شبیه سازی cfd راکتور بستر ثابت هیدروکراکینگ واحد آیزوماکس

هدف از انجام این پروژه شبیه سازی پدیده های انتقال مومنتسوم و حرارت در راکتور بستر قطره ای هیدروکراکینگ واحد آیزوماکس به فطر 3.6 متر و ارتفاع 17.4 متری می باشد. برای اعمال نیروی درگ و فعل و انفعال ناشی از حضور فازهای مایع، جامد و گاز بطور همزمان در بسترهای موجود در این راکتور از راهکار و مفهوم محیط متخلخل برای حضور فاز جامد استفاده شده است و همچنین برای اعمال فازهای مایع و گاز بطور همزمان و نیز تاثیر یک فاز بر روی توانایی جریان داشتن فاز دیگر از مفهوم نفوذ پذیری نسبی استفاده شده است. در ادامه و با در نظر گرفتن تغییرات خواص فیزیکی برش های نفتی با دما به ویژه ویسکوزیته، تغییرات آن با دما در نظر گرفته شد و با استفاده از آن، پدیده های هیدرودینامیکی و حرارتی در راکتور مذکور با در نظر گرفتن ابعاد واقعی راکتور به کمک نرم افزار fluent 6.3 شبیه سازی شده است. رابطه درگ و نیز تغییرات ویسکوزیته با استفاده از کد udf در نرم افزار تعریف شد. نتایج حاصل از این شبیه سازی که بیان کننده مشکلات عملیاتی راکتور صنعتی از قبیل نقطه داغ، محدودیت دبی ورودی، عدم توزیع شعاعی دما و ایجاد حالت کانالیزه جریان است، با آنچه در واحد پالایشگاهی و در واقعیت وجود دارد، مطابقت دارد بطوریکه در یکی از بسترهای کاتالیستی به دلیل دمای بالای حاصل از واکنش نقاط داغ زیادی ایجاد می گردد و دما به حدود 1080 درجه کلوین می رسد که به مرور باعث غیر فعال شدن کاتالیست ها در حدود 4.1 بار افت فشار روی می دهد که نتایج حاصل از شبیه سازی در این حالت نیز با داده های صنعتی مطابقت دارد و خطا در حدود 2% است که احتمالا به دلیل دزر نظر گرفتن تشکیل کک در مدل است. همچنین مقدار عددی دمای ورودی و خروجی از راکتور که با cfd محاسبه شد با داده های پالایشگاهی برابر است و در چند دهم با هم اختلاف دارند. از طرفی توزیع مناسب جریان در بسترهای کاتالیستی دیده نمی شود و حالت کنالیزه جریان وجود دارد. از اینرو برای رفع مشکلات راهکارهایی ارائه و تاثیر آن نیز بررسی شده است. نتایج حاصل از این راهکارها نشان می دهد که دمای بستر خوبی کنترل شده و توزیع دمایی مناسبی در بستر ایجاد می گردد. از طرفی حالت کانالیزه شدن جریان هم بخوبی کنترل شده و توزیع جریان در بسترهای کاتالیستی بهبود پیدا کرد.