بررسی و پایش کاهش گوگرد از بنزین های یورو 4

فهرست

عنوان                                                                                                             صفحه

چکیده                                                                                                                 1

مقدمه                                                                                                                  2

فصل اول:کلیات                                                                                                     5

1-1آلودگی هوا ناشی از مواد نفتی                                                                              6

1-2انواع بنزین،آنالیز و خواص آنها                                                                           6

1-2-1اهمیت ویژگی های بنزین خودرو                                                                       7

1-2-1-1درجه ضد کوبش                                                                                        7

1-2-1-2عدد اکتان                                                                                                 7

1-2-1-3فراریت                                                                                                   8

1-2-1-4فشار بخار                                                                                                8

1-2-1-5خوردگی                                                                                                  9

1-2-1-6صمغ موجود                                                                                             9

1-2-1-7گوگرد                                                                                                     9

1-2-1-8پایداری اکسایشی                                                                                        9

1-2-2مشخصات بنزین                                                                                           9

1-3منشا گوگرد                                                                                                     16

1-3-1هیدروژن سولفید                                                                                           18

1-3-2تیول ها                                                                                                      18

 1-3-3سولفید ها                                                                                                   18

1-3-4 دی سولفید ها                                                                                               18

1-3-5تیوفن و مشقاتش                                                                                            19

1-4مضرات گوگرد و دلایل حذف آن                                                                          19

1-5شباهت گوگرد زدایی با نیتروژن زدایی                                                                 20

1-6روش های گوگرد زدایی                                                                                      2

1-6-1گوگرد زدایی باکتریولوژی                                                                              21

1-6-2گوگرد زدایی با فلزات و ترکیبات فلزی                                                               21

1-6-3گوگرد زدایی با روش شیمیایی                                                                          22

1-6-4گوگرد زدایی به روش اکسیداسیون                                                                     22

1-6-5گوگرد زدایی زیستی                                                                                      22

1-6-6گوگرد زدایی هیدروژنی                                                                                  22

1-7روش های ملایم کردن                                                                                       23

1-8واحد تهیه گوگرد در پالایشگاه                                                                              24

فصل دوم :کاتالیست                                                                                                26

2-1تکنولوژی های کاتالیستی در صنایع جدید                                                                27

2-1-1چشم انداز آینده                                                                                              27

2-2کاتالیست                                                                                                        30

2-2-1غیر فعال شدن کاتالیست ها                                                                              31

 2-2-2واکنش های کاتالیزوری جامد                                                                          31

2-2-3مشخصات اصلی کاتالیست ها                                                                           32

2-3کاتالیست های فرآیند تصفیه هیدروژنی                                                                   32

2-4سنتز سولفید مولیبدن                                                                                          33

2-5سولفیداسیون اکسیدها                                                                                          34

2-6پیشینه تحقیق                                                                                                   34

2-6-1فرآیند OATS                                                                                             34

2-6-1-1نخستین گام ها                                                                                           35

     2-6-1-2بازار پر رقابت                                                                                         36

2-6-2فرآیند MEROX                                                                                        36

2-6-2-1بهینه کردن پارامترهای عملیاتی برج مراکس                                                    39

2-6-3فرآیند کلاوس                                                                                               39

فصل سوم:آزمایشات                                                                                               40

3-1طراحی آزمایش                                                                                               41

3-2ساخت کاتالیست                                                                                               42

3-3راکتور بستر ثابت                                                                                            43

3-4مراحل انجام آزمایش                                                                                         44

فصل چهارم:بهینه سازی                                                                                          50

4-1بهینه سازی و نتایج                                                                                           51

4-1-1فشار جزئی هیدروژن                                                                                     52

4-1-2دمای واکنش                                                                                                52

4-1-3سرعت فضایی                                                                                             53

4-1-4نسبت هیدروژن به خوراک                                                                              53

4-2بهینه سازی پارامترهای ساختاری                                                                         53

4-3بهینه سازی شرایط عملیاتی                                                                                60

4-3-1بهینه سازی فشار                                                                                         60

4-3-2بهینه سازی دما                                                                                             63

