بررسي تاثير اندازه قطرات، تعداد ورودي و طراحي بخش استوانه اي بر عملكردهيدروكربن-سيكلون جداكننده آسفالتين از نفت خام با استفاده از شبيه سازي CFD

در این پژوهش جداسازی آسفالتین از نفت خام توسط هیدروكربن سیكلون 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 هیدروسیكلون 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 كار گرفته شده است. برای حل هم زمان معادلات فشار و سرعت داخل هیدروسیكلون از الگوریتم SIMPLE استفاده شده است و جهت اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی، داده های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرارگرفته اند كه 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 كه با 5 برابر كردن قطر ذرات از 10 به50 میكرون، افزایش %7/73 در بازدهی هیدروسیكلون مشاهده می شود. تأثیر پارامترهای هندسی شامل تعداد ورودی، افزودن صفحه ی بالایی به شكل مخروطی، شبیه سازی شده اند. نتایج نشان می دهد كه هیدروسیكلون هایی با دو و چهار ورودی به اندازه ی %6 بازدهی بیش تری نسبت به هیدروسیكلون تك ورودی دارند و همچنین راندمان جداسازی ذرات برای هیدروسیكلون با زاویه مخروطی30 درجه در صفحه ی بالایی به اندازه ی %441/3 بیش تر از حالت اصلی (صفحه بالایی مسطح) است.