سال انتشار: ۱۳۹۰

محل انتشار: اولین کنفرانس بین المللی رویکردهای نوین در نگهداشت انرژی

تعداد صفحات: ۹

نویسنده(ها):

زهره رئیسی –
عباس نادری فر – دانشگاه صنعتی امیرکبیر – دانشکده مهندسی شیمی

چکیده:

امروزه کاهش منابع نفتی سبک ، بالا بودن میزان ترکیبات سنگین ذخایر نفتی و بالا بودن میزان ته مانده های برج های تقطیر ، افزایش تقاضای بازار جهانی برای ترکیبات سبک و با ارزش تر و پایین بودن ارزش اقتصادی ترکیبات سنگین مطالعه روشهای جدید سبک سازی مورد توجه قرا گرفته است . فرآیندهای متواول برای سبک سازی خوراک های سنگین نظیر کرکینگ حرارتی و کراکینگ کاتالیستی در دماهاد و فشارهای بالا انجام می شوند بنابراین میزان تولید کک و مصرف انرزی بالا نمی باشد. همچنین خوراکهای سنگین نفتی حاوی مقادیر قابل توجهی فلزاتی مانند وانادیم و نیکل می باشند که باعث آلودگی کاتالیست و کاهش توانایی کراکینگ کاتالیستی می شود. با توجه به این مسائل استفاده از روش های جدیدی مانند استفاده از اولتراسوند مطرح شده است . با این وجود استفاده از اولتراسوند در سبک سازی ترکیبات سنگین نفتی هنوز در مراحل طفولیت خود به سر می برد. در این کار یک مدل ریاضی به منظور توصیف اثرات صوتی کاویتاسیون بر روی خوراک نفت سنگین ایران و بزرگی دما و فشار و موجهای ضربه ای ایجا شده برای یک سری از پارامترهای طراحی معین ارائه شده است معادلات حاکم بر مدل عبارتند از : موازنه جرم ، ممنتم ، انرژی و پیوستگی . این مدل بر اساس بیک مجموعه از معادلات دیفرانسیل معمولی و پاره ای شدیدا غیرخطی می باشد. دو فرض اساسی در این مدل وجود دارد : فاز بخار رفتار ایده ال ندارد بنابراین معادله حالت پنگ – رابینسون اعمال شده است و اثرات تراکم پذیری مایع لحاظ شده است. معادلات حاکم بر مدل به روش عددی تفاضلات محدود حل شده است و در ائامه با دماها و فشارهای تخمین زده شده ، به ارزیابی انرژی بدست آمده در این فرآیند پرداخته شده است. نتایج بدست امده نشان میدهد که با کاویتاسیون فراصوتی دما و فشار در لحظه ترکیدن حباب با بزرگی از مرتبه ۳۰۰۰ کلوین و ۷۰ اتمسفر ایجاد شده است و بنابراین کاویتاسیون اولتراسوندی انرژی لازم برای انجام واکنش های شکست رادیکالی برای ترکیبات نفتی را فراهم می کند.