مدل سازي ترموديناميكي رسوب واكس در سيستم هاي هيدروكربني با استفاده از معادله حالت PC-SAFT

Thermodynamic Modeling of Wax Deposition in Hydrocarbon Systems Using PC-SAFT Equation of State

پديده تشكيل واكس در مخازن نفتي در مراحل مختلف توليد، انتقال و فرآوري مشاهده مي‌شود. رسوب واكس منجر به گرفتگي خطوط لوله و تجهيزات عملياتي، افزايش افت فشار، افزايش ويسكوزيته مايع و به تبع آن افزايش هزينه‌هاي پمپ كردن مي‌شود .علاوه بر اين، موجب كاهش شدت جريان نفت به ميزان پاييني مي شود كه به هيچ وجه اقتصادي نيست. لذا جلوگيري از تشكيل رسوب واكس در صنعت نفت حائز اهميت است. در اين مقاله دماي ناپديد شدن رسوب واكس براي سيستم‌هاي دو جزئي n-C14H30+n-C16H34، n-C16H34+n-C18H38 و n-C11H24+n-C18H38 و سيستم سه جزئي n-C14H30+n-C16H34+ n-C18H38 در فشار اتمسفري با استفاده از مدل‌هاي ترموديناميكي با تطابق داده هاي آزمايشگاهي بررسي خواهد شد. جهت مدل‌سازي تعادل فازي جامد- مايع، از مدل‌هاي ضريب اكتيويته و معادله حالت PC-SAFT به ترتيب براي غير ايده آلي فاز جامد (واكس) و فاز مايع استفاده مي‌شود. در نهايت تركيب مختلفي از مدل‌هاي ضريب اكتيويته با نتايج آزمايشگاهي مقايسه خواهد شد و بهترين مدل موجود با دقت بالا‌تر براي هر سيستم گزارش داده خواهد شد.

The wax formation phenomenon can be seen in reservoir oil in different stages of production, transport and process. Wax precipitation leads to the plugging of pipelines and process equipment, increases operating pressure, pressure drop and viscosity of liquid, that causes increasing the cost of pumping. It can also decrease the rate of oil production to such a low level that it is not economical any more. Then preventing of wax deposition is an important in petroleum industry. In this investigation, the wax disappearance temperatures (WDT) of a ternary n-alkane systems including n-tetradecane + n-hexadecane + n-octadecane and three binary n-alkane systems including n-undecane + n-octadecane, n-hexadecane + n-octadecane and n-tetradecane + n-hexadecane will be verify by thermodynamic modelling and conformity of experimental data at atmospheric pressure. Activity coefficient models and PC-SAFT equation of state for modelling phase equilibrium solid-liquid are used for describing non-ideality of solid phase (wax) and liquid phase, respectively. Finally, different combinations of activity coefficient models will be compared with experimental data and the best model with more accuracy for each system will be reported.