استفاده از مایعات یونی در عملیات آروماتیک زدایی از برش سنگین هیدروکربنی

در تحقیق حاضر، به مطالعه عملکرد حلال مخلوطی متشکل از حلال صنعتی سولفولان و مایعات یونی در آروماتیک زدایی از برش های هیدروکربنی پرداخته شده است. در بررسی تاثیر متغیرهای عملیاتی نسبت حلال به خوراک، درصدوزنی آب همراه حلال، دما و محتوای مایع یونی حلال مخلوط، از روش های تحلیل واریانس و شبکه عصبی مصنوعی، در قالب یک شبکه پرسپترون چندلایه استاندارد، استفاده شد. نتایج حاصل بیانگر آن است که در سامانه برش نفتای مخلوط+ سولفولان+ آب، درصد آب همراه حلال و دما به ترتیب دارای بیشترین و کمترین تاثیر بر استخراج آروماتیک ها می باشند. به صورت مشابه، در مطالعه عملکرد حلال مخلوط متشکل از سولفولان و مایع یونی 3- متیل-n- بوتیل پیریدینیوم دی سیان ایمید، مشاهده گردید که محتوای مایع یونی حلال مخلوط دارای بیشترین تاثیر در میان متغیرهای عملیاتی است. همچنین محتوای مایع یونی حلال مخلوط دارای تاثیری خطی بر ظرفیت استخراجی حلال مخلوط می باشد که این امر بیانگر عدم وجود اثرات هم افزایی میان حلال صنعتی و مایع یونی است. بررسی عملکرد دوره ای حلال مخلوط نیز نشان دهنده پایداری حرارتی و شیمیایی مطلوب آن در عملیات بازیافت حلال می باشد. اگرچه، حضور آب در حلال مخلوط، منجر به تضعیف عملکرد این حلال گردید. در اعتبارسنجی نتایج تجربی حاصل با استفاده از مدل ترمودینامیکی unifac، به مدل سازی ساختاری برش هیدروکربنی پرداخته شد. در این راستا، به توسعه دو روش جدید مبتنی بر گرانروی و ضریب واتسون برش، در تعیین نماینده های ساختاری برش هیدروکربنی پرداخته شد. برخلاف روش های موجود، روش های پیشنهادی نیازمند کاربرد منحنی جوش برش نبوده و از دقت قابل قبولی در مقایسه با روش های موجود برخوردار می باشند. همچنین، روش پیشنهادی بر پایه گرانروی، بخوبی قابل تعمیم به برش های سنگین می باشد. در نهایت، با مقایسه اولیه و تقریبی عملکرد بهینه حلال صنعتی و حلال مخلوط پیشنهادی در فرآوری 300 تن برساعت برش نفتای مخلوط پالایشگاه تهران، مشاهده شد که کاربرد حلال مخلوط در مقایسه با حلال صنعتی، منجر به 49% کاهش در هزینه کل سرمایه گذاری و 72% کاهش در هزینه انرژی فرآیند می شود. لذا، فرآیندی مبتنی بر حلال مخلوط، از پتانسیل اقتصادی مطلوبی به منظور جایگزینی با فرآیندهای مبتنی بر حلال صنعتی سولفولان برخوردار است.