سمینار شیمی طراحی فرآیند: مدلسازی و شبیه سازی نشست کک در مبدل خط انتقال

متن کامل پایان نامه مقطع ارشد مهندسی شیمی طراحی فرآیند

با عنوان : مدلسازی و شبیه سازی نشست کک در مبدل خط انتقال (Transfer line exchanger) واحد اولفین

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

”M.SC” پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي- طراحي فرايند

عنوان:

مدلسازي و شبيه سازي نشست كك در مبدل خط انتقال (Transfer line exchanger) واحد اولفين

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

شكست حرارتي هيدروكربنها يكي از فرايندهاي مهم در صنعت پتروشيمي مي باشد كه توسط اين فرايند، اولفين ها بويژه اتيلن بعنوان محصول، توليد مي شود. در اين فرايند پيوندهاي اوليه اين مواد هيدروكربني در درجه حرارتهاي بالا شكسته شده و پيوندهاي جديدي جايگزين آن مي شوند. براي جلوگيري از انجام واكنشهاي ثانويه كه منجر به نشست كك در اين گونه واحدها مي شود، جريان خروجي از راكتورهاي شكست حرارتي بايستي سريعا سرد شود. اين عمل در مبدلهاي خط انتقال (TLE) انجام مي شود. ازخصوصيات ويژه اين مبدلها مي توان از بالا بودن سطح تبادل حرارتي، سرعت بسيار زياد، زمان اقامت كم در مبدل و توليد بخار با فشار بالارا نام برد. از مهمترين مسائل در فرآيند شكست حرارتي هيدروكربنها، نشست و تشكيل لايه كك در ديواره داخلي راكتور و مبدل خط انتقال (TLE) مي باشد. مكانيزم تشكيل كك در مبدل (TLE) بدليل بالا بودن دماي گازهاي شكست حرارتي و در اثر ادامه اين واكنشها اتفاق مي افتد. در اين پروژه در ادامه مدلسازي و شبيه سازي مبدلهاي خط انتقال (TLE) در واحدهاي اولفين، با ارائه يك مدل رياضي، شبيه سازي نشست كك در اين مبدل با در نظر گرفتن يك مدل جديد براي توليد كك انجام و به صورت يك نرم افزار كامپيوتري ارائه شده است. قابليتهاي نرم افزار مورد نظر شامل پيش بيني زمان عملكرد مبدل، توزيع درجه حرارت گاز و افت فشار در طول مبدل مي باشد. در مدل مورد نظر براي توليد كك، هفت ماده را بعنوان عوامل پيشتاز كك در نظر مي گيرد كه عبارتند از:

– اتيلن و پروپيلن از خانواده اولفينها

– بوتادين از خانواده دي اولفينها

– بنزن، تولوئن، زايلن و استايرن از خانواده آروماتيكها

C2H4->Coke   C3H6->Coke   C4H6->Coke   C6H6->Coke

C7H8->Coke    C8H10->Coke   C8H8->Coke

در اين مدل تمام واكنشها بصورت واكنشهاي درجه اول در نظر گرفته شده و ثانيا تمامي ثابتهاي سرعت از طريق مقادير ثابتهاي نسبي توليد كك به هم مربوط شده اند.

در فصول مختلف پايان نامه موارد ذيل بطور مفصل بررسي و تجزيه و تحليل مي شود:

– در فصل اول کليات مربوط به واحد اولفين از جمله فرايندهاي شکست حرارتي، جايگاه مبدلهاي TLE در اين واحد و کوره هاي شکست حرارتي بررسي مي شوند.

– در فصل دوم کليات مربوط به کک و نحوه تشکيل آن مشخص مي شود.

– در فصل سوم مکانيسم واکنش هاي شکست حرارتي و نشست کک تجزيه و تحليل شده و از بين روشها و مکانيسم هاي موجود (از جمله راديکالي، ملکولي و…) روش مناسب انتخاب شده است. با انتخاب مکانيزم برتر، در فصل چهارم معادلات حاکم بر مدل معرفي خواهندشد و مدلسازي فرايند انجام مي شود. در فصل پنجم حل مدل و برنامه کامپيوتري نوشته شده ارائه ميگردد و با بهره گيري از زبان برنامه نویسی  Matlab نتايج برنامه بدست مي آيند.

در پايان نتايج بدست آمده با اطلاعات واحد مقايسه مي شوند و پيشنهادات لازم و مفيد براي کارهاي تکميلي پروژه ارائه مي شود.

مقدمه:

صنايع پتروشيمي به دليل توليد مواد با ارزش افزوده بالا و تهيه مواد اوليه صنايع ديگر مورد توجه اکثر کشورها قرار گرفته است. در اين صنايع از نفت و گاز طبيعي محصولات باارزشي همچون اولفين ها مانند پروپيلن، اتيلن و نيز وينيل استات، اکسيد اتيلن و هزاران ماده ارزشمند ديگر توليد مي شود که هرکدام به نوبه خود ماده اوليه براي ساير قسمتها و واحدهاي صنعتي پايين دستي مي باشند.

به لحاظ اين که مواد اولفيني، ساختار اوليه براي مواد پليمري هستند، ايجاد زنجيره هاي سنگين هيدروکربني در ادامه عمليات شکست حرارتي امري اجتناب ناپذير است.

براي مقابله با واکنش هاي ثانويه مي بايست جريان خروجي از راکتورسريعاً خنک شود و به درجه حرارتي که از توقف واکنش هاي ثانويه جلوگيري نمايد، برسد. در نتيجه استفاده از مبدلهاي خط تبادل که اختصارا TLE ناميده مي شود در واحد ضرورت پيدا مي کند. پيش از اين در دهه هاي گذشته، عمليات سرد کردن جريان خروجي از راکتور شکست حرارتي بوسيله تزريق روغن و يا آب انجام مي شد که به روشهاي سرد کردن مستقيم  معروفند. اين روش علاوه بر افزايش هزينه هاي جداسازي، اتلاف حرارتي زيادي نيز به همراه داشت. استفاده از اين گونه مبدلها، علاوه بر کاهش هزينه هاي جداسازي، توليد بخار با فشار بالا (قابل استفاده در توربين ها) را نيز به همراه خواهد داشت که در کاهش هزينه هاي واحد سهم بسزايي دارد.

بي ترديد مدل سازي وشبيه سازي فرآيند ها در واحدهاي صنعتي از اهميت خاصي برخوردار مي باشد. امروزه شبيه سازي به معناي استفاده از کامپيوتر درحل مدلهاي رياضي سيستم است که ابزار کار طراح مي باشد و طراح را قادر به مطالعه فرآيند مي کند. مزيت اصلي مدل سازي و شبيه سازي در اين است که با صرف کمترين هزينه و درکوتاه ترين مدت زمان، مي توان با دقت بالائي همان نتايج تجربي را بدست آورد بدون آن که تغييري در واحد صنعتي داده شود.

تعداد صفحه : 127

قیمت : یازده هزار تومان

 

***

—-

:        ****       baharfile@zoho.com

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 

برای جستجو بر اساس موضوع های پایان نامه ها اینجا کلیک کنید

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