واحد تبدیل کاتالیستی شمالی شرکت پالایش نفت تهران در مقایسه با واحدی مشابه که از بهترین فن آوری های روز دنیا استفاده می کند بیش از 2.5 برابر انرژی مصرف می کند. ارزیابی های انجام شده منابع ایجاد بیش از 78 درصد از انحراف موجود را آشکار ساخت. همچنین بررسی ها نشان می دهند که 91.6 درصد از شکاف انرژی شناسایی شده به انتگراسیون حرارتی واحد و پنج کوره به نام های 2h-251، 2h-252، 2h-253، 2h-254 و2h-202 مربوط می شود. برای اصلاح انتگراسیون حرارتی واحد از آنالیز پینچ و برای بهبود عملکرد کوره ها از سیستم های اندازه گیری و کنترل جدید در کنار تجهیزات بازیافت انرژی حرارتی خروجی از دودکش استفاده شد. دوره بازگشت سرمایه برای پنج طرح برگزیده بین دو تا سی و چهار ماه برآورد شده است.

چکیده در این تحقیق، غشای نانوکامپوزیت پلی سولفون/سیلیکا به منظور جداسازی گازها ساخته شد و تاثیر تغییرات چهار پارامتر مهم درصد نانوذرات (0، 5، 10، 15، 20 و 25 درصد)، درصد پلیمر پلی سولفون (9% و 15%)، نوع نانوذرات سیلیکا (نانوذرات اصلاح شده و اصلاح نشده) و فشار عملیاتی (3، 5/4 و 6 بار)، بر خصوصیات فیزیکی و ساختاری و همچنین ویژگی های عملیاتی (تراوش پذیری و انتخاب پذیری)، مورد ارزیابی قرار گرفت. تغییرات ساختار شبکه پلیمر در اثر توزیع نانوذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) ارزیابی گردید که افزایش فاصله زنجیرهای پلیمر، توده های نانوذرات در شبکه و تشکیل حفرات را نشان داده است. توزیع نانوذرات سیلیکا و اندازه توده های تشکیل شده در شبکه با آنالیز دستگاهی میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) بررسی گردید. در ازای غلظت پایین از نانوذرات توزیع یکنواخت تر بوده و با افزایش غلظت فاز توزیع شده، میزان حفرات غیرانتخابی بیشتر شده که باعث می شود عملکرد غشا به شدت تحت تاثیر قرار گیرد. میزان حلال باقیمانده در شبکه پلیمر و تغییرات حرارتی با استفاده از آنالیز وزن سنجی حرارتی (tga) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. برای مشاهده و بررسی گروه های پیوندی موجود در غشاهای ساخته شده، آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) انجام شد. گازهای خالص هیدروژن، دی اکسیدکربن و متان به عنوان خوراک در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. تراوش پذیری و انتخاب پذیری با افزایش درصد نانوذرات به ترتیب روندی صعودی و نزولی داشته اند. به عنوان مثال، به ازای 25% حجمی نانوذره اصلاح شده، تراوش پذیری هیدروژن و انتخاب-پذیری هیدروژن به متان به ترتیب 354% افزایش و 71% کاهش، یافته است. با افزایش درصد پلیمر و همینطور استفاده از نانوذرات اصلاح شده، تراوش پذیری و انتخاب-پذیری به ترتیب کاهش و افزایش می یابند. با افزایش فشار تراوش پذیری افزایش یافته و انتخاب پذیری هیدروژن به متان در فشار 6 بار و انتخاب پذیری هیدروژن به دی اکسیدکربن در فشار 5/4 بار به حداکثر مقدار خود می رسند. واژگان کلیدی: غشای نانوکامپوزیت، پلی سولفون، نانوذرات سیلیکا، جداسازی گازی

