thesis.page.titleprefix PREDICTION OF THE KINEMATIC VISCOSITY OF PETROLEUM FRACTIONS
Date
2022-02-25
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Petroleum fractions are very complex mixtures. In engineering design, it is important to
identify the viscosity of fluids, as it is used in calculations. Furthermore, the physical
properties of the liquid, as well as its composition, are factors that help to form an
understanding of the fluid’s behavior. There are two main methodologies that are used to
get the viscosity of the fluid; an experimental approach, which requires measurements,
and using a mathematical model for estimation using the physical properties. Because
experimental viscosity measurements are expensive and time consuming, it is not always
practical to perform these measurements in the lack of experimental data. Hence, reliable
and accurate mathematical models are required. This study is concerned with the
prediction of the viscosities of some Libyan petroleum products by evaluating the
performance of various mathematical models available in the literature. Initially an
experimental database was established for this purpose. The database consists of
kinematic viscosity and density data for several Libyan petroleum products in kerosene
and gas oil ranges. Among all the models evaluated, the modified group-contribution
viscosity-thermodynamics model (GC-UNIMOD) was proposed for kinematic
viscosities’ prediction at investigated temperature levels (30, 35, 40, 50 °C) using various
Libyan petroleum fractions. The model proposed was tested using the collected data and
compared with the existing models. It was concluded that utilizing the GC-UNIMOD
model to predict results is more accurate and precise than other methods’ predictions,
which are used in literature like the investigated empirical models in this work.
Description
PETROL FRAKSİYONLARININ KİNEMATİK VİSKOZİTESİNİN
TAHMİNİ
ÖZ: Petrol fraksiyonları çok karmaşık karışımlardır. Mühendislik tasarımında, hesaplamalarda kullanıldıkları için, sıvıların viskozitesinin belirlenmesi önemlidir. Dahası, sıvının fiziksel özellikleri ve bileşimi, akışkanın davranışını anlayabilmek için yardımcı faktörlerdir. Sıvının viskozitesini elde etmek için kullanılan iki temel metodoloji vardır; ölçüm gerektiren deneysel bir yaklaşım ve fiziksel özellikleri kullanarak tahmin için bir matematiksel model. Deneysel viskozite ölçümlerini yapmak pahalı ve zaman alıcı olduğundan, deneysel veri yokluğunda bu deneyleri gerçekleştirmek her zaman pratik olmamaktadır.Dolayısıyla doğru ve güvenilir modellere gereklilik duyulmaktadır.Bu çalışma, bazı Libya petrol ürünlerinin viskozitelerinin tahminini, literatürde bulunan çeşitli matematiksel modellerin performansını değerlendirmek suretiyle gerçekleştirmek ile ilgilidir. Bu amaçla ilk olarak deneysel bir veri tabanı oluşturulmuştur. Veri tabanı, gazyağı ve kerosen aralıklarındaki çeşitli Libya petrol ürünleri için kinematik viskozite ve yoğunluk verilerinden oluşmuştur. Değerlendirilen tüm modeller içerisinde, modifiye edilmiş grup-katkılı viskozite-termodinamik modeli (GC-UNIMOD), incelenen sıcaklık seviyelerinde (30, 35, 40, 50 °C) tanımlanmamış Libya petrol fraksiyonlarının kinematik viskozitelerinin tahminini için önerilmiştir. Önerilen model, toplanan veriler kullanılarak test edilmiş ve mevcut modellerle karşılaştırılmıştır. Sonuçları tahmin etmek için GC-UNIMOD modelinin uygulanmasının, bu çalışmada araştırılan ampirik modeller gibi literatürde kullanılan diğer yöntemlerin tahminlerinden daha doğru ve hassas olduğu sonucuna varılmıştır.
ÖZ: Petrol fraksiyonları çok karmaşık karışımlardır. Mühendislik tasarımında, hesaplamalarda kullanıldıkları için, sıvıların viskozitesinin belirlenmesi önemlidir. Dahası, sıvının fiziksel özellikleri ve bileşimi, akışkanın davranışını anlayabilmek için yardımcı faktörlerdir. Sıvının viskozitesini elde etmek için kullanılan iki temel metodoloji vardır; ölçüm gerektiren deneysel bir yaklaşım ve fiziksel özellikleri kullanarak tahmin için bir matematiksel model. Deneysel viskozite ölçümlerini yapmak pahalı ve zaman alıcı olduğundan, deneysel veri yokluğunda bu deneyleri gerçekleştirmek her zaman pratik olmamaktadır.Dolayısıyla doğru ve güvenilir modellere gereklilik duyulmaktadır.Bu çalışma, bazı Libya petrol ürünlerinin viskozitelerinin tahminini, literatürde bulunan çeşitli matematiksel modellerin performansını değerlendirmek suretiyle gerçekleştirmek ile ilgilidir. Bu amaçla ilk olarak deneysel bir veri tabanı oluşturulmuştur. Veri tabanı, gazyağı ve kerosen aralıklarındaki çeşitli Libya petrol ürünleri için kinematik viskozite ve yoğunluk verilerinden oluşmuştur. Değerlendirilen tüm modeller içerisinde, modifiye edilmiş grup-katkılı viskozite-termodinamik modeli (GC-UNIMOD), incelenen sıcaklık seviyelerinde (30, 35, 40, 50 °C) tanımlanmamış Libya petrol fraksiyonlarının kinematik viskozitelerinin tahminini için önerilmiştir. Önerilen model, toplanan veriler kullanılarak test edilmiş ve mevcut modellerle karşılaştırılmıştır. Sonuçları tahmin etmek için GC-UNIMOD modelinin uygulanmasının, bu çalışmada araştırılan ampirik modeller gibi literatürde kullanılan diğer yöntemlerin tahminlerinden daha doğru ve hassas olduğu sonucuna varılmıştır.
Keywords
chemical engineering