ABSTRACT The Bunker fuels as the main fraction of heavy fuels, have the fixed physico-chemical properties, defined by the ISO 8217 standard. Viscosity and sediment content are among the main properties. Pipeline transportation of high viscous fuels is a difficult task and the significant amount of sediments in fuels leads higher risk of plugging in the pipelines and filters of the refinery plants or marine engines. Determination of mixing rules to predict ISO8217 specified properties of heavy fuels is the main objective of this study. To achieve this objective, data from previous study were collected and completed by new experiments. The database has been divided to calibration set and validation set. An empirical approach has been considered to develop model to determine the sediments content and to validate published mixing rules for other physico-chemical properties. A new exponential mixing rule has been developed using the calibration set to predict sediments content of more than one hundred binary mixtures between residues (atmospheric residue, vacuum residue) and different fluxants. Only the properties related to fluxants have been taken to account for developing the new mixing rule. and the equation parameter has been correlated to the Caro or the density and the 5% distilled temperature of the fluxant. The model has been tested on the validation set. The same model is applied to predict the initial sediment content of vacuum residue since this measurement of the TSE and TSP for this cut is impossible. Results support that the developed mixing rule predict nearly all TSE as well as TSP contents of binaries within the measurement confidence. As the other object of the work, Linear mixing rules were validated for the prediction of density, asphaltenes content and CCR of blends. The results have a satisfactory agreement with the experimental data. Among six mixing rules validated for viscosity, Refutas, Chevron and Chirinos have a good agreement with experimental data. However, pour point of heavy fuels cannot be accurately predicted by the published index method. However, for this property, the experimental method was failed to provide an accurate result. Finally, all the mixing rules developed and validated in this study have been implemented in VBA as a mixing rule software.
ASTRATTO I combustibili Bunker come la principale frazione di combustibili pesanti, hanno le proprietà fisico-chimiche fisse, definite dalla norma ISO 8217. La viscosità e il contenuto di sedimenti sono tra le proprietà principali. Il trasporto di gasolio ad alta viscosità è un compito difficile e la quantità significativa di sedimenti nei carburanti comporta un rischio più elevato di ostruzione delle condotte e dei filtri degli impianti di raffineria o dei motori marini. La determinazione delle regole di miscelazione per prevedere le proprietà specificate ISO 8217 dei combustibili pesanti è l'obiettivo principale di questo studio. Per raggiungere questo obiettivo, i dati dello studio precedente sono stati raccolti e completati da nuovi esperimenti. Il database è stato diviso in set di calibrazione e set di validazione. È stato considerato un approccio empirico per sviluppare un modello per determinare il contenuto di sedimenti e per convalidare le regole di miscelazione pubblicate per altre proprietà fisico-chimiche. Una nuova regola di miscelazione esponenziale è stata sviluppata utilizzando il set di calibrazione per prevedere il contenuto di sedimenti di oltre un centinaio di miscele binarie tra residui (residui atmosferici, residui del vuoto) e diversi flussi. Solo le proprietà relative ai flussanti sono state prese in considerazione per lo sviluppo della nuova regola di miscelazione. e il parametro di equazione è stato correlato al C aromatico o alla densità e alla temperatura distillata al 5% del flusso. Il modello è stato testato sul set di convalida. Lo stesso modello viene applicato per prevedere il contenuto di sedimento iniziale dei residui del vuoto poiché questa misurazione del TSE e del TSP per questo taglio è impossibile. I risultati supportano il fatto che la regola di miscelazione sviluppata preveda quasi tutti i TSE e il contenuto di TSP dei binari all'interno della confidenza delle misurazioni. Come altro oggetto del lavoro, le regole di miscelazione lineare sono state convalidate per la previsione di densità, contenuto di asfalteni e CCR di miscele. I risultati hanno un accordo soddisfacente con i dati sperimentali. Tra sei regole di miscelazione convalidate per la viscosità, Refutas, Chevron e Chirinos hanno un buon accordo con i dati sperimentali. Tuttavia, il punto di scorrimento dei combustibili pesanti non può essere previsto con precisione dal metodo dell'indice pubblicato. Tuttavia, per questa proprietà, il metodo sperimentale non è riuscito a fornire un risultato accurato. Infine, tutte le regole di missaggio sviluppate e convalidate in questo studio sono state implementate in VBA come un software di regole di miscelazione.
Mixing rule development to predict heavy fuels properties
HAJJAMI, SANAZ
2018/2019
Abstract
ABSTRACT The Bunker fuels as the main fraction of heavy fuels, have the fixed physico-chemical properties, defined by the ISO 8217 standard. Viscosity and sediment content are among the main properties. Pipeline transportation of high viscous fuels is a difficult task and the significant amount of sediments in fuels leads higher risk of plugging in the pipelines and filters of the refinery plants or marine engines. Determination of mixing rules to predict ISO8217 specified properties of heavy fuels is the main objective of this study. To achieve this objective, data from previous study were collected and completed by new experiments. The database has been divided to calibration set and validation set. An empirical approach has been considered to develop model to determine the sediments content and to validate published mixing rules for other physico-chemical properties. A new exponential mixing rule has been developed using the calibration set to predict sediments content of more than one hundred binary mixtures between residues (atmospheric residue, vacuum residue) and different fluxants. Only the properties related to fluxants have been taken to account for developing the new mixing rule. and the equation parameter has been correlated to the Caro or the density and the 5% distilled temperature of the fluxant. The model has been tested on the validation set. The same model is applied to predict the initial sediment content of vacuum residue since this measurement of the TSE and TSP for this cut is impossible. Results support that the developed mixing rule predict nearly all TSE as well as TSP contents of binaries within the measurement confidence. As the other object of the work, Linear mixing rules were validated for the prediction of density, asphaltenes content and CCR of blends. The results have a satisfactory agreement with the experimental data. Among six mixing rules validated for viscosity, Refutas, Chevron and Chirinos have a good agreement with experimental data. However, pour point of heavy fuels cannot be accurately predicted by the published index method. However, for this property, the experimental method was failed to provide an accurate result. Finally, all the mixing rules developed and validated in this study have been implemented in VBA as a mixing rule software.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/10589/145125