بررسی تاثیر شرایط عملیاتی در جداسازی آسفالتین از نفت خام سنگین در هیدروسیکلون با استفاده از شبیه‌سازی CFD

در این مقاله یک هیدروسیکلون مدل (کولمن- تیو) به منظور جداسازی آسفالتین از نفت خام طراحی گردید و با استفاده از شبیه‌سازی سه‌بعدی cfd میدانهای سرعت و بازدهی عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه‌سازی cfd هیدرو‌سیکلون مدل اغتشاش بکار برده شده، مدل تنش رینولدز (rsm) و مدل برهمکنش بین فازی از نوع مخلوط بوده و قطر ذرات آسفالتین 30 میکرون در نظر گرفته شده است. برای صحت سنجی، نتایج حاصل از شبیه سازی، با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه شده است. دیده می‌شود شبیه‌سازی می‌تواند با خطای متوسط 10% نسبت به نتایج آزمایشگاهی رفتار هیدروسیکلون را پیش‌بینی‌کند. در بررسی شرایط عملیاتی شدت جریان ورودی، قطر ذرات آسفالتین، گرانروی فاز پیوسته و نسبت جدایش مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج، نشان‌دهنده افزایش بازدهی جداسازی با افزایش شدت جریان ورودی و کاهش گرانروی می‌باشد. همچنین افزایش قطر ذرات آسفالتین به 50 میکرون باعث افزایش 133% در بازدهی کل هیدروسیکلون گردید. بررسی تاثیر نسبت جدایش نشان دهنده یک تاثیر دوگانه در عملکرد هیدروسیکلون بود. با افزایش نسبت جدایش، محصول فرایند کاهش یافته و از طرف دیگر بازدهی کل هیدروسیکلون افزایش می‌یابد. لذا در این خصوص بایستی بین کیفیت و کمیت محصول بهینه‌سازی انجام شود.