عنوان پایان‌نامه
مدلسازی وشبیه سازی فرایند هیدرو کراکینگ گازوئیل خلا به سوخت های مایع در بسترهای ثابت کاتالیستی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 790.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40190
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- آزیتا برخورداری
- استاد راهنما
- شهره فاطمی
- چکیده
- هدف از پروژه حاضر، ارائه یک مدل سینتیکی قابل قبول جهت شبیه سازی فرایند هیدروکراکینگ گازوئیل برج خلأ پالایشگاه بندرعباس می باشد. به این منظور دو مدل لامپ پیوسته و گسسته برای پیش بینی بازدهی محصولات در یک راکتور آزمایشگاهی، مورد مطالعه قرار گرفته است. بهینه سازی پارامترهای سینتیکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک با کمینه کردن مربع انحراف-های میان نتایج تجربی و مدل انجام شده است. این پارامترها مستقل از زمان ماند راکتور و فقط تابع دما می باشند، به همین خاطر روابطی ارائه شده است که قادر به پیش بینی بازدهی محصولات در دماهای مختلف می باشند. نتایج نشان دادند که روش لامپ گسسته با تعداد پارامتر کمتری دارای خطای متوسط 6% نسبت به لامپ پیوسته با خطای 9% می باشد. با توجه به دقت بالاتر مدل لامپ گسسته، از این مدل برای پیش بینی رفتار سینتیکی فرایند هیدروکراکینگ صنعتی استفاده شده است. از آنجا که کارآیی کاتالیست واحد هیدروکراکینگ صنعتی به مرور زمان در اثر عوامل مختلف کاهش می یابد، برای جبران افت فعالیت کاتالیست نیاز به افزایش دمای فرایند به مرور زمان جهت استحصال محصول خروجی با ترکیب درصد وزنی ثابت می باشد. بنابراین مدل حاضر با اضافه شدن تابع افت فعالیت کاتالیست در واکنش ها تعمیم داده شده و پارامتر ضریب این تابع با استفاده از داده های صنعتی مربوط به الگوی افزایش دمای راکتور در یکسال اول راه اندازی فرایند صنعتی تخمین زده شد. برای ارزشگذاری مدل ریاضی حاصل از داده های مربوط به دو سال و نیم بعدی فرایند صنعتی کمک گرفته شده است. مدل بدست آمده به خوبی بازدهی محصولات گاز مایع، نفتا، نفت سفید و دیزل را از ابتدا تا توقف با خطای نسبی مطلق نه درصد پیش بینی می کند.
- Abstract
- Two types of kinetic modeling, continuous and discrete lump model were studied and compared in this research, in order to model the industrial scale hydrocracking process. The experimental data obtained from a pilot- scale fixed bed reactor over Ni-Mo/Silica- Alumina catalyst in a wide range of operating conditions was used for prediction and tuning the kinetic parameters using the Genetic Algorithm. In this study, the discrete lump model with five lumps showed better agreement with the experimental data with average absolute relative deviation (AARD) of 6% rather than the continuous lump model with 9% AARD. Afterward, the discrete kinetic model was used to simulate the vacuum gas oil (VGO) industrial hydrocracking reaction accompanied by catalyst deactivation. The activity of the catalyst was taken as a time dependent variable and the first year of operational data were used to derive the deactivation parameter. The refinery test runs spanning over the last two and a half years of operation were used to validate the model and interpret the simulation results. A comparison between the industrial and the predicted data showed that there is a good agreement between them, and the presented model provides a reasonable estimate of the product yields for LPG, naphtha, kerosene and diesel with an average absolute relative deviation of 9%.