شناخت ترکیبات سنگین نفتی و تعیین ساختار آنها امروزه دارای اهمیت فراوانی است. برای طراحی تجهیزاتی که شامل فرایندهایی از قبیل تعادلات فازی و یا واکنشهای شیمیایی میباشند دانستن ساختار شیمیایی ترکیبات نفتی بسیار مهم است. در تحقیق پیش رو به بررسی ساختار برش هیدروکربنی سنگین ته ماند برج تقطیر تحت خلأ vb پرداخته شده است. برای انجام این امر، ابتدا ترکیب درصد گروههای اصلی هیدروکربنی (پارافین- نفتن- آروماتیک) با روش طیف سنجی 13cnmr تعیین شده است.بر اساس اصلاح ساختارهای پارافین و آروماتیک ارایه شده توسط روزیکا و استفاده از ساختارهای ارایه شده توسط اسپادا مدلهایی برای گروههای اصلی هیدروکربنی در برشvb پیشنهاد شده است. با استفاده از روشی جدید، وزن مولکولی متوسط هر کدام از گروههای اصلی محاسبه شده و به کمک آن پارامترهای مدلهای مولکولی مورد بررسی، به دست آمده است. برای بررسی دقت مدلهای ارایه شده از رابطه فشار بخار بر حسب مشارکت گروهی، موسوم بهamp و نسبت کربن به هیدروژن استفاده گردیده است. نسبت کربن به هیدروژن مدلهای ارایه شده محاسبه و با نسبت کربن به هیدروژن برش مقایسه شده است. نتایج نشان میدهند که نسبت کربن به هیدروژن پارامتر مناسبی برای بررسی دقت ساختارهای ارایه شده نمیباشد. همچنین بر اساس فشار بخارهای محاسبه شده، نقطه جوش میانی مخلوط مولکولهای مدل محاسبه گردیده و با نقطه جوش میانی برش که از طریق آزمایش به دست آمده، مقایسه شدهاست و بر این اساس بهترین ساختارها برای نمایندگی گروههای اصلی هیدروکربنی موجود در برش vb انتخاب گردیده است. نتایج نشان میدهند انجام اصلاحات بر روی ساختارهای ارایه شده توسط روزیکا منجر به ارایه ساختارهای دقیقتری میشود. انجام اصلاحات بر روی مولکول آروماتیک و لحاظ کردن حلقههای دوگانه تأثیر چندانی بر روی بهبود دقت مدلها نداشته ولی اصلاح مولکولهای پارافین و اصلاح شاخههای آلکیلی متصل به حلقههای نفتن و آروماتیک منجر به بهبود بیشتر دقت میگردد. از طرف دیگر ساختارهای اولیهی پیشنهاد شده توسط روزیکا همچنان از دقت مناسبی برای مدل سازی برش سنگین ته ماند برج تقطیر تحت خلأ برخوردار هستند، این امر نشان دهندهی این است که ساختارهای روزیکا میتوانند برشهای گوناگونی را از سبک تا سنگین به خوبی نمایندگی کنند.

در الگوریتم های موجود برای طراحی مبدلهای حرارتی چند جریانه صفحه و پره، معمولا از خواص فیزیکی ثابت جریانها در دمای متوسط ورودی و خروجی استفاده شده است. ثابت گرفتن خواص می تواند سبب کاهش دقت طراحی و ایجاد خطاهای قابل توجه در تعیین ابعاد چنین مبدلهایی شود. در این تحقیق روش جدیدی بر اساس ملاحظه تغییرات خواص فیزیکی ارایه شده است. در این الگوریتم، وابستگی خواص فیزیکی از جمله ظرفیت گرمایی، ویسکوزیته، دانسیته و هدایت حرارتی نسبت به دما در نظر گرفته شده است. این روش طراحی جدید بر اساس تکنولوژی پینچ با در نظر گرفتن تغییر ظرفیت گرمایی جریانها در تمام نمودارهای مربوطه از جمله نمودار دما-آنتالپی است. منحنی مرکب به بازه های دمایی کوچک تقسیم شده و طراحی برای هر یک از این بازه ها انجام می شود. بعد از تعیین ابعاد مبدل حرارتی، برای یکسان سازی ارتفاع مبدل، اصلاحاتی روی افت فشار صورت می گیرد. به دلیل اهمیت افت فشار در طراحی مبدل های حرارتی چند جریانه پره و صفحه در مرحله بعد تحقیق به منظور یافتن افت فشار بهینه، ترکیبی از تکنولوژی پینچ و الگوریتم ژنتیک با تابع هدف حداقل سازی هزینه کلی سالیانه (tac) مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین در این روش بهینه سازی، بهترین نوع پره برای هر جریان به دست می آید. در ادامه، یک الگوریتم جدید بهینه سازی افت فشار جریانها با ملاحظه تغییرات خواص فیزیکی نسبت به دما ارایه شده است. بررسی دقت و کیفیت الگوریتمهای پیشنهادی در مثالهای مطالعاتی با جریانهای مایع و گازی انجام گرفته است. نتایج حاصل از روشهای جدید نسبت به روش ارایه شده توسط پیکون دقیقتر هستند.

