آشنایی با فرایند کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال

[omid_jc]

مقدمه
کراکينگ کاتاليزوري بستر سيال از مهمترين فرايندهاي پالايشي است که براي تبديل برشهاي سنگين به مواد سبکتر و با ارزش تر به ويژه بنزين به کار مي رود. خوراک اين واحد معمولاً گازوئيل تقطير اوليه مي باشد ولي مي توان گازوئيل هاي توليد شده در ساير واحدها را نيز به عنوان خوراک بکار برد. فرآورده هاي اين واحد نيز به ترتيب عبارتند از : گازهاي سبک سير شده و سير نشده، بنزين، گازوئيل سبک و سنگين و کک که بر روي کاتاليزورها مي نشيند. در صنعت بيشتر از کاتاليزورهاي سيسلس آلومين بلورين و يا آمورف استفاده مي گردد. واحد کراکينگ کاتاليزوري بستر سيال به دو شکل پهلو به پهلو[FONT=&quot]http://www.iran-eng.com/newthread.php?do=newthread&f=12#_ftn1 و يا سيستم دودکشي[FONT=&quot][/FONT] ساخته شده که نوع اول آن رايج تر مي باشد[/FONT][1].

 

[omid_jc]

آشنایی با فرایند کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال

تاکنون مقالات زيادي پيرامون مدل سازي و کنترل فرايند FCC ارائه شده است که همگي داراي پيچيدگي هاي زيادي هستند. اين پيچيدگي ها متاثر از شرايط خاص حاکم بر اين فرايند بوده که البته ديدگاه ها و فرضيات بکار گرفته شده نيز در افزايش يا کاهش اين پيچيدگي ها بي تاثير نمي باشد. همچنين اکثر مطالعات انجام گرفته بر روي فرايند FCC بر پايه تجربي و نيمه تجربي استوار بوده و مدل بدست آمده در هر بررسي تنها در محدوده خاصي از عمليات جوابگو بوده و تغيير شرايط عملياتي صحت مدل را زير سوال مي برد. اما برخي ديگر از اين مدل ها همچون مدل Rohani و همکارانش مناسب به نظر مي رسند[2]. بطور کلي مي توان گفت در اغلب مقالات ارائه شده بزرگترين اختلاف در مدل سازي بستر متراکم موجود در Regenerator مشاهده مي شود. در اکثر اين مدل ها حتي اثر فضاي خالي موجود در بالاي بستر متراکم ناديده گرفته شده است.Errazu در سال1979در اين ارتباط مطالعات زيادي بر روي هيدروديناميک Regenerator و واکنش هاي انجام داد. در سال 1990 نيز levenspiel و kunii فرايند انجام گرفته در Regenerator را به صورت دوفازي در نظر گرفتند و جزئيات بيشتري را پيرامون کنترل اين فرايند ارائه کردند[3].

 

[omid_jc]

آشنایی با فرایند کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال

شرح فرايند
در حالت کلي خوراک پيش گرم شده از واحد تقطير اتمسفريک تامين شده و با جريان برگشتي حاصل از پسماند برج تفکيک، ترکيب مي گردد. اين مخلوط در تماس با کاتاليست داغ تبخير شده و در انتهاي قسمت Riser راکتور تزريق مي شود و آنگاه واکنش کراکينگ کاتاليستي در فضاي اندک Riser رخ مي دهد. تحت شرايط عملياتي عادي، نسبت کاتاليست به نفت (COR) بين 4 تا 9 متغير است. واکنش انجام گرفته نيز گرماگير بوده و گرماي لازم را از کاتاليست هاي داغ تامين مي کند. با توجه به فرضيات مدل Rohani مي توان سرعت لغزشي ميان فاز جامد و فاز بخار در Riser را برابر 2.0 در نظر گرفت. همچنين به علت پايين بودن زمان اقامت گاز در Riser (حدود 4-2 ثانيه) در مقايسه با زمان اقامت در Regenerator که در حدود 30 ثانيه است، رفتار در ناحيه Riser را مي توان شبه پايا در نظر گرفت[2،3]. در حين انجام واکنش کراکينگ کاتاليستي، کک در اطراف کاتاليست ها جمع شده و فرايند را متوقف مي سازد. بعد از خروج از Riser بخار حاصل در شکل سيلکوني راکتور از کاتاليست جدا مي گردد و اين بخار به مرحله تفکيک هدايت مي شود تا فراورده هاي مختلف موجود در آن از يکديگر جدا شوند. کاتاليست مصرفي نيز از پايين راکتور تخليه شده و وارد ناحيه Stripping مي گردد تا بکمک بخار آب بطور مناسبي از فاز بخار باقيمانده در آنها پاک گردند. ارتفاع کاتاليست جمع شده در درون راکتور يکي از پارامترهاي مهم اين فرايند بوده که هد فشاري جهت برقراري جريان کاتاليست از راکتور به Regenerator را فراهم مي آورد و اين جريان بکمک شيري از نوع Slide Valve کنترل مي شود که در واقع ارتفاع مذکور را کنترل مي کند. واکنش هاي ناچيزي هم در درون راکتور انجام مي شود. لازم به ذکر است که تخلخل بستر کاتاليستي درون راکتور در حدود 0.4 مي باشد[2].
در درون Regenerator نيز کک تشکيل شده روي کاتاليست ها بکمک هواي اضافي سوزانده مي شود و از اين طريق کاتاليست مجدداً فعال شده و گرمايي رانيز که در اين مرحله جذب مي کند، براي انجام واکنش کراکينگ در راکتور بکار مي گيرد. هواي اضافي وارد شده به سيستم نيز هم براي تامين هواي اضافي فرايند احتراق و هم براي حفظ سياليت بستر کاتاليستي مورد استفاده قرار مي گيرد. کاتاليست هاي بازيابي شده هم دوباره وارد Riser شده و شيري که در سر راه آن تعبيه شده، با کنترل شدت عبور، گرماي ورودي به سيستم را کنترل مي کند که نقش اساسي را در شکل گيري نوع محصولات خواهد داشت. در مدلسازي بخش Regenerator آنرا يک بستر سيال دو فازي در نظر مي گيريم. اين مدل داراي دو قسمت فاز حباب و فاز امولسيوني مي باشد و انتقال جرم و حرارت بين اين دو فاز بصورت مداوم صورت مي گيرد. بطوريکه اکسيژن از فاز حباب به فاز امولسيوني منتقل شده در حالي که CO2 و CO و گرما در جهت مخالف انتقال مي يابند.

