شبيه سازي و امكان سنجي استحصال مايعات هيدروكربني از گاز داراي رفتار ميعان معكوس با استفاده از نازل هاي فراصوتي

Simulation and feasibility study of hydrocarbon liquids extraction from gas with reverse condensation behaviour using supersonic nozzle

در اين مطالعه، نازل هاي فراصوتي به عنوان يك سيستم فشارقوي متراكم كه قادر به جداسازي ميعانات گازي از گازطبيعي مي باشد، معرفي گرديده است. يكي از مهم ترين مزاياي اين سيستم، بازيابي فشار تا حد زيادي در ناحيه واگراي نازل، طي پديده تراكم موج ضربه اي مي باشد. از طرفي نازل هاي فراصوتي فاقد تجهيزات دوار مي باشند و بكارگيري آنها نيازي به مصرف انرژي ندارد. براي مدل كردن و شبيه‌سازي جداكننده‌هاي فراصوتي، يك دسته معادلات غيرخطي با استفاده از نرم افزارهاي MATLAB و HYSYS به صورت عددي حل شدند. در اين پژوهش اثر دما، فشار و دبي جريان خوراك ورودي، فشار برگشتي در خروجي نازل و رفتار جريان در داخل نازل ارزيابي شده است. نتايج كار حاضر نشان داد كه جداسازي انتخابي آب و ميعانات گازي با افزايش فشارورودي در دماي ثابت، افزايش دماي ورودي در فشار خروجي ثابت و كنترل فشار برگشتي امكان‌پذير است.

In this study, supersonic nozzle is introduced as a high pressure system capable of separating condensate gas from natural gas. One of the most important advantages of this system is that the pressure recovery is largely in the divergent region of the nozzle during the shock wave phenomenon. On the other hand, the supersonic nozzle do not have rotating equipment and their use does not require energy. For modeling of supersonic separators, a series of nonlinear equations were solved numerically using MATLAB and HYSYS software. In this investigation, the effect of temperature, pressure and flow rate of feed inlet, return pressure on nozzle output and flow behavior inside nozzle are evaluated. The results of present work show that the selective separation of water and gas condensates by increasing the inlet pressure at constant temperature, increasing the inlet temperature at a constant outlet pressure and controlling the return pressure is feasible.