بررسي تاثير شرايط عملياتي در جداسازي آسفالتين از نفت خام سنگين در هيدروسيكلون با استفاده از شبيه‌سازي CFD

در اين مقاله يك هيدروسيكلون مدل (كولمن- تيو) به منظور جداسازي آسفالتين از نفت خام طراحي گرديد و با استفاده از شبيه‌سازي سه‌بعدي CFD ميدانهاي سرعت و بازدهي عملكرد آن مورد بررسي قرار گرفت. براي شبيه‌سازي CFD هيدرو‌سيكلون مدل اغتشاش بكار برده شده، مدل تنش رينولدز (RSM) و مدل برهمكنش بين فازي از نوع مخلوط بوده و قطر ذرات آسفالتين 30 ميكرون در نظر گرفته شده است. براي صحت سنجي، نتايج حاصل از شبيه سازي، با داده‌هاي آزمايشگاهي مقايسه شده است. ديده مي‌شود شبيه‌سازي مي‌تواند با خطاي متوسط 10% نسبت به نتايج آزمايشگاهي رفتار هيدروسيكلون را پيش‌بيني‌كند. در بررسي شرايط عملياتي شدت جريان ورودي، قطر ذرات آسفالتين، گرانروي فاز پيوسته و نسبت جدايش مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج، نشان‌دهنده افزايش بازدهي جداسازي با افزايش شدت جريان ورودي و كاهش گرانروي مي‌باشد. همچنين افزايش قطر ذرات آسفالتين به 50 ميكرون باعث افزايش 133% در بازدهي كل هيدروسيكلون گرديد. بررسي تاثير نسبت جدايش نشان دهنده يك تاثير دوگانه در عملكرد هيدروسيكلون بود. با افزايش نسبت جدايش، محصول فرايند كاهش يافته و از طرف ديگر بازدهي كل هيدروسيكلون افزايش مي‌يابد. لذا در اين خصوص بايستي بين كيفيت و كميت محصول بهينه‌سازي انجام شود.