مدل سازی فرایند جداسازی قطره های نفت خام امولسیونی از پساب واحد نمک زدایی

نفت خام متشکل از آلودگی های گوناگون آب نمک، گاز و رسوب است که باید در واحد نمک زدایی جداسازی شوند. در ادامه جداسازی، پساب تولیدی واحد نمک زدایی نیز باید از قطره های نفت تصفیه شود. در این پژوهش یک مدل ریاضی برای جداسازی قطره های تعلیقی نفت از پساب واحد نمک زدایی ارایه شده است. در نتیجه موازنه جمعیت، یک معادله غیرخطی هایپربولیکی انتگرالی دیفرانسیلی به دست آمد و جمله انتگرال های موازنه جمعیت آن با استفاده از روشFixed-pivot  ساده شدند. معادله های جزیی (PDE) به دست آمده با استفاده از روش خط (Method of line) به یک دسته معادله های معمولی (ODE) تبدیل شدند. این دسته معادله های (ODE) با استفاده از روش عددی اختلاف محدود و به کمک نرم افزار MATLAB حل شدند. پروفیل توزیع حجمی قطره های نفت، میانگین قطر قطره ها، میزان جداسازی نفت در طول ارتفاع سامانه در زمان های گوناگون بررسی و ثبت شدند که نتیجه ها نشان داد میزان درصد حجمی نفت در پایین مخزن نسبت به بالای آن 40% کاهش یافته است. نتیجه های به دست آمده از مدل سازی برای تعلیق های نفت در آب با داده های آزمایشگاهی موجود در منابع مقایسه شدند. در این پژوهش همچنین تاثیر پارامتر گرانروی و چگالی بر افزایش جداسازی فاز پراکنده و میانگین قطر قطره ها نیز بررسی شدند. شایان ذکر است که در این بررسی ضریب های تنظیم پذیر موجود در معادله ها با توجه به برنامه بهینه سازی DE تنظیم شد. نتیجه ها نشان داد که با کاهش چگالی و گرانروی نفت خام، اندازه متوسط قطره های نفت تا حدود 20% بزرگ تر می شوند و در نتیجه میزان جداسازی افزایش می یابد.