دانشکده‌ی مهندسی شیمی، نفت و گاز

 پایان­نامه‌ی کارشناسی ارشد در رشته‌ی

 مهندسی شیمی (شبیه سازی و کنترل فرآیند)

 مدلسازی و شبیه‌سازی فرآیند نمک‌زدایی الکترواستاتیک نفت خام

 استادان راهنما

دکتر محمدرضا رحیم‌پور

دکتر سونا رئیسی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

 هدف از این پژوهش مدلسازی فرآیند نمک‌زدایی از نفت خام بر اساس روش موازنه جمعیت می‌باشد. بدین منظور فرآیند نمک‌زدایی الکترواستاتیک یک و دو مرحله‌ای که شامل شیر اختلاط و مخزن الکترواستاتیک می‌باشد، در حالت پایا مدلسازی شده است. به منظور بررسی صحت مدلسازی انجام شده، نتایج حاصل با داده‌های صنعتی موجود مقایسه شده‌اند. در فرآیند نمک‌زدایی الکترواستاتیک ابتدا آب تازه به امولسیون آب و نفت اضافه شده و در اثر عبور از شیر اختلاط آب تازه با آب همراه نفت ترکیب می‌شود. سپس امولسیون تولیدی به مخزن الکترواستاتیک وارد شده و تحت تأثیر نیروی الکتریکی قطرات با یکدیگر برخورد کرده و در اثر نیروی ثقل ته‌نشین می‌شوند. در ابتدا اثر افت فشار شیر اختلاط، دمای فازهای پیوسته و پراکنده، شدت میدان الکتریکی و دبی آب رقیق‌کننده بر روی راندمان‌های جداسازی‌های آب و نمک یک مرحله‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. در فرآیند دو مرحله‌ای، تأثیر آب تازه افزوده شده به مرحله دوم، افت فشار شیر اختلاط مرحله دوم و همچنین شدت میدان الکتریکی مراحل اول و دوم بر راندمان جداسازی آب و مقدار نمک خروجی از واحد بررسی گردیده است. در ادامه دستگاه الکترواستاتیک با میدان الکتریکی متناوب عمودی مدلسازی شده است و نتایج حاصل از آن با میدان الکتریکی افقی مقایسه شده است.

کلید واژه‌ها: امولسیون آب نمک در نفت خام، شیر اختلاط، دستگاه نمک‌زدا الکترواستاتیکی، موازنه جمعیت

فهرست مطالب

  عنوان                               صفحه

 فصل اول: مقدمه و مفاهیم اولیه. 2

1-1- مقدمه. 2

1-1-1- عوامل موثر در پایداری امولسیون‌ها 4

1-2- تاریخچه جدا کردن آب از نفت خام. 7

1-3- روش‌های جداسازی آب‌نمک از نفت خام. 8

1-3-1- ته‌نشینی توسط نیروی ثقل.. 8

1-3-2- روش‌ حرارتی.. 9

1-3-3- استفاده از مواد شیمیایی.. 9

1-3-4- شست‌وشو با آب خالص‌تر. 10

1-3-5- روش‌های مکانیکی.. 10

1-3-5- روش الکتریکی.. 11

1-3-6- استفاده از غشاء 12

1-3-7- استفاده از امواج اولتراسونیک و میکروویو. 12

1-3-8- روش بیولوژیکی.. 13

1-4- شرح فرآیند نمک‌زدایی الکترواستاتیک…. 13

1-5- امولسیون‌سازی در شیر اختلاط.. 16

1-5-1- راندمان اختلاط.. 17

1-5-2- آب رقیق‌کننده 17

1-6- اصول نمک‌زدایی الکترواستاتیکی.. 19

1-6-1- جریان متناوب… 19

1-6-2- جریان مستقیم.. 21

1-6-3- ترکیب میدان‌های متناوب و مستقیم.. 22

1-6-4- فرکانس دوگانه. 24

فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته. 26

2-1- مطالعات صورت گرفته در زمینه امولسیون‌سازی.. 26

2-2- مطالعات صورت گرفته در زمینه جداسازی آب از نفت… 28

فصل سوم: مدلسازی.. 33

3-1- معادله موازنه جمعیت… 33

3-2- مدلسازی شیر اختلاط.. 35

3-2-1- تابع شکست… 36

3-2-2- ضریب به هم چسبیدگی.. 38

3-3- آنالیز مسیر حرکت قطره در حضور میدان الکتریکی.. 40

3-3-1- نیروی الکتریکی القایی.. 40

3-3-2- نیروی واندروالس…. 43

3-3-3- توابع حرکت نسبی.. 45

3-3-4- معادله مسیر حرکت… 46

3-4- مدلسازی دستگاه نمک‌زدای الکترواستاتیک تحت تأثیر میدان‌های الکتریکی متناوب   افقی و عمودی  47

3-5- خواص فیزیکی آب نمک و نفت خام. 50

3-6- روش حل معادله موازنه جمعیت… 52

فصل چهارم: نتایج و تحلیل داده‌ها 56

4-1- نتایج حاصل از مدلسازی شیر اختلاط.. 56

4-2- نتایج آنالیز حرکت قطرات در حضور میدان الکتریکی متناوب… 60

4-3- نتایج حاصل از مدلسازی دستگاه الکترواستاتیک…. 62

4-3-1- دستگاه الکترواستاتیک یک مرحله‌ای میدان افقی.. 64

4-3-2- ارزیابی صحت مدلسازی انجام شده 72

4-3-3- دستگاه الکترواستاتیک دو مرحله‌ای میدان افقی.. 74

4-3-4- دستگاه الکترواستاتیک میدان عمودی.. 81

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات… 84

مراجع..

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.