نام پژوهشگر: محسن توفیقی

مدل سازی و بهینه سازی واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه اصفهان، تبریز و کرمانشاه و بررسی سرعت غیر فعال شدن کاتالیست های آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1390
  محسن توفیقی   حمید زیلویی

تبدیل کاتالیستی نفتا یکی از فرآیندهای مهم در تبدیل نفتا با عدد اکتان پایین به بنزین با عدد اکتان بالا است. راکتورهای واحد تبدیل کاتالیستی قلب واحد هستند. در این پایان نامه واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه های اصفهان، تبریز و کرمانشاه با استفاده از چهار نوع سینتیک اسمیت، استیجپویک و همکارانش، پادماواسی و چادری و همچنین آنچیتا و ژوارز مدل سازی شده است. تعداد راکتورها در واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه کرمانشاه سه و در پالایشگاه های تبریز و اصفهان چهار عدد است. قدر مطلق درصد خطای نسبی دما و ترکیب درصد بین نتایج حاصل از مدل و اطلاعات صنعتی با استفاده از سینتیک های استیجپویک، پادماواسی و آنچیتا کمتر از 3 می باشد. قدر مطلق درصد خطای نسبی دما و ترکیب درصد محصول خروجی با استفاده از سینتیک اسمیت حدود 8 درصد است. نتایج حاصل از مدل سازی نشان می دهد که شیب تغییرات دما و غلظت مواد در هر یک از راکتورها با سینتیک های استیجپویک و پادماواسی یکنواخت است و شیب تغییرات مذکور با استفاده از سینتیک های اسمیت و آنچیتا در ابتدای راکتور تند و در انتهای راکتور ملایم است. با استفاده از ژنتیک الگوریتم و مدل سازی های صورت گرفته روی سینتیک های ذکر شده نحوه توزیع بهینه کاتالیست در راکتورهای واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه کرمانشاه به ترتیب 19، 29و52 درصد و در واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه های اصفهان و تبریز به ترتیب 9، 17، 27و47 درصد است. به مرور زمان و در اثر عوامل مختلف مانند کک گرفتگی میزان فعالیت کاتالیست ها کاهش می یابد، برای غلبه بر افت فعالیت کاتالیست و تولید بنزین با عدد اکتان مناسب به مرور زمان دمای ورودی به راکتورها افزایش داده می شود. با استفاده از اطلاعات فرآیندی و مدل های ارائه شده میزان فعالیت کاتالیست ها در هر زمان و دمای مشخص با استفاده از ژنتیک الگوریتم ارائه شده است. میزان فعالیت به صورت ضریبی در هر یک از واکنش ها تعریف شده است. نهایتا? میزان فعالیت کاتالیست ها به صورت تابع نمایی از زمان و دما مشخص شده است.