مدل سازي موازنه جمعيتي رشد اندازه ذرات آسفالتين

Population Balance Modeling of Asphaltene Aggregates Growth

در اين تحقيق مدل موازنه جمعيتي براي پيش بيني توزيع ذرات آسفالتين در زمان¬هاي مختلف توسعه داده شد. در مدل ارائه شده، ساختار فركتال براي توده¬هاي آسفالتين در نظر گرفته شد. بازده برخورد براي ذرات آسفالتين در اين مدل برابر يك در گرفته شد. مدل ارائه شده اندازه متوسط توده¬هاي آسفالتين را در بازه¬هاي زماني با دقت قابل قبولي پيش بيني نمود. بعد فركتال توده¬هاي آسفالتين با افزايش تنش برشي افزايش پيدا كرد. نتايج بدست آمده براي بعد فركتال نشان مي¬دهد كه با افزايش تنش برشي توده¬هايي با ساختار منظم تر ايجاد مي¬گردد. نتايج بدست آمده از مدل براي بعد فركتال با نتايج بدست آمده براي قطر متوسط توده¬هاي آسفالتين هم خواني داشته و پديده¬ي بازسازي را تاييد مي¬كند. دقت خوب مدل در پيش بيني نشان مي¬دهد كه فرض انجام شده براي بازده برخورد برابر واحد در مورد توده¬هايي با ساختار متخلخل و فركتال فرض قابل قبولي مي¬باشد.

In this work, a population balance model was developed to predict the dynamic evolution of asphaltene particles at different shear rates. In the presented model, the fractal structure was considered for asphaltene aggregates and the collision efficiency was assumed constant and equal to one. The more shear rate has increased, the more the fractal dimension of asphaltene aggregates is increased. In addition, the results obtained for the fractal dimension showed that with increasing the shear rate, aggregates are formed in more uniform structures. The results achieved from the model for fractal dimension are matched with the average diameter of the asphaltene aggregates obtained in experiments and confirm the restructuring phenomenon. Finally, considering the results obtained by the model it may be concluded that the assumption of collision efficiency equal to unity for fractal and porous aggregates of asphaltene is acceptable.