هیدروژن زدایی کاتالیستی پروپان جهت تولید پروپیلن به عنوان ماده اولیه در تولید پلی پروپیلن برای کاربردهای مختلف دارای اهمیت خاصی است. کاتالیست صنعتی pt-sn/?–al2o3 در فرآیند هیدروژن زدایی پروپان بسیار فعال و گزینش پذیر عمل می کند. استفاده از راکتورهای غشائی روشی برای فائق آمدن بر محدودیت ترمودینامیکی این واکنش می باشد. مهمترین حسن راکتورهای غشائی کاتالیستی این است که سدهای ترمودینامیکی مربوط به واکنش های برگشت پذیر را می توانند از طریق حذف یک یا چند تا از محصولات واکنش از طریق غشا، از بین ببرند که باعث می شود میزان تبدیل افزایش پیدا کند. در این مطالعه، هیدروژن زدایی از پروپان در راکتور غشایی نانو ساختار مورد مطالعه قرار گرفته است. در بخش اول ساخت غشا و انجام آزمایشات مربوط به غشا و در بخش دوم انجام واکنش هیدروژن زدایی به کمک آن مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات بررسی مورفولوژی سطح غشا و هم چنین آزمایش xrd وجود یک فاز همگن پالادیم و نقره را بر سطح غشا تایید می کند. آزمایشات تعیین رفتار نفوذپذیری غشا نشان می دهد فلاکس هیدروژن عبوری از غشا بسیار بیشتر از فلاکس نیتروژن عبوری از غشا می باشد بنابراین غشا داری نفوذپذیری مناسبی نسبت به هیدروژن می باشد. اثر پارامترهای مختلف مانند دما، نسبت هلیم به پروپان و دبی پروپان بر میزان تبدیل و گزینش پذیری نسبت به پروپن بررسی شده است. این واکنش در شرایط بدون استفاده از غشا و با استفاده از غشا انجام شده است. نتایج نشان می دهد استفاده ازغشا سبب افزایش بازه درصد تبدیل از بازه 43.24-19.78 به بازه 47.13-21 و افزایش بازه گزینش پذیری از 79.86-41.36 بازه به بازه 89.44-50.71 شده است.

با توجه به مزایای فرآیند های گوگردزدایی اکسایشی (ods) و گوگردزدایی اکسیداسونی همراه با تابش امواج فراصوت (uaod) برای صنعتی کردن این فرآیند ها نیاز است تا سینتیک آنها مورد بررسی قرار گرفته و مدل سازی شود، تا بتوان آنها را در مقیاس نیمه صنعتی و صنعتی شبیه سازی و طراحی کرد. از این رو مدل سازی سینتیکی واکنش گوگرد زدایی اکسایشی bt، dbt و 4,6-dmdbt بر روی کاتالیست مولیبدن با پایه آلومینا مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. جهت توصیف معادلات سینتیک واکنش، مکانیسم های لانگمویر هینشلوود ( با فرض جذب مواد آلی و هیدروژن پراکسید بر روی مکان های فعال بر روی سطح کاتالیست) و الی ریدل (که در آن یک جزء از فاز مایع مستقیماً با یک جزء واسطه ای که قبلاً جذب شده وارد واکنش می شود.) استفاده شده است. مدل سازی به کمک نرم افزار متلب انجام شد و الگوریتم ژنتیک جهت بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به نتایج مدل لانگمویر، در غیاب تابش امواج فراصوت، برای مواد گوگردی dbt و 4,6-dmdbt، مرحله ی تعیین کننده ی سرعت، مرحله ی دفع ترکیبات گوگردی اکسید شده (سولفون)، پیش بینی گردید و برای ماده ی گوگردی bt، مرحله ی تعیین کننده ی سرعت، مرحله ی واکنش روی سطح کاتالیست، پیش-بینی شد. در حضور تابش امواج فراصوت، برای مواد گوگردی dbt و 4,6-dmdbt، مرحله ی تعیین کننده ی سرعت، مرحله ی واکنش روی سطح کاتالیست پیش بینی شد و برای ماده ی گوگردی bt، مرحله ی تعیین کننده ی سرعت، مرحله ی دفع آب تولیدی از سطح کاتالیست گردید. همچنین با استفاده از روش های بهینه سازی، توابع تضعیف کاتالیست در هر دو حالت ods و uaod پیش بینی شد و با توجه به نتایج مدل، مشخص شد کاتالیست در حالت ods نسبت به uaod سریعتر غیرفعال می شود

چکیده ندارد.