مدل سازی بستر سیال فرایند FCC بر مبنای تغییر اندازه ذرات کلاستر در طول رایزر

کراکینگ کاتالیستی بستر سیال یا FCC (Fluid Catalytic Cracking) از روش های مهم تبدیل برش های سنگین نفتی به برش های سبکی چون بنزین و LPG (Liquid Petroleum Gas) است. در این مطالعه، مدل سازی پایا و یک بعدی رایزر (بالابرنده) فرایند FCC، با در نظر گرفتن مدل سینتیکی 4 لامپ (Lump) انجام شد. مدل با استفاده از موازنه جرم، مومنتوم و انرژی به کمک MATLAB برنامه نویسی گردید . مدل بر اساس این واقعیت که ذرات کاتالیست در طول رایزر به صورت کلاستر (Cluster) حرکت می کند، ایجاد شده است. در این مقاله، از فرض ثابت بودن قطر کلاستر در طول رایزر صرف نظر شده و مدل سازیبا در نظرگرفتن تغییرات قطر کلاستر در طول رایزر انجام شده است. با استفاده از مدل حاصل، بازده محصولات، پروفایل دمای درون رایزر، سرعت فاز گاز و جامد، سرعت کاهش فعالیت کاتالیست و تغییر اندازه قطر کلاستر در طول رایزر بررسیشده است. صحت این مدل با 4 نمونه صنعتی گزارش شده در مقالات ، معتبرسازی شده است. نتایج به دست آمده در انته ای رایزر با درصد خطای میانگین 3/12 درصد برای بازده بنزین، 5/35 درصد برای بازده کک و 1/81 درصد برای دمای رایزر، درصد برای دمای رایزر،مطابقت خوبی با داده های صنعتی نشان داده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که درصد خطا نسبت به حالتی که قطر کلاستر در طول رایزر مقدار ثابتیفرض شده، کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

مدل سازی ، FCC ، رایزر ، بستر سیال ، کلاستر