متن کامل سمینار شیمی طراحی فرایندهای صنایع نفتی: شبیه سازی و بهینه سازی راکتور تولید بنزین از پلی اتیلن سنگین

متن کامل پایان نامه مقطع ارشد مهندسی شیمی طراحی فرایندهای صنایع نفتی

با عنوان : شبیه سازی و بهینه سازی راکتور تولید بنزین از پلی اتیلن سنگین

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد تهران جنوب

دانشكده تحصيلات تكميلي

گروه مهندسي شيمي گرايش طراحي فرايندهاي صنايع نفتي

پروژه كارشناسي ارشد

عنوان:

شبيه سازي و بهينه سازي راكتور توليد بنزين از پلي اتيلن سنگين

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چكيده:

در اين پروژه عملكرد يك كاتاليست جديد در كراكينگ پليمر به منظور بازيافت شيميايي ضايعات پلاستيكي و تبديل آن به محصول مايع مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به محدوديت ها اثر دما و نسبت كاتاليست بر روي كراكينگ پلي اتيلن مورد مطالعه قرار گرفت تا بهتر ين شرايط جهت انجام اين واكنش حاصل شود.همچنين با انجام يك سري آزمايش به ارائه پارامترهاي سنتيكي واكنش پرداخته شده است كه در نهايت با استفاده از نتايج حاصل از آزمايشها به مدل كردن راكتور توسط نرم افزار Fluent،CFD پرداخته شده است. آزمايشات مربوط به محاسبه پارامترهاي سنتيكي از طريق كاهش وزن انجام پذيرفته است،كه با استفاده از ميزان كاهش وزن ماده اوليه ومدل سنتيكي تواني، درجه واكنش و ثابت معادله سرعت مصرف ماده اوليه وهمچنين با استفاده از قانون آرنيوس انرژي فعال سازي واكنش كاتاليزوري بدست آمده است. با توجه به نتايج بدست آمده از محاسبات مشاهده مي شود كه درجه اين واكنش برابر 0/85 است وهمچنين انرژي اكتيواسيون لازم 43% كمتر از ميزان انرژي فعال سازي واكنشهاي ديپليمريزاسيون ،بدون استفاده از كاتاليست مي باشد. همچنين در ادامه كار با استفاده از نرم افزار شبيه ساز سیالاتی، Fluent، به شبيه سازي واكنش در داخل راكتور پرداخته شده است، كه نتايج حاصل از اين شبيه سازي نيز مبين صحت استفاده از فرضيات و مدلهاي سنتيكي استفاده شده مي باشد.

مقدمه

چنانچه ميدانيد ذخائر و اندوخته هاي نفت خام دنيا رو به اتمام مي باشد. لذا نياز تبديل هيدروكربنهاي سنگين به هيدروكربن هاي سبك و تبديل آنها به محصولات مورد نياز بازار در رفع نياز به هيدروكربنهاي سبك را افزايش ميدهد.

مواد پليمري (پلاستيكها) مصارف گوناگون و وسيعي دارند بگونه اي كه توليد اين مواد طي سالهاي اخير افزايش چشمگيري داشته است. به عنوان مثال در جها ن توليد سالانه مواد پلاستيكي تا سال 1998 حدود 48 ميليون تن بوده، در حاليكه مقدار آن امروزه به 200 ميليون تن در سال افزايش يافته است. در واقع ساليانه 4 درصد سرانه مصرف پلاستيكها افزايش مي يابد (5/25 ميليون تن در سال 1996 و 9/39 ميليون تن در سال 2006) طبيعتاً اين افزايش مصرف در مواد پلاستيكي باعث افزايش زباله ها در شهرها و صنايع مي شود . به طور مثال در امريكا ضايعات پلاستيكي حدود 10 درصد وزني زباله ها را به خود اختصاص ميدهد اما اين مقدار از نظر حجمي، حجم بالايي را اشغال مي كند يا در تهران 6/78% زباله های شهری را پلاستيكها تشكيل مي دهند كه روزانه بالغ بر 440 تن انواع زباله هاي پلاستيكي مي باشد  بطوري كه پيش بيني ميشود ميزان ضايعات حاصل از مواد پلاستيكي 6/6 درصد در سال روبه رشد ميباشد. تقريبا ساليانه 20% از زباله هاي جامدي كه دفع مي شوند شامل ضايعات پلاستيكي مي باشند. اين آمارها نشان دهنده آنست كه بازيافت پلاستيكها هم از لحاظ اقتصادي و هم از لحاظ زيست محيطي نكته قابل اهميتي ميباشد.

اما متأسفانه به علت عدم وجود روش مناسب براي بازيافت اين دسته زباله ها اغلب همراه با ساير زباله ها دفن می شوند.

در حال حاضر براي از بين بردن ضايعات پليمري چندين روش و متد مختلف وجود دارد كه در زير به آنها اشاره ميشود.

