مدل سازی سینتیکی و ارزیابی عملکرد زیست محیطی واحد ایزومریزاسیون نفتای سبک پالایشگاه بندرعباس با هدف بهینه سازی عدد اکتان و مدیریت سموم کاتالیستی

فرآیند ایزومریزاسیون نفتای سبک یکی از مهم ترین روش های افزایش عدد اکتان بنزین و کاهش ترکیبات آروماتیکی در پالایشگاه های نفت به شمار می رود. با توجه به الزامات زیست محیطی و محدودیت های اعمال شده بر میزان آروماتیک ها و بنزن در سوخت های تولیدی، استفاده از فرآیندهای ایزومریزاسیون برای تولید بنزین با کیفیت بالاتر اهمیت ویژه ای یافته است. در این پژوهش، عملکرد واحد ایزومریزاسیون نفتای سبک پالایشگاه بندرعباس از طریق توسعه یک مدل سینتیکی مبتنی بر شبکه واکنشی شامل ۱۵ شبه جزء و ۱۶ واکنش مورد بررسی قرار گرفت. مدل ارائه شده واکنش های ایزومریزاسیون، هیدروژناسیون، بازشدن حلقه های هیدروکربنی و شکست هیدروژنی را در بر می گیرد. پارامترهای سینتیکی مدل با استفاده از داده های عملیاتی واحد صنعتی و به کارگیری الگوریتم بهینه سازی نلدر–مید در محیط MATLAB تعیین شدند و شبیه سازی فرآیندهای جانبی نیز در نرم افزار Aspen HYSYS انجام گرفت. نتایج نشان داد مدل توسعه یافته توانایی پیش بینی ترکیب محصولات خروجی را با خطای کمتر از ۳ درصد دارا است. همچنین اثر متغیرهای عملیاتی شامل دمای راکتور، نسبت هیدروژن به خوراک و سرعت فضایی مایع بر عدد اکتان محصول بررسی شد. نتایج بیانگر وجود یک دمای بهینه برای دستیابی به بیشترین عدد اکتان و جلوگیری از تشدید واکنش های شکست هیدروژنی است. علاوه بر این، تاثیر سموم کاتالیستی نظیر گوگرد، آب، بنزن و ترکیبات سنگین بر عملکرد کاتالیست ارزیابی شد. در نهایت، امکان استفاده از نفتای سبک تولیدی سایر واحدها به عنوان خوراک مکمل برای افزایش ظرفیت واحد ایزومریزاسیون مورد بررسی قرار گرفت و شرایط مناسب اختلاط خوراک جهت حفظ فعالیت کاتالیست پیشنهاد شد.

کلیدواژه ها:

ایزومریزاسیون نفتای سبک ، مدل سازی سینتیکی ، عدد اکتان ، پالایشگاه بندرعباس ، Aspen HYSYS ، بهینه سازی فرآیند ، کاتالیست ، سموم کاتالیستی ، هیدروایزومریزاسیون ، بنزین پاک