در این کار شرایط تشکیل ساختار h هیدرات متان با استفاده از روش ترمودینامیکی واندروالس-پلاتیو بررسی شده و با داده های آزمایشگاهی سایر محققین مقایسه شده است. علاوه بر این، شرایط تشکیل ساختار h هیدرات متان در حضور سیکلواکتان، 3و3-دی متیل-1-بوتن، 2-پنتانون و3-پنتانون به طور آزمایشگاهی اندازه گیری شده است. داده های آزمایشگاهی در محدوده فشاری 20 تا 70 بار به دست آمده اند. داده های آزمایشگاهی بدست آمده برای سیکلواکتان و3و3-دی متیل-1-بوتن با داده های آزمایشگاهی سایر محققین و مدل های ترمودینامیکی مقایسه شده و تطابق خوبی مشاهده شده است. اما برای دو سیستم 2-پنتانون و3-پنتانون نتایج آزمایشگاهی بدست آمده نشان داد که این دو هیدروکربن به جای اینکه به عنوان یک تشکیل دهنده ساختار h هیدرات، عمل کنند، مانند یک بازدارنده ترمودینامیکی برای ساختار i متان عمل کردند.

در این تحقیق، مدلی برای تماس دهنده غشایی فیبر توخالی پلی پروپیلن جهت جذب دی اکسید کربن ارائه شده است. بین جذب دی اکسید کربن در تماس دهنده غشایی فیبر توخالی با برج جذب دارای دو جریان ورودی جاذب، با استفاده از جاذب کربنات پتاسیم مقایسه ای انجام شده است. اجزاء فاز گاز و مایع ورودی به تماس دهنده غشایی مانند برج جذب واحد آمونیاک پتروشیمی شیراز می باشند. مدل سازی بر مبنای حالت خشک برای غشا (عدم ورودی جاذب به غشا) انجام شده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل با داده های تجربی نشان داد، تطابق خوبی را بین این داده ها وجود دارد. نتایج شبیه سازی همچنین نشان داد که با استفاده از تماس دهنده غشای فیبر توخالی می توان به عملکرد بهتری جهت جذب دی اکسید کربن نسبت به برج جذب رسید. همچنین این شبیه سازی نشان داد که افزایش دبی مایع ، تعداد فیبر غشایی به کار گرفته شده و دما می تواند به جذب هر چه بیشتر دی اکسید کربن کمک کند. اما افزایش دبی گاز به علت کاهش زمان تماس گاز با غشا، باعث کاهش جذب می شود. همچنین نتایج حاصل نشان می دهد که افزایش غلظت دی اتانول آمین در افزایش جذب دی اکسید کربن تاثیری قابل توجهی نخواهد گذاشت. در این تحقیق، همچنین مقایسه ای بین حضور و عدم حضور واکنش شیمیایی جهت جذب دی اکسید کربن انجام شد و مشاهده گردید که جذب دی اکسید کربن در حضور واکنش شیمیایی بیشتر می گردد.

به منظور ارتقای پارامترهای کلیدی واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه شیراز ( افزایش عدد اکتان محصول این واحد، بالا بردن بازده فرایند، افزایش هیدروژن تولیدی و بالا بردن خلوص هیدروژن تولیدی )، در این پایان نامه یک طرح جدید برای راکتورهای واحد تبدیل پالایشگاه شیراز ارائه شد. با بررسی های انجام شده بر روی فرایند احیای متناوب مشخص گردید که این فرایند،دارای نقاط ضعف های بزرگی است. به دلیل فشار بالای سیستم، که این فشار به منظور جلوگیری از تشکیل زیاد کک اعمال می شود، عدد اکتان در طی فرایند مقدار مطلوبی را نخواهد داشت و حتی در کمتر از 250 روز به زیر 95 کاهش پیدا می کند و از حداقل عدد اکتان بنزین سوپر در استانداردهای بین المللی نیز کمتر است. از طرفی به دلیل اینکه سیستم احیای متناوب مستلزم فرایند در فشار بالا می باشد، در جهت جبران فعالیت کاتالیست مجبور به بالا بردن متوسط وزنی دمای ورودی راکتورها در سیستم می باشد که این امر موجب کاهش زیاد بازده، در طی دوره می گردید. در روش احیای متناوب تا زمانیکه کاتالیست از نظر اقتصادی بازدهی و کارائی لازم را دارد مورد استفاده قرار می گیرد و در صورت عدم بازدهی، واحد به مدت 1 ماه بسته شده و بوسیله احیا و جوان سازی، فعالیت و شرایط کاتالیست را بحالت اول بر می گردانند و مجدداً واحد مورد استفاده قرار می گیرد. اما در طی مدتی که واحد از سرویس خارج می باشد و کاتالیست در حال احیا است از لحاظ اقتصادی به پالایشگاه به سبب از سرویس خارج بودن فرایند، لطمه وارد می شود.بدلیل همین مشکلات که بطور کلی ناشی از عملیات در فشار بالا و دمای بالا بود، در فرایند تبدیل کاتالیستی با احیای متناوب، علاوه بر کاهش عدد اکتان و بازده فرایند، با کاهش مقدار هیدروژن تولیدی و پایین بودن در صد خلوص آن نیز روبرو می شوند. با اضافه نمودن راکتور چهارم به فرایند تبدیل کاتالیستی پالایشگاه شیراز، اثر تغییر روش احیای فرایند از احیای متناوب به احیای نوبتی راکتور ها بررسی گردید. نتایج بدست آمده نشان دهنده افزایش ترکیبات آروماتیک و هیدروژن تولیدی در محصول خروجی از راکتور ها می باشد و به سبب تسهیلاتی که در فرایند احیای نوبتی وجود دارد خلوص هیدروژن تولیدی و بازده فرایند نیز افزایش پیدا خواهد کرد.

