فهرست مطالب
1-1معرفیمجتمعپتروشیمیجم 2
1-1-1واحدكراكينگ 6
1-1-2قسمتگـــــرم 8
1-1-3كمپرسور 9
1-1-4متانزدايي 12
1-1-5اتانزدايي 13
1-1-6جداسازيبرشسهكربني 13
1-1-7جداسازيبرشچهاركربني 14
1-2مقدمهایبررآکتورهایبسترچکهای 18
1-2-1مقایسهباسایررآکتورهایسهفازی 22
2-1مروریبرتحقیقاتانجامشدهدرزمینهیمدلسازیرآکتوربسترچکهای 31
2-2مروریبرتحقیقاتانجامشدهدرزمینهیسینتیکهیدروژناسیونبوتادین 33
3-1شرحمدلریاضی 37
3-1-1مراحلانتقالجرموفرضیاتحاکم 37
3-1-2معادلاتجرموانرژی 39
3-2خواصفیزیکی 40
3-3معادلاتسینتیکی 43
3-3-1کاتالیست 45
3-4حلعددیوروشبهینهسازی 46
4-1ارزیابیمدل 49
4-2نتایج 51
4-2-1پروفیلدمادرطولرآکتور 55
4-2-2توزیعشدتجریانمولیاجزایموجوددرفازمایع 56
4-2-3توزیعشدتجریانمولیهیدروژنفازگازیدرطولرآکتور 62
4-2-4توزیعمشخصههایفیزیکیدرطولرآکتور 63
4-2-5بررسیتأثیراتتغییردمایورودی 65
4-2-6تغییراتدرصدتبدیلوبازدهتحتتأثیردماوشدتجریانورودی 68
5نتیجهگیریوپیشنهادات 70
فهرست جداول
شمارهصفحه |
عنوان |
19 |
جدول 1- شرایط عملیاتی و ترکیب نسبی اجزاء در ورودی رآکتور |
36 |
جدول2– خلاصهای از مقالات منتشر شده با موضوع مدلسازی سینتیکی هیدروژناسیون 1و3-بوتادین |
42 |
جدول3- روابط فیزیکی مورد استفاده در مدلسازی رآکتور |
47 |
جدول4- مشخصات کاتالیست پوسته-تخم مرغی مورد استفاده |
51 |
جدول 5- مقادیر متوسط Keq و ΔG°در طول رآکتور برای واکنشهای پیشنهادی |
51 |
جدول 6- مقایسه بین نتایج مدلسازی و نتایج رآکتور صنعتی |
54 |
جدول 7- ثوابت سرعت و عبارات دقیق سینتیکی به کار گرفته شده |
فهرست شکلها و نمودارها
شماره صفحه |
عنوان |
6 |
تصویر1- نمودار کندهای واحد الفین دهم |
16 |
تصویر 2- شمایی از نمودار جریان فرآیند واحد بوتان زدایی |
18 |
تصویر 3- نمودار جریان فرآیند واحد هیدروژناسیون |
22 |
تصویر 4- شمایی از یک رآکتور بستر چکهای |
24 |
تصویر 5- شمایی از یک رآکتور دوغابی]17[ |
27 |
تصویر 6- شمایی از یک رآکتور ستون حبابی بستر آکنده]17[ |
39 |
تصویر7- مراحل انتقال جرم برای المانی از رآکتور به طول ΔZ |
44 |
تصویر8- شبکهی واکنشهای هیدروژناسیون 1و3-بوتادین |
47 |
تصویر9- شمایی از کاتالیست پوسته-تخم مرغی |
53 |
تصویر10- میانگین سرعت واکنشها |
56 |
تصویر 11- پروفایل دما در طول رآکتور |
57 |
تصویر12- تغییرات شدت جریان مولی بوتادین نسبت به طول بدون بعد رآکتور |
58 |
تصویر13- تغییرات شدت جریان مولی 1BE نسبت به طول بدون بعد رآکتور |
59 |
تصویر 14- تغییرات سرعت واکنشهای r9 و r7 و r1در طول رآکتور |
60 |
تصویر15- تغییرات شدت جریان مولی نرمال بوتان نسبت به طول بدون بعد رآکتور |
61 |
تصویر 16- تغییرات سرعت واکنشهای r11 و r10 و r9 و r8 در طول رآکتور |
62 |
تصویر17- تغییرات شدت جریان مولی IB نسبت به طول بدون بعد رآکتور |
63 |
