ارایه‌ی یک مدل سینتیکی و مدل‌ سازی واکنش‌های تصفیه هیدروژنی گازوییل برج تقطیر خلا

نوع مقاله: کوتاه پژوهشی

نویسندگان

1 تهران، پژوهشگاه صنعت نفت، پژوهشکده پالایش، صندوق پستی 137 ـ 14665

2 تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی شیمی، صندوق پستی 143 ـ 14115

چکیده

در این مقاله اثر متقابل ترکیب‌های گوگردی و نیتروژنی بر روی واکنش‌های گوگرد زدایی هیدروژنی و نیتروژن زدایی هیدروژنی برش نفتیگازوییل برج تقطیر خلا بررسی شده و با توجه به تأثیر متقابل این دو واکنش بر یکدیگر، یک مدل سینتیکی برای واکنش گوگرد زدایی هیدروژنی پیشنهاد شده که اثر بازدارنده ترکیب‌های نیتروژنی در آن لحاظ شده و همچنین از یک رابطه سینتیکی برای واکنش نیتروژن زدایی هیدروژنی استفاده شده که تأثیر مثبت ترکیب‌های گوگردی در آن آورده شده است. راکتور سه فازی  برای این فرایند با روابط سینتیکی پیشنهادی و روابط موجود در یک مرجع مدل ‌سازی شده و اثر پارامتر دما، غلظت ترکیب‌های نیتروژنی و گوگردی بررسی شده است.نتیجه ‌های این مدل ‌سازی با داده‌های تجربی موجود در مرجع مقایسه شده است. مقدار خطا در این کار کمتر از 5/1% می‌ باشد درحالی که در مقاله مرجع کمتر از 2% درصد اعلام شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Torrisi S., Remans T., Swain J., The Challenging Chemistry of Ultra Low Sulfur Diesel, World Refining, 12(12), (2002)

[2] "Official Journal of the European Union, Regulations (EC)", No. 715/2007 of the European Parliament, (20th June 2007)

[3] Lamourelle and Douglas E Nelson, Ultra Low Sulfur-low Aromatic Diesel, www.digitalrefining.com/article/1000158, PTQ, Q3, (2001), 1.

[4] عابدی محمد, وحدانی غلامرضا, مقدم خورشید، بررسی اثر روش ساخت بر عملکرد کاتالیست گوگردزدایی از نفتا، شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)26، ص. 21، (1386).

[5] Yoshimura Yuji, Catalysts for Ultra Deep Hydrodesulfurization and/or Aromatics Saturation of Middle distillates, 17th Saudi Arabia-Japan Joint Symposium Dhahran, Saudi Arabia, 11-12, November (2007).                                         

[6] Naoyuki Kunisada, Zeoletic Support of HDS Catalysts for Deep Hydrodesulfurization to Achieve10 ppm Sulfur Level, Prepr. Pap.-Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem. 48(2), p. 502, (2003).                                                                

[7] Marina Egorova, "Study of Aspects of Deep Hydrodesulfurization by Means of Model Reaction", Doctoral Thesis,  ibirsk State University, Zurich, (2003).                                                                                               

[8] Takashi Fujikawa, Hiroshi Kimura, Kazuyuki Kiriyama, Kazuhiko Hagiwara, Development of Ultra-Deep HDS Catalyst for Production of Clean Diesel Fuels, Catalysis Today, 111, p. 188 (2006).

[9] شهره فاطمی و همکاران ، بررسی سینتیکی و مقایسه فعالیت کاتالیست­های هیدروتریتینگ در فرایند گوگرد زدایی تیوفن در گازوئیل، نشریه دانشکده فنی دانشگاه تهران ، (2)35 (پیاپی 72) (1380).

[10] شهره فاطمی و همکاران، مدلسازی سینتیکی واکنش گوگردزدایی دی بنزوتیوفن توسط الگوریتم ژنتیک، نشریه دانشکده فنی دانشگاه تهران، (2)40 (پیاپی 96)، ص. 207 (1385).

[11] سعید شکری و همکاران، سینتیک واکنش گوگردزدایی عمیق هیدروژنی برای برش نفتی گازوئیل، شریف ویژه مهندسی مکانیک، 25، ص. 47 (1388).

[12] Laredo G.C. et al, Inhibition Effects Observed between Dibenzothiophene and Carbazole During the Hydrotreating Process, Applied Catalysis A: General, 265, p. 171 (2004)

[13] Ajay Dalai, Stefan Sigurdson, John Adjaye, "Hydrotreating of Light Gas Oil Derived from Athabasca Bitumen Using Carbon Nanotube Supported NiMoS Catalysts: Influence of Pore Diameters", Catalysis and Chemical Reaction Engineering, Department of Chemical Engineering, University of Saskatchewan, Saskatoon, Canada, (2009)

[14] Massoth F.E. et al, Catalytic Functionalities of Supported Sulfides VI. The Effect of H2S Promotion on the Kinetics of Indole Hydrogenolysis, Journal of Catalysis, 122, p. 7 (1990).

[15] Rodriguez M.A., Ancheyta J., Modeling of Hydrodesulfurization (HDS), Hydrodenitrogenation (HDN), and Hydrogenation of Aromatics (HAD) in a Vacuum Gas Oil Hydrotreater , Energy & Fuels, 18, p. 769 (2004).

[16] Murali C. et al, Trickle Bed Reactor Model to Simulate the Performance of Commercial Diesel Hydrotreating Unit, Fuel, 86, p. 1176 (2007).

[17] Hiroyuki Tominaga, Masatoshi Nagai, Mechanism of Thiophene Hydrodesulfurization on Clean/Sulfided β-Mo2C(0 0 1) Based on Density Functional Theory-Cis- and Trans-2-Butene Formation at the Initial Stage, Applied Catalysis A: General, 343(1-2), p. 95 (2008).

[18] Huamin Wang, Enrique Iglesia, Mechanism and Site Requirements of Thiophene Hydrodesulfurization Catalyzed by Supported Pt Clusters, Chem. Cat. Chem., 3(7), p. 1166 (2011).

[19] Hang Yu, Shuyuan Li, Guangzhou Jin, Hydrodesulfurization and Hydrodenitrogenation of Diesel Distillate from Fushun Shale Oil, Oil Shale, 27(2), p. 126 (2010).

[20] Christian Botchwey, "Syntheses Characterization and Kinetics of Nickel-Tungsten Nitride Catalysts for Hydrotreating of Gas Oil", Doctoral Thesis, Department of Chemical Engineering University of Saskatchewan Saskatoon, Canada (2010).

[21] Michela Medde, "Experimental Analysis and Modeling of Gasoil Hydrotreatment Process", Doctoral Thesis, University of Cagliari, Italy (2008).

[22] Shyamal K.Bej, Ajay K.Dalai &John Adjaye., Comparison of Hydrodenitrogenation of Basic and Nonbasic Nitrogen Compounds Present in Oil Sands Derived Heavy Gas Oil, Energy & Fuels, 15(2), p. 377 (2001).

[23] Hans Korsten, Ulrich Hoffmann, Three-Phase Reactor Model for Hydrotreating in Pilot Trickle-Bed Reactors, AIChE Journal, 42(5), p. 1350 (1996).