9940

9940

مطالعه تجربي و ارائه مدل رياضي براي فرآيند كاهش گران¬روي نفت خام توسط اشعه گاما

دريافت درجه كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي گرايش طراحي، مدلسازي و كنترل فرآيند

اسفندماه 1389

اسفندماه 1389

دكتر محمد تقي صادقي

چكيده مطالعات اخير نشان مي¬دهد كه منابع نفت خام سبك در دو دهه اخير در حال به اتمام رسيدن است و اين موضوع، پالايشگاه¬هاي پتروشيمي را بر آن داشته است كه به سمت توليد مواد مفيدتر از نفت خام سنگين¬تر پيش بروند. مطالعات نشان مي¬دهد، دانسيته نفت خام استخراجي در 10 سال گذشته 40% - 30 افزايش يافته است [2]. با توجه به افزايش منابع نفت¬خام سنگين در جهان، نياز به ارتقاي كيفيت و كاهش¬ ويسكوزيته نفت¬خام، امري ضروري به نظر مي¬رسد. روش¬هاي نوين پرتوافكني در اين زمينه، مي¬توانند بسيار مفيد واقع شوند. پرتوافكني مي¬تواند توسط منابعي مانند اشعه الكتروني، گاما و ... تابانيده شود. در اين نوشتار، از روش پرتوافكني توسط اشعه گاما، جهت تبديل نفت سنگين به اجزاء سبك¬تر، استفاده شده است. بررسي نتايج آزمايشات پرتودهي، توسط منبع گاما، اثر قطعي اين روش را بر كاهش گران¬روي نفت خام نشان مي¬دهد. هم¬چنين، آزمايشات نشان داد كه با افزايش زمان پرتودهي (افزايش در ميزان دوز جذب شده)، ويسكوزيته، كاهش و سپس افزايش مي¬يابد. بيشترين كاهش در مقدار ويسكوزيته، در ميزان دوز جذبي kGy 4 مشاهده شده است. جهت دست¬يابي به يك مدل رياضي مناسب، از الگوريتم¬هاي متفاوتي استفاده گرديده و مناسب-ترين آنان برگزيده شده است. در ابتدا، مدل¬سازي توسط الگوريتم شبكه عصبي صورت گرفته و خطاي نسبي حاصل از داده¬هاي آزمايش در اين نوع مدل¬سازي، 0.22 به¬دست آمده است. سپس، بر پايه روش رگراسيون غيرخطي و با الهام گرفتن از مدل ستاريان و همكارانش در سال 2007، مدل جديدي ارائه گرديده كه ميزان خطا را تا 0.13 كاهش داده است. در پايان، پارامترهاي مدل به¬دست¬آمده از رگراسيون، توسط الگوريتم ژنتيك بهينه¬سازي شده و خطاي نسبي حاصل از داده-هاي آزمايش در اين نوع مدل¬سازي، 0.09 مشاهده گرديده است. كلمات كليدي: نفت¬خام سنگين، پرتوافكني، اشعه گاما، مدل¬سازي