آنالیز و تهیه مدل سینتیکی جامع واحد FCC با سنتز مشتقات کاتالیست های

فرآیند FCC ، فرآیندی است با تکنولوژی پیچیده که برای ارتقا مواد سنگین نفتی (Up Grading) کاربرد دارد این فرآیندجهت کراکینگ برش های سنگین هیدروکربنی بکار برده میشود. فرآیند FCC ، یکی از مهمترین فرآیندهای پالایشگاهی وتبدیل کاتالیستی است که هدف عمده آن، تبدیل برشهای سنگین و کم ارزش نفتی به فرآورده های با ارزش تر و سبک ترمی باشد. خوراک این واحد معمولا نفت گاز حاصل از برج خلاء است و محصولات آن گازهای سبک، الفین های سبک (پروپیلن)،بنزین، گازوئیل سبک و سنگین است.مدلسازی موثر عملیات کراکینگ کاتالیستی بستر سیال (FCC) جهت تبدیل مازوت به محصولات مفید مثل بنزین، نیازمنددرک صحیح از بسیاری از فاکتورها مانند سینتیک واکنش، هیدرودینامیک و اثرات خوراک و کاتالیست می باشد. در مدلانتخابی برای واحد کراکینگ کاتالیستی بستر سیال، راکتور بصورت رایزر(بالابرنده) با زمان اقامت گاز و جامد در حدود چندثانیه در نظر گرفته شده است. به علت فعالیت بالای کاتالیست (با توجه به اینکه بازسازی شده و دمای بالایی دارد) واکنشکراکینگ را در رایزر انجام می دهند. از آنجایی که واکنش های شکست کاتالیستی دارای مکانیسم پیچیده ای می باشند واجزاء زیادی در خوراک سنگین وجود دارد، جهت کاهش حجم محاسبات در مدل های سینتیکی، واکنش دهنده ها ومحصولات مجموعه ای از هیدروکربن ها در نظر گرفته می شود. به همین دلیل این مدل های سینتیکی تحت عنوان مدلهای تکه ای (لامپی) معروف شده اند.هدف از مدل سازی این واحد، ارائه یک مدل سینتیکی جامع و مناسب که دربرگیرنده تبدیل و تولید گونه های مختلفهیدروکربنی به شرط ارضا شدن سایر محدودیت ها است. در این مدلسازی از نرم افزار MATLAB کمک گرفته شده است.مدلسازی بصورت پایا، یک بعدی و با در نظر گرفتن مدل سینتیکی 4 لامپی و با توجه به اینکه ذرات کاتالیست در طولرایزر به صورت کلاستر حرکت می کنند، نوشته شده است. در این مدل بر خلاف مدل های پیشین قطر کلاستر در طولرایزر، ثابت فرض نشده است. نتایج حاصل از مدل نشان داد که قطر کلاستر در طول رایزر به علت پراکندگی هرچه بیشترتجمعات کاتالیستی با افزایش سرعت گاز در طول رایزر، کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

مدلینگ ، رایزر ، FCC ، کاتالیست ، کاتالیزور ، زئولیت ، آمورف ، سنتز ، کراکینگ ، بستر سیال