تبدیل کاتالیستی یکی از ضروری ترین فرآیند ها در صنایع مرتبط با نفت می باشد. هدف از این فرآیند، تولید محصول با عدد اکتان بالا می باشد. دو روش برای بهبود فرآیند وجود دارد. یکی تلاش برای ایجاد راکتورهای مناسب تر و با عملکرد بهینه و دیگری تلاش برای تولید کاتالیست های با راندمان بالاتر

ذخیره سازی گاز متان به عنوان یک سوخت پاک جهت استفاده در خودروها یکی از کاربردهای مهم جذب سطحی است که همواره موردتوجه محققان بوده است. در این مقاله نحوه جذب و واجذب متان بر روی چند نوع ساختار آلی- فلزی با نام اختصاری mof و irmof با استفاده از معادله حالت اختلال یافته زنجیر کره سخت (phsc) و معادله حالت سانچز-لاکمب (sl) بررسی شده است. در معادله حالت phsc سه پارامتر r، ? و b بر مبنای واحد سازنده ماکرومولکول وجود دارد که به ترتیب بیانگر تعداد واحدهای موجود در مولکول، نیروهای جاذبه بین دو مولکول مجزا و حجم کنار گذاشته شده واندروالس می باشند. در معادله حالت sl سه پارامتر t*،p* و *? وجود دارد که به ترتیب بیانگر دمای مشخصه، فشار مشخصه و چگالی مشخصه هستند.

هدف اصلی از این تحقیق شبیه سازی جذب دی اکسید کربن از مخلوط های گازی co2/n2 و co2/ch4 توسط تماس دهنده ی غشایی فیبر توخالی پلی پروپیلن با استفاده از محلول های آبی n-متیل دی اتانول آمین (mdea)، 2-آمین-2-متیل-1-پروپانول (amp)، دی اتانول آمین (dea)، منواتانول آمین (mea) و مخلوطی از آن ها می باشد. شبیه سازی بر مبنای شرایط کاملاً مرطوب برای جریان متقاطع گاز-مایع توسط نرم افزار comsol (ورژن 2012) صورت گرفته است. فرایند نفوذ واکنشی در فاز مایع صورت گرفته است. در این شبیه سازی هر دو ترم نفوذ محوری و شعاعی در هر سه قسمت مجرا، غشاء و پوسته مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این شبیه سازی نیز نشان می دهد که محلول آبی خالص mea از سایر محلول های آبی برای جذب co2 مناسب تر می باشد. همچنین نتایج حاصل نشان می دهد که با اضافه کردن mea به محلول mdea و amp به محلول dea سرعت جذب دی اکسید کربن افزایش می یابد. نتایج این شبیه سازی نیز نشان می دهد که میزان جذب دی اکسید کربن با افزایش دبی جریان مایع، تعداد فیبرها، طول غشاء، غلظت حلال و نسبت تخلخل به انحنا افزایش می یابد. اما با افزایش دبی جریان گاز حذف co2 به علت کاهش زمان تماس کاهش می یابد. به علاوه مقایسه بین نتایج حاصل از محاسبات و داده های تجربی نشان می دهد که این مدل تطابق خوبی با داده های تجربی دارد.

