Mathematical modelling of wax-deposition in pipeline systems

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitMasterarbeit

Autoren

Abstract

Öl und Gastransport ist heutzutage ein wichtiger Bestandteil der Erdölindustrie. Durch den Transport von Öl durch Rohrleitungen, tritt ein Kühlvorgang aufgrund eines Wärmeverlustes an die Umgebung auf. Aufgrund dessen, wenn die Durchschnittstemperatur des Öls unter die Wachserscheinungstemperatur (WAT) abgesunken ist, kann Wachs als eine feste Phase ausfallen und sich an der Rohrleitungswand abscheiden. Durch solche Ablagerungen kann es zu schweren Betriebsstörungen wie reduziertem Rohrdurchmesser oder vollständiger Blockade der Rohrleitung kommen wenn keine Gegenmaßnahmen unternommen werden. Ziel dieser Arbeit ist es, Modellierungskonzepte für Wachsablagerungen in Rohrleitungssystemen zu untersuchen – was im Detail die Überprüfung und Bewertung der verfügbaren Modelle und Mechanismen für Wachsabscheidung bedeutet, sowie einen Überblick über verfügbare Software-Pakete zur Simulation und Vorhersage von Wachsablagerungen geben sollte. Um zuverlässige Resultate derartiger Simulationen zu erhalten ist es notwendig die Simulationsergebnisse mit den experimentellen Daten zu verifizieren bzw. zu vergleichen um nötige Parameter für die Feinabstimmung der Wachsabscheidungsmodelle zu finden. Da es generell schwierig ist solche Experimente in real-großen Rohrleitungen durchzuführen werden diese in klein oder mittel großen Testflussstrecken im Labor durchgeführt um das Verhalten von Erdöl und Erdölprodukten im Produktionssystem zu untersuchen. Diese Arbeit soll auch einen Überblick über verfügbare bzw. genutzte Testflussstrecken in der Industrie geben. Weiters wird in dieser Arbeit eine Studie bezüglich Wachsabscheidung betrachtet, in der experimentelle Daten mit Simulationsergebnissen des populären OLGA Simulators verglichen werden. Ziel dieser Studie ist es die Eigenschaften eines brasilianischen Rohöls zu untersuchen und die gewonnenen experimentellen Daten der Wachsablagerungstests mit Simulationsergebnissen verschiedener Versionen vom OLGA zu vergleichen. Generell kann festgestellt werden, dass die Dicke der abgelagerten Wachsschicht mit sinkender Öltemperatur zunimmt – was für konstant gehaltene Durchsatzrate des Öls und konstante Temperatur des Kühlmittels Glykol gilt – und ein genereller Trend in Richtung zu kleiner Vorhersage der Mächtigkeit der abgelagerten Wachsschicht geht. Diese Arbeit sollte als Ausgangsbasis für zukünftige Projekte dienen, welche sich mit dem Test bzw. der Verifikation verschiedener Software-Pakete unter verschiedensten Bedingungen und für mehrere Rohöle beschäftigen, um ein besseres Gefühl für das Verhalten von Wachsablagerungen in Rohrleitungssystemen zu erhalten.

Details

Titel in ÜbersetzungMathematische Modellierung von Wachsablagerung in Rohrleitungssystemen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung18 Dez 2015
StatusVeröffentlicht - 2015