توسعه مدل سینتیکی فرآیند تبدیل کاتالیستی بستر ثابت در پالایشگاه های ایران

بنزین ، محصول اصلی فرآیند تبدیل کاتالیستی در پالایشگاه های ایران می باشد . با توجه به اهمیت این واحد در پالایشگاه ، در این پژوهش مدلسازی سینتیکی راکتور بستر ثابت این فرآیند ارائه شده است. ابتدا بدلیل پیچیدگی ساختار و همچنین تنوع مولکولی این واحد، از مدلسازی با روش انتخاب شبه جزء یا مدلسازی گسسته Lumping) (Discrete برای شناسایی خوراک و محصول استفاده شده‌ که مدل ارائه شده دارای 26 شبه جز شامل هیدروکربنهای 5 کربنه (سیکلو پنتان، نرمال پنتان و ایزو پنتان)، هیدروکربنهای 6 تا 9 کربنه (آلکیل سیکلو پنتان، آلکیل سیکلو هگزان، نرمال پارافین، ایزو پارافین و آروماتیک) و همچنین هیدروکربن های سبک شامل نرمال بوتان، ایزو بوتان، پروپان، اتان، متان و هیدروژن می‌باشد. با توجه به اهمیت پارامترهای موثر دراین فرآیند، تعداد 96 تست رآکتوری بر اساس روش طراحی آزمایش تعیین گردیده که این آزمایشات در رآکتور دیفرانسیلی واحد پایلوت پژوهشکده کاتالیست و نانو فناوری- پژوهشگاه صنعت نفت انجام گرفته است. برای مشخص نمودن ثوابت سرعت، از تکنیک بهینه سازی و از الگوریتم(Levenberg - Marquardt) استفاده شده است. در نهایت پس از تعیین سینتیک اولیه، ثوابت سرعت واکنش با استفاده از داده‌های عملیاتی پالایشگاه شامل غلظت آروماتیکها، نفتنها و پارافینها و دمای خروجی از رآکتورها تنظیم شده‌اند. پس از انجام مدل سازی سینتیک و شبیه سازی تمامی تجهیزات موجود در فرآیند ، میزان درصد خطای متوسط(AAD%) بین داده های عملیاتی پالایشگاه و نتایج حاصل از مدل برای دمای خروجی از رآکتور های اول، دوم و سوم، عدد اکتان محصول، بازده محصولات و هیدروژن برگشتی به رآکتور به ترتیب 38/0، 74/0، 59/0، 34/0، 68/5 و 01/3 درصد بوده که دقت بالای مدل سینتیکی ارائه شده در این تحقیق را اثبات می‌نماید.

Keywords:

تبدیل کاتالیستی , مدل سازی , سینتیک , لامپ