دراسة تجريبية حول تقليل اللزوجة للزيوت الثقيلة العراقية باستخدام تقنية المعالجة بالموجات فوق الصوتية
Experimental Study on Viscosity Reduction for Iraqi Heavy Oil Using Ultrasonic Treatment Technology
- الباحث
- ضحى أحمد شفيق
- المشرف
- رحيق ا. ابراهيم - جمال عبد الكريم محمد
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية
- الشهادة
- دكتوراه
- السنة
- 2024
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Heavy oil;Viscosity reduction;Ultrasonic treatment;Iraqi crude oil
الملخص
تولي صناعة البترول المزيد من الاهتمام لظاهرة التجويف الصوتي التي تحدث عند معالجة زيت الوقود الثقيل بالموجات فوق الصوتية. قام هذا العمل بدراسة وتنفيذ تحسين الخواص الأساسية للنفط الخام العراقي وزيت الوقود الثقيل باستخدام الموجات فوق الصوتية. تمت دراسة الخصائصء مثل الجاذبية، واللزوجة، ورقم رينولدزء وعامل الاحتكاك، وإجهاد ،pall وانخفاض الضغطهء واستهلاك طاقة الضخ، من خلال عدة شروط من قبل ages البترول الأمريكي (API) هذه المعلمات هي: زمن المعالجة بمدى )12-0( دقيقة، سعة الطاقة )800-400( bls عند درجة حرارة 20 + 2 درجة مئوية وتردد Cull 28 كيلو هرتزء بالإضافة إلى تأثير إضافة الإيثانول على جودة زيت الوقود الثقيل مع وبدون العلاج بالموجات فوق الصوتية. تم استخدام طريقتين للعلاج عن طريق استخدام الموجات فوق الصوتية. الطريقة الأولى تعتمد على دراسة تأثير الموجات فوق الصوتية على النفط الخام وزيت الوقود الثقيل دون إضافة أي مواد. وأظهرت التجارب أن 6 دقائق من المعالجة بالموجات فوق الصوتية و600 واط من الطاقة أدت إلى انخفاض لزوجة النفط الخام بنسبة 50( بينما انخفضت لزوجة زيت الوقود الثقيل بنسبة 9087 عند 8 دقائق و800 واط. كما أظهرت التجارب أن استهلاك طاقة الضخ انخفض بنسبة 4 و9087 للنفط الخام وزيت الوقود التقيل على التوالي. الطريقة الثانية تتضمن إضافة (35:،30:256،20:10.15،5) حجم 90 من الإيثانول لتقليل لزوجة زيت الوقود الثقيل. بينت النتائج أن لزوجة زيت الوقود الثقيل إنخفضت بنسبة 9025.8 مع إضافة الإيثانول بتركيز 9020 دون استخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية. وبالمقارنة، تنخفض اللزوجة بنسبة 9088 عند إضافة الإيثانول بنفس المعدل مع تطبيق العلاج Cle galls فوق الصوتية بطاقة 700 واط خلال 8 دقائق من العلاج. وأخيراء تم العثور على القيم المثلى للطاقة الموجات فوق الصوتية ووقت الاشعاع لكل من النفط الخام وزيت الوقود الثقيل مع وبدون إضافة الإيثانول باستخدام برنامج Statistica و0058 1/الا. وجد أن قيم القدرة المثلى كانت 500، 750 للنفط الخام وزيت الوقود الثقيل بدون إيثانول و 650 واط لزيت الوقود الثقيل مع إضافة الإيثانول، وكانت القيم المثلى لزمن المعالجة هي 6، 8، و 7 Gilda على التوالي. لقد ثبت جديا أن تأثير الموجات فوق الصوتية على تقليل اللزوجة دائم.
Abstract
Petroleum industry has been paying more attention to the acoustic cavitation phenomena that happen when heavy fuel oil (HFO) is treated with ultrasound. This work studied and implemented the improvement of the essential properties of Iraqi crude and heavy fuel oil using ultrasound. The properties, like American Petroleum Institute (API) gravity, viscosity, Reynolds number, friction factor, shear stress, pressure drop, and pumping power consumption, were studied with several parameter conditions. These parameters are: treatment time with a range of (0-12) minute, power amplitude of (400-800) Watt, at a of 20 ± 2 C◦ and constant frequency of 28 kHz, in addition to the effect of adding ethanol on heavy fuel oil quality with and without ultrasonic treatment. Two treatment methods were used by applying ultrasonic waves; the first method is based on studying the effect of ultrasound on crude oil and heavy fuel oil without adding any materials. The experiments showed that 6 minutes of the ultrasonic treatment and 600 W of power led to a 50% decrease in crude oil viscosity, while heavy fuel oil's viscosity reduced by 87% at 8 minutes and 800 w. The experiments also showed that pumping power consumption decreased by 50.24% and 87% for crude and heavy fuel oil, respectively. The second method involves adding (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35) vol % of ethanol, to reduce heavy fuel oil viscosity. The viscosity of heavy fuel oil was found to decrease by 25.8% with the addition of ethanol at a concentration of 20% without the use of ultrasonic treatment. In comparison, the viscosity decreases by 88% when ethanol is added at the same rate with the application of ultrasonic treatment with a power of 700 W within 8 minutes of treatment. Finally, the optimum values for power and time for both crude oil and heavy fuel oil with and without adding ethanol were found by using Statistica and WinQSB software.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.