پايان نامه كارشناسی ارشد

127 صفحه

ارائه 1385

چكیده

شكست حرارتی هیدروكربنها یكی از فرآیندهای مهم در صنعت پتروشیمی می باشد

كه توسط این فرآیند، اولفین ها بویژه اتیلن بعنوان محصول، تولید می شود.

در این فرآیند پیوندهای اولیه این مواد هیدروكربنی در درجه حرارتهای بالا شكسته

شده و پیوندهای جدیدی جایگزین آن می شوند. برای جلوگیری از انجام واكنشهای ثانویه

كه منجر به نشست كك در این گونه واحدها می شود، جریان خروجی از راكتورهای شكست

حرارتی بایستی سریعا سرد شود. این عمل در مبدلهای خط انتقال (TLE) انجام می شود.

.ازخصوصیات ویژه این مبدلها می توان از بالا بودن سطح تبادل حرارتی، سرعت بسیار زیاد،

زمان اقامت كم در مبدل و تولید بخار با فشار بالا را نام برد. از مهمترین مسائل در فرآیند

شكست حرارتی هیدروكربنها ، نشست و تشكیل لایه كك در دیواره داخلی راكتور و مبدل

خط انتقال(TLE) می باشد. مكانیزم تشكیل كك در مبدل(TLE) بدلیل بالا بودن دمای گازهای

شكست حرارتی و دراثر ادامه این واكنشها اتفاق می افتد.

در مدل مورد نظر برای تولید كك،

هفت ماده را بعنوان عوامل پیشتاز كك در نظر میگیرد كه عبارتند از :

- اتیلن و پروپیلن از خانواده اولفینها

- بوتادین از خانواده دی اولفینها

- بنزن ، تولوئن ،زایلن و استایرن از خانواده آروماتیكها

C2H4 → Coke C3H6 → Coke C4H6 → Coke C6H6 → Coke

C7H8 → Coke C8H10 → Coke C8H8 → Coke

در این مدل تمام واكنشها بصورت واكنشهای درجه اول در نظر گرفته شده و ثانیا تمامی

ثابتهای سرعت از طریق مقادیر ثابتهای نسبی تولید كك به هم مربوط شده اند .

در این پروژه در ادامه مدلسازی و شبیه سازی مبدلهای خط انتقال (TLE) در واحدهای اولفین،

با ارائه یك مدل ریاضی، شبیه سازی نشست كك در این مبدل با در نظر گرفتن یك مدل جدید

برای تولید كك انجام و به صورت یك نرم افزار كامپیوتری ارائه شده است. قابلیتهای نرم افزار

مورد نظر شامل پیش بینی زمان عملكرد مبدل، توزیع درجه حرارت گاز و افت فشار در طول

مبدل می باشد.

درفصول مختلف پایان نامه موارد ذیل بطور مفصل بررسی و تجزیه و تحلیل می شود:

• در فصل اول کلیات مربوط به واحد اولفین از جمله فرآیندهای شکست حرارتی،

جایگاه مبدلهایTLEدر این واحد و کوره های شکست حرارتی بررسی می شوند .

• در فصل دوم کلیات مربوط به کک و نحوه تشکیل آن مشخص می شود.
• در فصل سوم مکانیسم واکنش های شکست حرارتی ونشست کک تجزیه و تحلیل شده

و از بین روشها و مکانیسم های موجود ( از جمله رادیکالی ، ملکولی و ...) روش مناسب انتخاب شده است.

با انتخاب مکانیزم برتر،

• فصل چهارم معادلات حاکم بر مدل معرفی خواهندشد و مدلسازی فرایند انجام می شود.
• در فصل پنجم حل مدل و برنامه کامپیوتری نوشته شده ارائه میگردد و با بهره گیری از زبان

برنامه نویسی Matlab نتایج برنامه بدست می آیند .

در پایان نتایج بدست آمده با اطلاعات واحد مقایسه می شوند و پیشنهادات لازم و مفید برای

کارهای تکمیلی پروژه ارائه می شود .

واژه های كلیدی : شكست حرارتی (كراكینگ)، مبدل خط انتقال (TLE)، مدلسازی، تشكیل كك،

چگالش فیزیكی، چگالش شیمیایی، شبیه سازی

متن کامل را می توانید بعد از خرید دریافت نمایید.