مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

هدف‏گذاری مصرف انرژی در فرایندهای ریزش ثقلی نفت به کمک بخار و شناسایی پارامترهای مؤثر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنی،‌دانشگاه تهران
2 دانشگاه تهران-دانشکده مهندسی شیمی
3 دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران
10.22034/ijche.2025.513825.1512
چکیده
ریزش ثقلی نفت به کمک بخار، متداول‌ترین روش برای استخراج نفت سنگین است که مصرف انرژی و انتشار کربن‌دی‌اکسید بالایی دارد. در این مطالعه، میزان مصرف بهینه انرژی برای شش فرایند ریزش ثقلی نفت با استفاده از تحلیل پینچ هدف‌گذاری شده است. برای اطمینان از قابل‌دستیابی بودن نتایج هدف‏گذاری، طراحی شبکه مبدل حرارتی واحد شماره ۳ در این مقاله ارائه شده‌است. نتایج نشان داد که در صورت طراحی صحیح واحدها، مصرف سرویس ‏جانبی گرم فرایند و مصرف انرژی در دیگ ‏بخار به ترتیب به میزان ۱۳-۷.۳ و ۱۰.۶-۴.۵ درصد کمتر از حالت موجود است. سپس، تأثیر پارامترهای کلیدی بر انرژی مصرفی واحدها بررسی شدند. نسبت بخار به نفت در بازه ۷-۱.۵، کیفیت بخار بین ۹۵-۶۵ درصد، دمای بخار تزریقی بین ۳۵۰-۲۰۰ درجه سانتی‌گراد، میزان بازیابی آب بین ۹۵-۶۵ درصد و دمای امولسیون بین ۲۵۰-۱۴۰ درجه سانتی‌گراد تغییر داده شد. تغییر نسبت بخار به نفت بیشترین تأثیر (۱۰۰.۹۴ درصد) و تغییر میزان بازیابی آب کمترین تأثیر (۱.۷۷ درصد) را بر مصرف انرژی بهینه فرایند نشان دادند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Targeting of Energy Consumption for SAGD Processes and Identification of Key Parameters

نویسندگان English

Matineh Mohammadi Hezaveh 1
Nassim Tahouni 2
M. Hassan Panjeshahi 3
1 School of Chemical Engineering, College of Engineering, University of Tehran
2 School of Chemical Engineering, College of Engineering, University of Tehran
3 School of Chemical Engineering,, College of Engineering, University Of Tehran,
چکیده English

Steam-assisted gravity drainage (SAGD) is the most common method for heavy oil extraction which has high energy consumption and carbon dioxide emissions. In this study, the optimal energy consumption for 6 SAGD processes has been targeted using pinch analysis. To ensure that the targeted results are achievable, the design of the heat exchanger network of unit 3 has been presented. The results showed that if the units are designed correctly, the required hot utility and energy consumption in the boiler are 7.3-13 and 4.5-10.6 % lower than the existing condition, respectively. Then, the effects of key parameters on the energy consumption of the process were investigated. The steam to oil ratio in the range of 1.5-7, the steam quality between 65-95 %, the steam injection temperature between 200-350 C, the water recovery rate between 65-95 %, and the emulsion temperature between 140-250°C were changed. Varying the steam to oil ratio had the most significant impact (100.94%) and changing the water recovery had the least effect (1.77%) on the optimal energy consumption of the process.

کلیدواژه‌ها English

Energy consumption
Bitumen
Pinch analysis
Sensitivity analysis
SAGD

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 مرداد 1404