در این پایان نامه، شرایط تشکیل هیدرات متان در حضور همزمان اتانول و bmim-bf4 به منظور مطالعه اثر بازدارندگی ترمودینامیکی، به صورت آزمایشگاهی اندازه گیری شده است. این محلول در سه درصد وزنی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. محلول شماره 1 حاوی 33/3 درصد وزنی اتانول و 91/6 درصد وزنی bmim-bf4، محلول شماره 2 حاوی 91/7 درصد وزنی اتانول و 58/6 درصد وزنی bmim-bf4 و محلول شماره 3 حاوی 16/12 درصد وزنی اتانول و 28/6 درصد وزنی bmim-bf4 است. محدوده کلی فشار و دمای اندازه گیری شده 32/8-18/3 مگا پاسکال و 29/283-6/273 کلوین است. هر سه محلول اثر بازدارندگی قوی داشتند، اما میزان بازدارندگی محلول شماره 3 به دلیل درصد وزنی بالای اتانول، بیشتر بوده است. میزان کاهش دمای متوسط برای محلول های شماره 1، 2 و 3 به ترتیب 99/0، 19/2 و 67/3 کلوین است. همچنین جهت پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات متان در حضور انواع بازدارنده ها (الکل ها، گلایکول ها و مایعات یونی)، سه مدل فعالیت متداول nrtl، uniquac و unifac را با ترکیب با روش ترمودینامیکی واندروالس پلاتیو و معادله حالت پنگ-رابینسون بررسی و نتایج با داده های موجود در منابع مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که هر سه مدل فعالیت استفاده شده با داده های آزمایشگاهی تطابق خوبی دارند. اما از بین هر سه مدل، مدل nrtl برای الکل ها و گلایکول ها و مدل uniquac برای مایعات یونی دقت بالاتری دارد. علاوه بر این، شرایط تشکیل هیدرات متان در حضور همزمان اتانول و bmim-bf4، با توجه به در دسترس بودن پارامترهای بهینه شده بر اساس داده های تعادل بخار-مایع، از طریق مدل nrtl محاسبه شده است و مطابقت بسیار خوبی با مقادیر اندازه گیری شده مشاهده شده است.

در این پایان نامه، شرایط تشکیل هیدرات متان در حضور همزمان اتانول و bmim-bf4 به منظور مطالعه اثر بازدارندگی ترمودینامیکی، به صورت آزمایشگاهی اندازه گیری شده است. این محلول در سه درصد وزنی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. محلول شماره 1 حاوی 3.33 درصد وزنی اتانول و 6.91 درصد وزنی bmim-bf4، محلول شماره 2 حاوی 7.91 درصد وزنی اتانول و 6.58 درصد وزنی bmim-bf4 و محلول شماره 3 حاوی 12.16 درصد وزنی اتانول و 6.28 درصد وزنی bmim-bf4 است. محدوده کلی فشار و دمای اندازه¬گیری شده 8.32-3.18 مگا پاسکال و 283.29-273.6 کلوین است. هر سه محلول اثر بازدارندگی قوی داشتند، اما میزان بازدارندگی محلول شماره 3 به دلیل درصد وزنی بالای اتانول، بیشتر بوده است. میزان کاهش دمای متوسط برای محلول های شماره 1، 2 و 3 به ترتیب 0.99، 2.19و 3.67 کلوین است. همچنین جهت پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات متان در حضور انواع بازدارنده ها (الکل ها، گلایکول ها و مایعات یونی)، سه مدل فعالیت متداول nrtl، uniquac و unifac را با ترکیب با روش ترمودینامیکی واندروالس پلاتیو و معادله حالت پنگ-رابینسون بررسی و نتایج با داده های موجود در منابع مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که هر سه مدل فعالیت استفاده شده با داده های آزمایشگاهی تطابق خوبی دارند. اما از بین هر سه مدل، مدل nrtl برای الکل ها و گلایکول ها و مدل uniquac برای مایعات یونی دقت بالاتری دارد. علاوه بر این، شرایط تشکیل هیدرات متان در حضور همزمان اتانول و bmim-bf4، با توجه به در دسترس بودن پارامترهای بهینه شده بر اساس داده های تعادل بخار-مایع، از طریق مدل nrtl محاسبه شده است و مطابقت بسیار خوبی با مقادیر اندازه گیری شده مشاهده شده است.