات آسفالتین مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان می دهد که با 5 برابر کردن قطر ذرات از 10 به50 میکرون، افزایش %7/73 در بازدهی هیدروسیکلون مشاهده می شود. تأثیر پارامترهای هندسی شامل تعداد ورودی، افزودن صفحه ی بالایی به شکل مخروطی، شبیه سازی شده اند. نتایج نشان می دهد که هیدروسیکلون هایی با دو و چهار ورودی به اندازه ی %6 بازدهی بیش تری نسبت به هیدروسیکلون تک ورودی دارند و همچنین راندمان جداسازی ذرات برای هیدروسیکلون با زاویه مخروطی30 درجه در صفحه ی بالایی به اندازه ی %441/3 بیش تر از حالت اصلی (صفحه بالایی مسطح) است.

کلیدواژه ها:

آسفالتین ، هیدروسیکلون ، راندمان جداسازی ، شبیه سازی