توسعه روش های مناسب و کاربردی کنترل و پایش تشکیل واکس به منظور بهبود انتقال نفت خام در خطوط لوله

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده توسعه فناوری های پالایش و فراورش نفت، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

چکیده

یکی از ویژگی ­های بسیار با اهمیت که در انتقال نفت خام، نفت ­کوره و گازوییل از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، نقطه ظهور واکس می­ باشد. در این کار برای تعیین این ویژگی روش­ های نوآورانه متفاوتی بررسی شد و سرانجام ترکیبی از روش ­های تجربی و مدل­ سازی مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله اول، با آزمایش ­های میکروسکوپی نقطه ظهور واکس در نمونه ­های نفت خام و برش­ های سنگین تعیین شد. سپس با استفاده از روش ویسکومتری این نقطه­ ها اندازه­ گیری و اثر آب، رسوب و وجود بلور­های واکس در این روش بررسی شد. این مطاله­ ها نشان داد که در نقطه ظهور واکس، تغییرهای بسیار زیادی در مقدار گرانروی رخ خواهد داد. با توجه به سادگی، هزینه پایین و دقت کافی این آزمایش ­ها، این روش در تعیین نقطه ظهور واکس می­ تواند کاربرد بسیار زیادی در مناطق عملیاتی داشته باشد. افزون براین نشان داده شد که ظهور واکس می ­تواند با تغییر وزن ویژه، نقطه ریزش، واکس و مقدار آسفالتین همراه باشد. همچنین برای تخمین ارتباط مناسب بین متغیرهای ورودی و متغیر دمای ظهور واکس از روش­ های مدل­ سازی متفاوت در این مطالعه استفاده شد. این روش ­ها شامل، روش الگوریتم شبکه عصبی، روش الگوریتم منطق فازی و روش مدل­ های برازش می ­باشد. بررسی مدل­ های توسعه داده شده و آزمون آماری آن­ها نشان داد که بهترین روش برای توسعه مدل مناسب برای تخمین این ویژگی استفاده از مدل برازش می­ باشد. نتیجه­ های برآمده از این مدل نشان داد که بیش­ترین تأثیر عامل منفرد در تخمین ویژگی دمای ظهور واکس مربوط به میزان غلظت ترکیب­ های آسفالتین در نمونه و مهم ­ترین تأثیر درونی نیز مربوط به درون وزن ویژه و نقطه ریزش نمونه ­های نفت خام می­ باشد.

کلیدواژه‌ها


[1] Bagai R., Singh N., Kumar R., Chopra A., Chopra A., Saxena J., Understanding Wax Appearance Temperature in Light Crude Oils by DSC, NMR, and HT-GCPetroleum Science and Technology, 35(15): 1595-1600 (2017)
[2] Musser B.J., Kilpatrick P.K.,  Molecular Characterization of Wax Isolated from a Variety of Crude Oils, Energy & Fuels., 12( 4): 715-725 (1998)
[4] Behbahani T.J., Beigi A.A.M, Taheri Z., Ghanbari B., Investigation of Wax Precipitation in Crude Oil: Experimental and Modelling, Petroleum., 1(3): 223-230 (2015)
[5] محمدرضا احسانی، سجاد فرازمند، محمد مهدی شادمانی ،  بررسی آزمایشگاهی تأثیر افزودنی­ های پلیمری بر نقطه ریزش دیزل و نفت کوره تولیدی شرکت پالایش نفت اصفهان، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (3)35: 115تا 126 (1395)
[6] Taherishakib J., Rajabikochi M., Kazemzadeh E., Shekarifard A.," A Modified Investigation of WAT of Crude Oil Based on Wax Properties: Experimental Study", Saint Petersburg 2018.Cong, 09 April 2018, Saint Petersburg (2018).
[7] Taherishakib J., Rajabikochi M., Kazemzadeh E., Shekarifard A., A Comprehensive Study of the Impact of Wax Compositions on the Wax Appearance Temperature (WAT) of Some Iranian Crude Oils: An Experimental Investigation, Journal of Petroleum Science and Engineering,  165: 67-80 (2018)
[8] Chiu V.Y.G., Modified Test Method Measures Wax Deposition Qualities of Opaque Crude, Oil & Gas Journal, 113(111): (2015)
[9] Dantas Neto. A.A., Gomes E.A.S., Barros Neto., E.L., Dantas T.N.C., Moura C.P.A.M., Determination of Wax Appearance Temperature (WAT) in Paraffin/Solvent Systems by Photoelectric and Viscosimetry, Brazilian Journal of  Petroleum and Gas, 3(4): 149-157 (2009)
[11] Verson Kok M., Mikhail A., Varfolomeev D., Nurgaliev K., Wax Appearance Temperature(WAT) Determination of Different Origin Crude Oils by Differential Scanning  Calorimetry, Petroleum Science and Technology, 168: (2018)
[12] Taheri-Shakib J., Shekarifard A., Naderi H., Characterization of the Wax Precipitation in Iranian Crude Oil Based on WAT: The Influence of Electromagnetic Waves, Petroleum Science and Technology, 161: 530 (2018)
[13] خشایار یعقوبی، ندا گیلانی، سرود زاهدی عبقری، مروری بر مدل­ سازی و بهینه سازی واحد شکست کاتالیستی بستر سیال، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)38: 125تا156 (1398)
[14] Zahedi Abghari S., Shokri S., Baloochi B., Marvast M.A., Analysis of Sulfur Removal in Gasoil Hydrodesulfurization Process by Application of Response Surface Methodology,  Korean J. Chem. Eng., 28( 1): 93-98 (2011)
[15] Mohammadikhah R., Zahedi Abghari S., Marvast M.A, Improvement of Hydrodynamics Performance of Naphtha Catalytic Reforming Reactors using CFD, Iran J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 33(3): 63-76 (2014)
[16] ASTM D4007, "Standard Test Method for Water and Sediment in Crude Oil by the Centrifuge Method (Laboratory Procedure)", Annual Book of ASTM Standards, USA, 5(2): (2017)
[17] ASTM D5002, " Standard Test Method for Density and Relative Density of Crude Oils by Digital Density Analyzer" Annual Book of ASTM Standards, USA, 5(2): (2017)
[18] ASTM D2500, " Standard Test Method for Cloud Point of Petroleum Products" Annual Book of ASTM Standards, USA, 5(2): (2017)
[19] ASTM D97, "Standard Test Method for Pour Point of Petroleum Products" Annual Book of ASTM Standards, USA, 5(2): (2017)
[20] ASTM D5853, "Standard Test Method for Pour Point of Crude Oils" Annual Book of ASTM Standards, USA, 5(3): (2017)
[21] ASTM D4057, "Standard Practice for Manual Sampling of Petroleum and Petroleum Products" Annual Book of ASTM Standards, USA, 5(2): (2017)