روش‌های محاسباتی در علوم مهندسی

روش‌های محاسباتی در علوم مهندسی

ارزیابی کارایی بازدارنده های پلیمری در کاهش تجمع واکس در نفت با استفاده از شبیه سازی مولکولی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه ایلام
2 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه ایلام
چکیده
یکی از مشکلات جدی در تولید و انتقال نفت خام تشکیل واکس و تجمع آن در خطوط لوله انتقال می‌باشد. تشکیل و تجمع رسوب واکس سبب ایجاد مشکلاتی مانند مسدود شدن خطوط لوله و تجهیزات عملیاتی می‌شود که این اتفاق سبب افزایش افت فشار، زیاد شدن وﯾﺴﮑﻮزﯾﺘﻪ ی ﻣﺎﯾﻊ و به دنبال آن باعث افزایش هزینه‌های پمپاژ خواهد شد. افزون ﺑﺮ اﯾﻦ، متوقف کردن فرآیند به منظور حذف و پاکسازی واکس‌های رسوب شده سبب اعمال هزینه‌های زیادی به واحد تولیدی خواهد شد. به منظورکاهش تجمع رسوب ﻭﺍﮐﺲ ﺩﺭ ﺧﻄﻮﻁ ﻟﻮﻟﻪ ﻧﻔﺖ ﺧﺎﻡ ﺭﻭﺵ ﻫﺎﻱ ﻣﺘﻌﺪﺩﻱ ﻣﻮﺭﺩ استفاده ﻗﺮﺍﺭﮔﺮﻓﺘﻪ ﺍﺳﺖ، ﮐﻪ ﺍﺯ ﻣﻴﺎﻥ ﺁﻥ‌ها ﺗﺰﺭﻳﻖ ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ بازدارنده های شیمیایی ﻣﻮﺭﺩ ﺍﺭﺯﻳﺎﺑﻲ ﻗﺮﺍﺭ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺍﺳﺖ. در این پژوهش به منظور بررسی تاثیر بازدارنده ها بر تجمع واکس از شبیه‌سازی مولکولی استفاده شده است و نتایج و عملکرد آنها با آنالیز تابع توزیع شعاعی (RDF) مورد مطالعه قرار گرفت. در این شبیه‌سازی اثر بازدارنده‌های اتیلن وینیل استات (EVA) و پلی اکتا دسیل متاکریلات (PODMA) به صورت مجزا بر تجمع واکس مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نمودار (RDF) نشان داد که بازدارنده‌های استفاده شده عملکرد مناسبی در کاهش تجمع واکس یا به تأخیر انداختن آن دارند. هنگام استفاده از بازدارنده‌ی (EVA) بهترین عملکرد بازدارندگی را حالتی که از 3 مولکول EVA با درصد وزنی 3/13% و مقدار g(r) 5/1 داشت و زمان استفاده از بازدارنده (PODMA) مقایسه نتایج نشان داد که از 2 مولکول PODMA با درصد وزنی 5/24% و مقدار g(r) برابر 3 بهترین عملکرد را دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Evaluating the effectiveness of polymer inhibitors in reducing wax accumulation in oil using molecular simulation

نویسندگان English

Aref Rezaei 1
Behrouz Bayati 2
Zahra Taherinia 1
1 Ilam University
2 Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Ilam University
چکیده English

One of the serious problems in the production and transportation of crude oil is the formation of wax and its accumulation in the transmission pipelines. The formation and accumulation of wax deposits causes problems such as blockage of pipelines and operational equipment, which will increase the pressure drop, increase the viscosity of the liquid, and then increase the pumping costs. In addition, stopping the process in order to remove and clean the deposited wax will cause a lot of costs to the production unit. In order to reduce the accumulation of wax deposits in crude oil pipelines, several methods have been used, among them, the continuous injection of wax reforming inhibitors has been evaluated as an alternative attraction. In this research, in order to investigate the effect of inhibitors on wax accumulation, molecular simulation was used and their results and performance were studied by radial distribution function (RDF) analysis. In this simulation, the effect of ethylene vinyl acetate (EVA) and polyoctadecyl methacrylate (PODMA) inhibitors on wax accumulation was studied separately. The results of the graph (RDF) showed that the used inhibitors have a good performance in reducing wax accumulation or delaying it. When using the inhibitor (EVA), the best inhibition performance was EVA3 with 13.3% by weight and g(r) value 1.5, and when using the inhibitor (PODMA), comparing the results showed that PODMA2 with 24.5% by weight And g(r) value of 3 performs best.

کلیدواژه‌ها English

Molecular simulation
wax aggregation
polymer inhibitor
PODMA
EVA

  • تاریخ دریافت 09 مهر 1403
  • تاریخ بازنگری 02 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش 04 آبان 1403
  • تاریخ انتشار 26 آبان 1403