 

[omid_jc]

آشنایی با فرایند کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال

تفاوت اساسي ديگري که در نوع مدلسازي مقالات ارائه شده مشاهده مي گردد، تفاوت در نوع ارتباط ميان مواد شرکت کننده در واکنش کراکينگ است. اين تفاوت در همان ابتداي مدلسازي به وجود آمده و بر ادامه عمليات موثر مي باشد. اولين و ساده ترين حالت توسط Weekman و همکارانش در سال 1970 ارائه شد که ارتباطي سه گره اي را ميان مواد واکنشگر در نظر گرفته بود. البته اين افراد مدل خود را تا سال 1976 گشترش داده و مدلي 10 گره اي را پيشنهاد دادند. Pitault نيز در سال 1994 مدلي 18 گره اي ارائه داد. مدل مناسبي که Rohani و همکارانش ارائه کردند نيز حالت 4 گره اي داشت. در اين مدل براي واکنش هاي قسمت Riser مدلي چهارگره اي فرض شده و براي Regenerator نيز مدل ارائه شده توسط levenspiel و kunii را مناسب فرض کرده اند. تا جايي که مدل نهايي کمترين بيان تجربي را داشته و به وضوح خصوصيات ديناميکي واحد FCC را بيان مي کند[3].

 

[omid_jc]

آشنایی با فرایند کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال

منابع​

1- گيتي ابولحمد، "مباني پالايش نفت"، چاپ دوم،انتشارات دانشگاه تهران،1381.
​

2S. Rohani,” FCC unit modeling, identification and model predictive control, a simulation study”, Chemical Engineering and Processing 42,2003.
​

3Joana L. Fernandes, ”Dynamic modeling of an industrial R2R FCC unit”, Chemical engineering science, 2006.​

 

[mnop977]

Our powerleveling 1 70 services are here

Our powerleveling 1 70 services are here

Our powerleveling 1 70 services are here to help new or casual players level up quickly and efficiently. Our world of warcraft gold services will get your character to your desired level, with gold and equipment if you desire for easily affordable prices, we supply cheap world of warcraf power leveling. At wowgold800.com, our highly trained staff are available on all US and Euro servers, waiting to serve your World of Warcraft needs. Be it farming for wow gold, power leveling characters, grinding faction or honor points, contact us at www.wowgold800.com today, buy wow power leveling and speak to one of our representatives. You won't be disappointed!

 

[hamidrezachemeng]

کاتالیست های مورد استفاده در کراکینگ کاتالیزوری

کاتالیست های مورد استفاده در کراکینگ کاتالیزوری

با تشکر از مطالب خوبتون. در مورد کاتالیست های مورد استفاده در فرآیند در جستجوی منابع مختلف از جمله کتاب مبانی پالایش نفت دکتر ابوالحمد به این موارد اشاره شده است: زئولیت ها و مولکولارسیوها-آلومینوسیلیکات های طبیعی و سیلیس آلومین های آمورف سنتزی و عنوان شده که زئولیت ها به علت فعالیت بیشتر بر بازده و کیفیت بنزین تولیدی از فرآیند تاثیر مثبت دارد. در مورد عمر کاتالیست ها متاسفانه نتوانستم مطلبی پیداکنم که امیدوارم دوستان برای تکمیل مطلب کمک کنند