مهندسی مکانیک حرارت و سیالات

براي توصيف نفت خام و برش هاي نفتي كه مخلوط هاي بسيار پيچيده اي هستند روش ها و روابط فراواني وجود دارد. OilManager يكي از اجزاي اختياري HYSYS است كه كار توصيف و سرشت نمايي (Characterization) اين مخلوط ها را انجام مي دهد. روشي كه اين برنامه براي تبديل داده هاي آزمايشگاهي (assay) به گروهي از سازنده هاي مجازي به كار مي برد از مراحل فرعي سرشت نمايي زير تشكيل شده است :

برمبناي منحني سنجش ورودي، OilManager مجموعه اي از منحني هاي كاري شامل دماي TBP ، وزن مولكولي، دانسيته و ويسكوزيته را در محدوده كامل (%100-0) محاسبه مي كند.
نكته : اگر داده هاي تقطير موجود نباشد، دو مورد از سه خاصيت كلي مخلوط (وزن مولكولي، دانسيته و ضريب (Watson(UOP)K كافي است تا OilManager منحني تقطير TBP را تخمين بزند.

با استفاده از نقاط قطع برش پيش فرض يا آنچه توسط كاربر داده شده است هر جزء مجازي مخلوط از منحني TBP محاسبه مي شود.

نقطه جوش نرمال (NBP)، جرم مولكولي، دانسيته و ويسكوزيته هر جزء مجازي به صورت ترسيمي از منحني هاي كاري تعيين مي شود.

براي هر جز مجازي، OilManager خواص فيزيكي و بحراني باقيمانده را از روابط مناسب برمبناي نقطه جوش نرمال، وزن مولكولي و دانسيته ماده بدست مي آورد.

آنچه از منحني هاي خواص فيزيكي كه به برنامه داده نشده باشد، متناسب با جنس برش يا مخلوط نفتي (شامل ميعانات، نفت خام، برش هاي نفتي و مايعات قطران زغال سنگ) بدست مي آيد. اگر وزن مولكولي كلي مخلوط يا دانسيته كلي مخلوط به برنامه داده شده باشد. منحني خواص فيزيكي مربوطه (چه كاربر داده باشد و جه برنامه توليد كرده باشد) تنظيم و هموارتر مي شود تا با خواص كل سازگاري داشته باشد.

تجزيه و تحليل سازنده هاي سبك
oilManager داده هاي سازنده هاي سبك كاربر را جهت تعريف يا جايگزيني بخش زود جوش منحني ASTMD,TBP يا ASTMD يا مواد خالص مجزا، به كار مي برد. در OilManager لازم نيست كاربر سنگين ترين جزء سازنده هاي سبك را با پايين ترين نقطه جوش منحي TBP تطبيق دهد. OilManager يك بخش از منحني TBP تا درصد آزمايشگاهي متناظر با نقطه جوش سنگين ترين ماده از ميان سازنده هاي سبك (Ligh end) ، يا با درصد حجمي كل سازنده هاي سبك هر كدام كه بزرگتر باشد، جايگزين مي كند. در اين صورت، قسمت بدون سازنده هاي سبك در منحني TBP جديد نسبت به نمونه اصلي اوليه تغييري نمي كند و IBP آن با قسمت بدون سازنده هاي سبك در نمونه اصلي مطابقت دارد.

محاسبه خودكار سازنده هاي سبك
Oil Manager براي محاسبه خودكار سازنده هاي سبك، نقاط جوش مواد تعريف شده را روي منحني TBP رسم و تركيب مواد آنها را با درون يابي مشخص مي كند. OilManager درصد تركيب كل سازنده هاي سبك را چنان تنظيم مي كند كه نقطه جوش سنگين ترين سازنده سبك تقريبا متناظر با مركز ثقل حجمي آخرين جزء سازنده هاي سبك باشد.

مشخص كردن دماهاي قطع برش ها در TBP
كاربر مي تواند تعداد مواد مجازي را با تعيين تعداد دماهاي قطع برش ها و تعداد برش هاي مربوطه در هر محدوده دمايي معين كند يا اين كار را به OilManager واگذار كند، در اين حالت نقاط بهينه قطع برش ها با توجه به تعداد كل اجزاي مجازي كه كاربر معين مي كند محاسبه مي شود. سپس فرايند سرشت نمايي مخلوط ادامه يافته و با استفاده از منحني TBP و مجموعه نقاط قطع برش ها، مقدار درصد يا كسر هر جزء مجازي بر مبناي منحني ورودي محاسبه مي گردد.

تعيين خواص اجزا با استفاده از منحني
پس از آنكه نقاط قطع برش و درصد تركيب هر جزء مجازي شناخته شد، نقطه جوش متوسط بعنوان نقطه جوش نرمال (NBP) با برابر قرار دادن سطوح بين منحني TBP و خطي افقي كه نشان دهنده دماي NBP است محاسبه مي شود. سپس وزن مولكولي متوسط، دانسيته و ويسكوزيته هر جزء مجازي، از منحني هاي كاري هموار شده مربوط به وزن مولكولي، دانسيته و ويسكوزيته به دست مي آيد.

محاسبه خواص بحراني مواد
با دانستن نقطه جوش نرمال، وزن مولكولي و دانسيته ، OilManager قادر است خواص فيزيكي و ترموديناميكي باقيمانده لازم را براي تعريف كامل اجزاي مجازي نفتي محاسبه كند. اين خواص براي هر ماده مجازي با استفاده از روابط پيش فرض يا روابط دلخواه كاربر از ميان روشهاي زير تخمين زده مي شوند.