مدلسازی رسوب واکس در خطوط لوله دریایی و تجهیزات موجود در پالایشگاه های گازی

لوله های انتقال نفت و میعانات گازی ممکن است در اثر رسوب واکس مسدود شوند و دستگاه های عملیاتی اغلب با کاهش بازده یا از کار افتادگی در اثر تشکیل و رسوب واکس مواجه می شوند. برای نفت خام و میعانات گازی رسوب واکس امکان دارد حتی تا دمای 65 درجه سانتی گراد هم تشکیل شود. تشکیل واکس در نفت خام به طور گسترده ای بررسی شده است، اما تشکیل واکس از میعانات گازی کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. برای جلوگیری از تشکیل واکس که در نتیجه تغییر شرایط دمایی و فشاری و ترکیبات موجود در خوراک می باشد لازم است که رفتار فازی سیال مخزن مورد بررسی قرار گیرد. دمای ابری شدن یا دمای تشکیل واکس، دمایی است که اولین ذرات هیدروکربن های جامد تشکیل می شود که عموماً در آزمایشگاه اندازه گیری می شود. روش های متفاوتی برای پیش بینی این دما در مقالات مختلف ارائه شده است که هر کدام در یک بازه عملیاتی خاص و بر اساس نوع سیال با داده های آزمایشگاهی تطابق دارند. در حال حاضر، دو نوع مدل ترمودینامیکی متفاوت برای محاسبات تشکیل و رسوب واکس به کار می رود. در یکی از این مدل ها، فرض می شود که فاز واکس رسوب شونده یک محلول جامد می-باشد. در مدل دیگر فرض می شود که فاز واکس از چند جامد مجزا و خالص تشکیل شده است. در مدل محلول جامد معمولاً از یک معادله حالت برای تعادل بخار- مایع استفاده می شود و یک مدل ضریب فعالیت برای بررسی تعادل مایع- جامد به کار برده می شود. در مدل جامد چند گانه چون فاز جامد به صورت خالص در نظر گرفته می شود احتیاجی به مدل های ضریب فعالیت برای توصیف فاز جامد نمی باشد. تنها از یک معادله حالت برای بررسی تعادل بخار- مایع استفاده می شود و فوگاسیته جامد با استفاده از فوگاسیته مایع مادون سرد و از معادله حالت محاسبه می شود و خواص نقطه ذوب به دست می آید. در این تحقیق مدل چند جامدی با استفاده از مدل لیرا گالینا و همکارانش برای پیش بینی دما و مقدار واکس رسوب کرده استفاده شده است. برای به دست آوردن ضرائب فوگاسیته در فاز مایع از معادله حالت srk استفاده می-شود. خواص بحرانی مواد تاثیر بسیار زیادی بر روی پیش بینی نتایج حاصل از شبیه سازی و سازگاری نتایج با داده های آزمایشگاهی خواهد داشت، لذا برای بهبود نتایج مدل در این کار روابطی برای محاسبه دما و فشار بحرانی هیدروکربن های سنگین، ارائه شده است. از تابع توزیع گاما برای شکستن برش های سنگین به شبه اجزاء و هم چنین از یک روش جدید برای گروه بندی اجزاء مجازی استفاده شد. مقایسه نتایج حاصل از این مدل با داده های آزمایشگاهی تطابق خوبی را نشان می دهد. نهایتاً با استفاده از این مدل، شرایط تشکیل واکس برای یک نمونه از میعانات گازی مربوط به پالایشگاه گازی پارس جنوبی بررسی شده است. الگوریتم ارائه شده برای محاسبات، بر مبنای روش تکرار successive substitutionاست.