شبیه سازی و بهینه سازی راکتورهای شیفت کانورتور بخار-گاز (واحد آمونیاک مجتمع شیمیایی رازی)

هدف از انجام این پروژه شبیه سازی و بهینه سازی راکتورهای شیفت کانورتور بخار-گاز دما بالا و دما پایین خصوصا راکتورهای مذکور در واحد آمونیاک مجتمع شیمیایی رازی بندر ماهشهر به منظور بدست آوردن نمودار افزایش و یا کاهش درصد ترکیبات ، دما و فشار در این راکتورها میباشد. به منظور دقت و اطمینان بیشتر برای هر یک از راکتورهای فوق معادلات سرعت مختلفی مورد استفاده قرار دادیم که یکی از این معادلات را برای راکتور lt از طریق مدل میکروسینیتک بدست آوردیم و مابقی معادلات سرعت مورد استفاده، پس از بررسی تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل فشار کل سیستم، نفوذ واکنش دهنده ها و محصولات در خلل و فرج کاتالیست ، روزهای کارکرد کاتالیست و میزان سولفید هیدرژن موجود در خوراک بر روی سرعت واکنش ، روابط آنها را در معادلات فوق تاثیر دادیم با این هدف که بتوانیم به سرعت واقعی واکنش نزدیکتر شویم. در این مرحله پس از نوشتن معادلات موازنه جرم و انرژی بصورت دیفرانسیلی بر روی جزء حجمی هر یک از این راکتورها، معادلات سرعت بدست آمده را در آنها جایگزین نمودیم که معادلات جدیدی حاصل شد که تابعی از دما، فشار، درصد اجزاء مختلف و ... بود که به ناچار این معادلات را به طور همزمان و در قالب یک دستگاه دیفرانسیلی به روش عددی رانگ -کوتا-فلبرگ که دارای دقت بسیار بالایی است حل نمودیم که نتیجه آن محاسبه مقادیر دما، فشار و درصد اجزاء مختلف در هر مقطع دلخواه از راکتورها و نهایتا در خروجی آنها میباشد. تمامی عملیات فوق به صورت یک برنامه کامپیوتری (پکیج) درآورده شده که در آن می توان راکتورها را به تعداد قسمتهای دلخواه تقسیم نمود. پس از اجرای این برنامه برای راکتورهای شیفت کانوتور واحد آمونیاک مجتمع شیمیایی رازی بندر ماهشهر نتایجی حاصل شد که تطابق بسیار خوبی با داده های واقعی راکتورها دارد و میزان خطای آن رضایت بخش می باشد. ضمن اینکه نتایج حاصل از مدل میکروسینیتک نیز هر چند که دارای خطای بیشتری نسبت به دیگر روشها است اما در عین حال جالب میباشد. در نهایت با تغییر شرایط عملیاتی راکتورهای فوق شرایطی بدست آمد که تحت این شرایط راکتورها دارای راندمان بالاتری میباشند.