4-4سینتیک                                                                                                         64

4-5مدل سینتیکی واکنش های هتروژن                                                                        64

4-6مدل سینتیکی پیشنهادی                                                                                      66

4-7بررسی مدل های سینتیکی واکنش گوگرد زدایی هیدروژنی                                          66

4-9نتایج آزمایش های راکتور انتگرالی                                                                       69

4-10بدست آوردن پارامترهای سینتیکی مدل                                                                 71

فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادات                                                                            73

5-1نتیجه گیری                                                                                                     74

5-2پیشنهادات                                                                                                       76

ضمائم                                                                                                                77

مشکلات نشت هیدروژن سولفید                                                                                 78

دستگاه توتال سولفور                                                                                             79

سولفورسنج فرآورده های نفتی                                                                                  80

منابع                                                                                                                 81

فهرست جداول

    عنوان                                                                                                                             صفحه

جدول1-1 :ترکیبات انواع بنزین                                                                                                          11

جدول1-2 :درصد وزنی اجزا                                                                                                         13

جدول1-3 :مقایسه بین درصد وزنی و حجمی بنزین سوپر و یورو4                                                           14

جدول1-4 :مقایسه بین آلاینده ها در اردیبهشت 93                                                                                15

جدول1-5 : مقایسه بین آلاینده ها در اردیبهشت92                                                                               16

             جدول 2-1:انواع کاتالیست و کاربردش                                                                                             28

             جدول2-2:فاز فعال آهن و مولیبدن                                                                                                  33

             جدول3-1 :وزن کاتالیست ها                                                                                                          45

             جدول3-2 :شرایط آزمایش                                                                                                             45

             جدول4-1 :سطوح مورد بررسی                                                                                                     54

             جدول4-2:طراحی آزمایش برای پارامترهای معرفی شده توسط روش تاگوچی                                            55

             جدول4-3 :آزمایشات اولیه برای بدست آوردن محدوده قابل کنترل شرایط آزمایش                           56

             جدول4-4 :نتایج آزمایشات انجام شده برای بهینه سازی ساختاری کاتالیست                                                56

             جدول4-5 :نتایج حاصل از دو نرم افزار                                                                                           57

             جدول4-6 :نتایج حاصل از نرم افزار minitab                                                                                 58

             جدول4-7 :نتایج آزمایشات فشار  پس از آنالیز                                                                                    61

             جدول4-8 :نتایج آزمایشات سرعت فضایی پس از آنالیز                                                                        62

              جدول4-9 :نتایج آزمایشات دما پس از آنالیز                                                                                      63

              جدول4-10 :نمونه هایی از مدل سینتیکی                                                                                          67

             جدول4-11 :نتایج آزمایشات سینتیکی                                                                                               69

             جدول4-12 : سرعت مصرف تیوفن                                                                                               71

             جدول4-13 : پارامترهای ارائه شده توسط روش سیمپلکس به                                                                 72

            کمک نرم افزارsolverبراساس روش بهینه سازی نیوتنی

 

                   

 

                      

 

 

 

فهرست نموارها

عنوان                                                                                                                          صفحه

نمودار4-1:مدل سازی نتایجMo با نرم افزار minitab                                                            59

     نمودار4-2: مدل سازی نتایج Coبا نرم افزار minitab                                                             59

نمودار4-3: مدل سازی نتایجTiO₂ با نرم افزار minitab                                                         60

نمودار4-4:تغییرات میزان تبدیل تیوفن                                                                                   70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                         صفحه

شکل2-1 :merox unitواحد 300                                                                                       38

     شکل 2-2:واحد گوگرد سازی با روش کلاوس                                                                        39

شکل3-1 :دستگاه توتال سولفور برای آنالیز ترکیبات گوگردی                                                     41

     شکل3-2 :سولفورسنج فرآورده های نفتی                                                                               42

شکل4-1 :بهینه سازی فشار پس از آنالیز                                                                              61

     شکل4-2 :بهینه سازی سرعت فضایی پس از آنالیز                                                                  63

شکل4-3:بهینه سازی دما پس از آنالیز                                                                                  64