تصویر18- تغییرات شدت جریان مولی IBA نسبت به طول بدون بعد رآکتور |
64 |
تصویر19- تغییرات شدت جریان مولی هیدروژن گازی نسبت به طول بدون بعد رآکتور |
65 |
تصویر20- تغییرات نفوذپذیری هیدروژن در طول رآکتور |
65 |
تصویر21- تغییرات ویسکوزیته فاز مایع در طول رآکتور |
66 |
تصویر 22- تأثیر دمای ورودی بر دمای سیستم در طول بدون بعد رآکتور |
67 |
تصویر 23- تأثیر دمای ورودی بر شدت جریان مولی BD در طول بدون بعد رآکتور |
68 |
تصویر 24- تأثیر دمای ورودی بر شدت جریان مولی نرمال بوتان در طول بدون بعد رآکتور |
70 |
تصویر25- شمای سه بعدی از درصد تبدیل BD به عنوان تابعی از دما و شدت جریان مولی ورودی |
71 |
تصویر26- شمای سه بعدی از بازده BA به عنوان تابعی از دما و شدت جریان مولی ورودی |
فهرست نشانههای اختصاری
نشانه |
تعریف |
واحد |
سطح مقطع رآکتور |
m2 |
|
غلظت مولی |
mol.m-3 |
|
ظرفیت گرمایی استاندارد جزئ iام در دمای استاندارد |
j.mol-1.k-1 |
|
قطر ذرهی کاتالیستی |
m |
|
قطر رآکتور |
m |
|
نفوذپذیری هیدروژن در فاز مایع |
m2.s-1 |
|
انرژی فعالسازی |
j.mol-1 |
|
شدت جریان مولی |
mol.s-1 |
|
انرژی آزاد گیبس جزئ i ام در فشار استاندارد |
j.mol-1 |
|
انرژی استاندارد آزاد گیبس جزئ i ام در دمای استاندارد |
j.mol-1 |
|
ثابت هنری |
pa.m3.mol-1 |
|
آنتالپی استاندارد تولید جزء i ام در دمای استاندارد |
j.mol-1 |
|
ضریب نوسان |
مراجعه به جدول 8 |
|
ضریب حجمی انتقال جرم گاز-مایع |
s-1 |
|
ضریب حجمی انتقال جرم مایع-جامد |
s-1 |
|
ثابت تعادلی |
– |
|
ضریب نوسان در دمای مرجع |
مراجعه به جدول 8 |
|
وزن مولکولی |
gr.mol-1 |
|
فشار کاهش یافته |
– |
|
ثابت جهانی گازها |
J.mol-1.K-1 |
|
عدد رینولدز |
– |
|
سرعت واکنش |
mol.s-1.kgcat-1 |
|
عدد اشمیت |
– |
|
ضریب شکل |
– |
|
دما |
K |
|
دمای کاهش یافته |
– |
|
دمای مرجع |
K |
|
دمای استاندارد |
K15/298 |
|
سرعت ظاهری |
m.s-1 |
|
حجم مولی گاز هیدروژن در شرایط استاندارد |
m3.mol-1 |
|
طول دیفرانسیلی رآکتور |
m |
نشانههای اختصاری یونانی
نشانه |
تعریف |
واحد |
تغییر انرژی آزاد گیبس در شرایط فشار استاندارد |
j.mol-1 |
|
گرمای واکنش j ام |
j.mol-1 |
|
گرمای تبخیر |
j.mol-1 |
|
ماندگی مایع |
– |
|
عدد استوکیومتری جزء iام |
– |
|
دانسیتهی بستر کاتالیستی |
kgcat.m3 |
|
ویسکوزیته |
kg.m-1.s-1 |
|
حلالیت هیدروژن در مخلوطی از هیدروکربنها |
m3.kg-1.pa-1 |
|
دانسیتهی فاز مایع در شرایط عملیاتی |
kg.m-3 |
|
دانسیتهی فاز مایع در دمای 20 درجه سانتیگراد |
kg.m-3 |
|
پارامتر همبستگی |
– |
|
حجم مولی در نقطهی جوش نرمال |
m3.mol-1 |
زیرنویسها و بالانویسها
i |
شمارندهی اجزای شیمیایی |
ig |
گاز ایدهآل |
j |
شمارندهی واکنشها |
g |
گاز |
l |
مایع |
S |
جامد |
T |
کل |