1- دفن كردن ضايعات در زمين

2- سوزاندن ضايعات

3- بازيافت مكانيكي ضايعات

4- بازيافت شيميايي و تبديل آنها به مواد ديگر

اما از بين بردن ضايعات از طريق سوزاندن و يا دفن كر دن آنها مشكلاتي را دربردارد. از جمله مشكلاتي كه در اين روشها ميتوان برشمرد عبارتند از:

1- هدر رفتن انرژي همراه اين مواد. با غيرقابل استفاده كردن اين مواد ديگر نمي توان از انرژي كه در اين مواد ميباشد استفاده كرد.

2- از آنجائيكه مواد پلاستيكي براحتي تجزيه نميشوند، اين مواد سالهاي طولاني به همان شكل در طبيعت باقي مانده و باعث آلودگي محيط زيست ميشوند.

3- سوزاندن ضايعات حاصل از مواد پليمري و يا دفن آنها مستلزم هزينه سنگيني براي دولتها مي باشد، كه از لحاظ اقتصادي اين كار به هيچ وجه به صرفه نميباشد.

4- در ضايعات شهري پلاستيكها بصورت مخلوط وجود دارند، لذا براي بازيافت مكانيكي بايد تفكيك شوند كه اين امر موجب اتلاف هزينه و زمان مي شود و همچنين از آنجايي كه پليمرهاي توليد شده كاملا يكسان نيستند لذا وسايلي كه از ضايعات آنها تهيه مي شود از كيفيت و مرغوبيت بالايي برخوردار نميباشد.

با توجه به مشكلات و مسائلي كه مطرح شد بهترين راه حلي كه براي از بين بردن ضايعات پليمري پيشنهاد ميگردد، تبديل شيميايي اين مواد به مواد ارزشمندي همچون سوخت و يا مواد خام (به عنوان خوراك واحدهاي شيميايي) است، اين ديدگاه همچنين مانع بروز مسائل و مشكلات محيط زيست ميشود و به دليل تبديل زباله به محصولي ارزشمند منفعت اقتصادي نيز حاصل ميگردد. فرايند بازيافت شيميايي نسبت به ساير روشهاي بازيافت پليمرها داراي مزاياي فراواني مي باشد. اين روش از دو راه قابل بحث و بررسي ميباشد.

1- کاتالیستی 2- غيركاتاليسيت

اين عمل را مي توان بوسيله حرارت دادن پليمر در محيط خنثي انجام داد، كه آن را گراكينگ حرارتي مينامند. در صورتيكه از كاتاليست مناسب استفاده شود شرايط فرايند سهل تر گرديده و باعث افزايش محصول مطلوب مي گردد كه اين عمل را كراكينگ كاتاليستي مينامند. بيشتر تحقيقات انجام شده در اين زمينه بصورت كراكينگ حرارتي بوده و تعدادي هم بصورت فرايند كاتاليزوري انجام شده است.

از مشكلات اصلي روشهاي حرارتي، بدست آوردن محصولات در دامنه وسيع و نياز به درجه حرارت بسيار زياد (بطور معمول دماي بين 500 تا 900 درجه سانتي گراد ) مي باشد كه مستلزم فراهم كردن دستگاههاي گران قيمت است. اما يك راكتور مناسب به همراه يك كاتاليست خوب مي تواند هم بازده محصولات و هم توزيع محصولات را كنترل كند. همچنين درجه حرارت واكنش را مي توان كاهش داد و نيز وجه التزامي مي باشد تا هزينه هاي فرايند به همراه محصولات ي باارزش را كنترل نمايد. اين تبديل مواد ناخواسته و نامطلوب به محصولات سبكتر در سال 1936 شروع شد و در اين سال برحسب اتفاق و بطور كاملا تصادفي مواد سنگين به مواد ميان تقطير تبديل شدند و بعدها در سال 1940 اين فرايند با بكارگيري كاتاليست انجام شد.

در اين تحقيق، در فصل اول به بررسي ماهيت و انواع پلي اتيلن پرداخته و خواص انواع پلي اتيلنها مورد مطالعه قرار گرفته است و همچنين انواع كراكينگ مورد بررسي واقع شده. در فصل دوم و سوم به طور مفصل به بررسي تحقيقاتي كه در زمينه كراكينگ حرارتي و كراكينگ كاتاليستي انجام شده پرداخته و نتايج آنها بررسي شده است و در نهايت در فصل چهارم به بررسي آزمايشگاهي عملكرد يك كاتاليست خاص در كراكينگ پلي اتيلن سنگين پرداخته شده كه نحوه انجام آزمايشات و نتايج آن بطور كامل شرح داده خواهد شد و در پايان در فصل پنجم به شبيه سازي فرايند توليد بنزين از پلياتيلن توسط نرمافزار شبيه سازي Fluent ،CFD خواهیم پرداخت. و در انتها به بيان نتايج حاصل و پيشنهادات ميپردازيم.

تعداد صفحه : 209

قیمت : یازده هزار تومان

 

***

—-

:        ****       info@elmyar.net

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 
 

مطالب مشابه را هم ببینید

 

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید