دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – طراحی فرآیندهای نفت

عنوان:

بهینه سازی تولید اتیلن و پروپیلن در مجتمع پتروشیمی مارون

چکیده:

تولید الفین ها یکی از مهمترین فرآیندهای موجود در صنایع پتروشیمی می باشد، شکست حرارتی هیدروکربن های سبک و برش های سنگین نفتی از فرآیندهای اساسی تولید الفین ها می باشد و همچنین این هیدروکربن ها به عنوان مواد اولیه برای صنایع پایین دستی به شمار می روند.

گرمایش خوراک هیدروکربنی باعث شکستن زنجیرهای طولانی هیدروکربنی شده و زنجیرهای کوتاه تر تولید می کند که این زنجیرها در اثر واکنش، مولکول های اشباع نشده تشکیل می دهند. از آنجایی که طراحی و شکل هندسی یک کوره شکست حرارتی تثبیت شده می باشد بنابراین بازدهی (Yield) اجزاء مختلف در جریان خروجی از کوره وابسته به پارامتری های مختلف است به عنوان نمونه:

– ترکیب هیدروکربن های خوراک

– میزان تبدیل یا شکست حرارتی

– گزینش پذیری شکست حرارتی که تابعی از فشار جزئی هیدروکربن و زمان اقامت متوسط می باشد.

متغیرهای کنترل دیگری که روی شدت پیرولیز در کوره تاثیر دارند عبارتند از:

– شدت جریان خوراک و بخار در لوله.

متغیرهایی که روی شدت پیرولیز در مدت زمان اقامت معینی تاثیر دارند عبارتند از:

– فشار خروجی کوره ها

– دمای ورودی لوله

– وزن مولکولی مخلوط واکنش

در این مجموعه تلاش شده است که در ابتدا عواملی را که در تولید الفین ها نقش دارند شناسایی کرده و در آن هایی که امکان تغییر وجود دارد تغییراتی اعمال کرده تا شرایط سیستم بهبود پیدا کند از این دسته عوامل تشکیل کک در کویل کوره ها است که یک مسئله اجتناب ناپذیر است و باعث کاهش تولید سالیانه می شود که براساس آزمایش های متععد شرایطی ایجاد شد که آن را به حداقل رساند همچنین از عوامل مهمی که روی تولید تاثیر دارد دمای محصول خروجی از کوره است که با آزمایش های مختلف توانستیم دمای بهتری جهت پیش بینی میزان کک تشکیل شده برحسب زمان و میزان تولید دو محصول ارزشمند اتیلن و پروپیلن برحسب دما ارائه دهیم.

مقدمه:

یک واحد شیمیایی، ترکیبی از واحدهای فرآیندی (راکتورها، مبدل های حرارتی، پمپ ها، برج های تقطیر و…) می باشد که به روشی سیستماتیک و معقول با یکدیگر مرتبط هستند. هدف کلی واحدهای شیمیایی عبارتست از تبدیل مواد اولیه به محصول مطلوب با استفاده از منابع انرژی موجود در اقتصادی ترین روش.

در طول عملیات، یک واحد شیمیایی باید خواسته های تحمیل شده به وسیله طراحان، شرایط تکنیکی، اقتصادی و اجتماعی را در حضور مزاحمت های خارجی ارضاء کند. این نیازها به شرح زیر است:

– ایمنی: عملیات ایمنی فرآیندهای شیمیایی که نیاز اولیه می باشد که سلامت افراد حاضر در واحد و همچنین روند توسعه اقتصادی را تضمین می کند. بنابراین دماها، فشارها، غلظت مواد و عوامل دیگر در فرآیند باید در محدوده مجاز کنترل شود.

– خصوصیات محصول: یک واحد شیمیایی باید محصولی را تولید کند که از لحاظ کیفیت و کمیت در شرایط مطلوب باشد.

– قوانین محیط زیست: ممکن است قوانین گوناگونی مشخص کنند که درجه حرارت ها، غلظت مواد و دبی مواد زائد از یک واحد باید در محدوده معینی باشد.

– شرایط عملیاتی: دستگاه های مورد استفاده در یک واحد شیمیایی محدودیت هایی دارند که از عملیات آنها جلوگیری می کنند، چنین محدودیت هایی باید در پروسس یک واحد ارضاء شود. به طور مثال پمپ ها باید در NPSH معین کار کنند و یا مخازن نباید سرریز شوند یا خالی نمانند و…

– اقتصاد: عملیات یک واحد باید با شرایط بازار مطابقت داشته باشد که شامل موجود بودن مواد اولیه و تقاضا برای محصول می باشد. بنابراین لازم است که شرایط عملیاتی به گونه ای کنترل شود که هزینه ها حداقل و سود حداکثر باشد.

شکست حرارتی یکی از مهمترین فرآیندهای پتروشیمی است. زیرا محصولات حاصل از فرآیند به طور عمده به عنوان مواد اولیه و واسطه در تولید دیگر محصولات پتروشیمی به کار می روند.

یک سیستم پیرولیز هیدروکربن ها معمولا از پیچیدگی های زیادی برخوردار نیست و شامل یک کوره شکست حرارتی است که در آن به خوراک حرارت داده می شود تا به مخلوطی از اولفین ها و آروماتیک ها تبدیل شود سپس محصولات حاصله وارد یک سیستم سرد کننده یعنی مبدل خط انتقال (Tle) می گردد و در آنجا جریان خروجی از کوره به سرعت به دمای پایین تر از دمای شکست حرارتی وارده می شود و از طریق کمپرسور به بخش های تخلیص و تقطیر فرستاده می شود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.