عنوان پایان‌نامه
مدلسازی و بهینه سازی واحد شکست کاتالیستی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه فنی فومن شماره ثبت: TPF25;کتابخانه فنی فومن شماره ثبت: TPF25;کتابخانه فنی فومن شماره ثبت: TPF25;کتابخانه فنی فومن شماره ثبت: TPF25
- تاریخ دفاع
- ۰۷ بهمن ۱۳۹۵
- دانشجو
- امیر بیگی
- استاد راهنما
- احمد حلاجی ثانی
- چکیده
- در پروژه حاضر به بررسی واحد شکست کاتالیستی بستر سیال که به عنوان یکی از مهمترین واحدهای پالایشگاهی محسوب می شود، پرداخته شده است. در بررسی این واحد در ابتدا با استفاده از مدلسازی ریاضی هر دو راکتور اصلی این واحد را در نرمافزار MATLAB کد نویسی کرده و در ادامه با بهینهسازی واحد بهترین ثوابت واکنش ها را به گونهای به دست آورده تا کمترین اختلاف را با دادههای صنعتی داشته باشد و همچنین با محاسبه مقدار خطا بین مدل شبیهساز و داده های صنعتی که برای بنزین تولیدی 9969/0=R2، دی اکسید کربن 9995/0=R2 و برای کک سوخته شده 1=R2 و همچنین برای اجزا دیگر نیز مقدار خطا در همین حدود می باشد، محاسبه شده که نشانگر این مدعا است که می توان به برنامه نوشته شده اطمینان حاصل گردد. با توجه به نتایچ به دست آمده به تاثیر پارامترهای موثر بر عملکرد هر دو راکتور پرداخته شده است به عنوان مثال بازده بنزین تولیدی با افزایش دمای راکتور افزایش پیدا کرده و با افزایش شدت جریان خوراک، بازده بنزین در شدت جریان kg/s 45 به بیشینه مقدار خود می رسد و با افزایش نسبت کاتالیست به خوراک ورودی شدت جریان بنزین افزایش پیدا می کند همچنین در احیاگر کاتالیست با سرعت هوای m/s16بیشترین مقدار کک سوخته خواهد شد. نتایج حاصل از بهینهسازی حاکی از آن است که برای دستیابی به بیشترین مقدار بازده بنزین تولیدی باید نسبت کاتالیست به خوراک ورودی را در 05/11، دمای راکتور را در دمای K793 و دبی خوراک ورودی را در kg/s22/72 قرار داد و همچنین در ادامه به بهترین شرایط عملیاتی برای دستیابی به بیشترین مقدار عدد اکتان بنزین تولیدی، پیدا کردن کمینه انرژی مورد نیاز برای دست یابی به بیشینه مقدار محصول اصلی واحد و همچنین به بررسی چند شرایط اضطرار واحد پراخته شده است مانند کاهش دبی خوراک ورودی و یا کاهش نسبت کاتالیست به خوراک ورودی به رایزر راکتور که اگر به صورت ناخواسته انجام شود پارامترهای دیگر از قبیل دمای راکتور چگونه تغییر کند تا بتوان بازده بنزین تولیدی را در مقدار اولیه خود ثابت نگه داشت . کلمات کلیدی : واحدشکست کاتالیستی بستر سیال،رایزر راکتو، احیاگر کاتالیست، بهینه سازی
- Abstract
- In This current project, the FCC, as one the most important refinery units, is examined. In examining this unit, in the first step by using math modeling, the two reactors in this unit were coded in MATLAB software, then by optimizing the unit, the best kinetic parameters were calculated in a way that the difference with industrial data was extremely low. The error rate between simulator model and industrial data for produced gasoline R2=.9969, Carbon dioxide R2=.9995, burned cock R2=1, and also other parameters was extremely low as well. These calculations show that the written plan (schedule) is trustworthy. Considering the results, the impact of parameters, effective on the performance of both reactors, was examined. For example, the yield of produced gas was increased by increasing the temperature of the reactor and also by raising the flow rate of feed, the yield of gasoline in flow rate of 45 kg/s is in its peak. By increasing the catalyst to oli ratio, the flow rate of gasoline will increase as well. In regenerator with the air speed 16 m/s, the highest amount of cock will burn. Results of optimizing the unit demonstrate, in order to achieve the highest amount of gas yield, the ratio of catalyst to input feed should be 11.05, the temperature of reactor should be in 793 k and input feed flowrate should be 72.22 kg/s. Also in this project, the best conditions to achieve the highest amount of Etna number for produced gas was examined. Finding the minimum amount of energy to achieve the maximum amount of main product is another aim in this project. In this project some emergency situations such as: a decrease in input feed flowrate, decreasing the catalyst to oil ratio, in Rizer reactor were considered. It is examined if these parameters alter unintentionally, how other parameters like reactor temperature can change to maintain the yield of produced gas in its primary. Keywords: FCC, Rizer reactor, regenerator, optimization
