تحقیق عملکرد کاهنده‌ی نیروی درگ پلیمری پلی‌آکریل‌آمید بر روی جریان نفت خام

توضیحات

عنوان: عملکرد کاهنده‌ی نیروی درگ پلیمری پلی‌آکریل‌آمید بر روی جریان نفت خام 

• مقدمه
•  آزمایش تجربی
•  نتایج و بحث
•  نتیجه‌گیری
• منابع

1- مقدمه

کاهش چشمگیر در تلفات انرژی در جریان‌های آشفتگی می‌تواند با اضافه کردن مقادیر کمی از پلیمرهای خاص به‌دست آید. کاهنده‌های نیروی درگ پلیمری به دلیل دارا بودن ویسکوزیته‌ی بالا در محلول پلیمری، باعث تضعیف لایه‌ی مرزی آشفتگی می‌شوند که منجر به تولید انرژی آشفته‌ی کمتر و در نتیجه کاهش تلفات می‌شوند [1]. جریان‌های کاهنده‌های نیروی درگ پلیمری مانند خواص ویسکوالاستیک رفتار می‌کنند. مهمترین ویژگی الاستیکی محلول پلیمری ویسکوالاستیک این است که وقتی حرکت سیال متوقف می‌شود، تنش فورا صفر نمی‌شود، اما در زمان خاصی (زمان آرامش)، می‌تواند به ثانیه و حتی دقیقه برسد. به‌طور کلی اعتقاد بر این است که کاهنده‌های نیروی درگ اصطکاکی ناشی از افزودنی‌های پلیمری و سورفاکتانت در یک جریان مرزی دیواره، نتیجه تعامل بین ویسکوالاستیک و آشفتگی در جریان هستند. در یک سورفاکتانت کاتیونی، اگر ساختار شیمیایی سورفاکتانت یا ضد آن، نسبت مولی، غلظت و درجه حرارت در شرایط مناسب باشد، میکسل‌های میله‌ای می‌توانند شکل بگیرند. این میکروساختار شبکه به شدت به محلول جریان ویسکوالاستیک تزریق می‌شود، که اغلب گفته می‌شود، مسئول وقوع Dr [2،3] است. پلی‌آکریل‌آمید یک پلیمر محلول در آب با وزن مولکولی بالا است که برای بهبود جریان استفاده می‌شود. برای کاهش انرژی و تلفات اصطکاک مورد استفاده قرار می‌گیرد و همچنین می‌تواند کاهنده‌ی اصطکاک نامیده شود. آب را می‌توان برای تولید شبیه‌سازی نفت تزریق کرد. ایجاد مخلوط تصادفی نفت و آب در خطوط تولید و حمل‌و نقل‌نفت خام، یک رخداد معمول است که به خوبی به مرحله نهایی جدایی رسیده است. هدف از این مقاله بررسی اثر پلی‌آکریل‌آمید (PAM) به‌عنوان عامل کاهنده‌ی نیروی درگ با نفت خام کرکوک است. همچنین اثر غلظت افزودنی، قطر لوله، نرخ جريان محلول و حضور شعاع زانویی بر درصد کاهندگی نیروی درگ (%Dr) و مقدار افزايش جريان (%FI)، جزء متغيرهاي مطالعه بودند.

2- آزمایش تجربی

2-1 مایعات

در کار حاضر از نفت خام کرکوک (استان کرکوک- عراق) واقع در (پالایشگاه ال‌دورا – عراق) استفاده شده است. خواص فیزیکی این نفت خام، 296/2 ویسکوزیته به میزان 50 درجه سانتیگراد (c.st)، وزن مخصوص 8513/0 و API 35.40 بود. ویسکوزیته‌ی سینماتیکی نفت خام عراق براساس ASTM D-445 محاسبه شد، در حالی که وزن مخصوص بر طبق ASTM D 1217-81 محاسبه شده است.

2-2 عوامل کاهندگی نیروی درگ

پلی‌آکریل‌آمید (PAM) یک خانواده‌ی چند منظوره از پلیمرهای مصنوعی است که در سراسر جهان استفاده می‌شود و در آب بی‌نهایت زیاد حل می‌شود. این پلیمر جامد خشک و سفید دارای وزن مولکولی 10⁶ × 3 است. پلی‌آکریل‌آمید در غلظت (10، 20، 30، 40 و 50 پی‌پی‌ام) استفاده می‌شود.

2-3 توصیف سیستم حلقه‌ی گردش جریان

شکل 1 نشان دهنده‌ی دیاگرام شماتیکی دستگاه آزمایش جریان مورد استفاده در کار حاضر است که شامل مخزن محلول نگهدارنده (0.88 × 0.88 × 0.88 m³ حجم)، پمپ‌های سانتریفیوژ (نرخ جریان؛ 45 m³/h، قدرت؛ 25 hp) که برای گردش محلول در مخزن نگهدارنده از طریق لوله‌ها استفاده می‌شود، در حالی که یک پمپ دیگر (نرخ جریان؛ 1 m³/h، قدرت؛ 0.5 hp) به خروجی تخلیه‌ی مخزن متصل شده است، اندازه‌ی جریان (12 متر مکعب در ساعت برای حداکثر نرخ جریان)، است و دریچه‌ها برای کنترل مقدار و هدایت جریان محلول از طریق سیستم، فشارسنج، لوله‌های 3 متری در طول قطرهای داخلی مختلف (0508/0، 0254/0 و 0191/0 متر)، به‌کار می‌روند. این لوله‌ها از فولاد کربن تجاری ساخته شده‌اند که زبری نسبی آنها در جدول 1 نشان داده شده است.

توجه:

برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.