عنوان :
شبيه‌سازي راكتور بستر ثابت فيشر - تروپش با كاتاليست غيريكنواخت با در نظر گرفتن غيرفعال شدن كاتاليست
نويسنده اصلي :
بهمن نيرومندي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
چكيده :
چكيده سنتز فيشر- تروپش، فرآيندي كاتاليستي است كه طي آن گاز سنتز به سوخت‌هاي هيدروكربني مايع مختلف ازجمله ديزل و (بنزين)تبديل مي‌شود. از حدود 50 سال پيش تاكنون تعداد قابل توجهي تحقيق در رابطه بااستفاده از انواع كاتاليست‌هاي غيريكنواخت (كه توزيع ماده فعال درون آن‌ها يكنواخت نمي‌باشد)، در راكتور بسترثابت (كه يكي از متداول‌ترين راكتورهاي سنتز فيشر- تروپش است)جهت تغيير ميزان بهره و گزينش‌پذيري محصولات واكنش صورت گرفته است. نتايج حاصل از اين تحقيقات نشان‌دهنده‌يتوانمندي اين نوع كاتاليست‌ها جهتافزايش بهره محصول مطلوب و همچنين عملكرد راكتور مي‌باشد. از طرفي غيرفعال شدن كاتاليست، يكي از مشكلات جدي مربوط به فرآيندهاي كاتاليستي مانند سنتز فيشر- تروپش (به خصوص در مقياس صنعتي) مي‌باشد.بنابراين با توجه به موارد اشاره شده در رابطه با كاربردكاتاليست‌هاي غيريكنواخت در بهبود عملكرد راكتور بستر ثابت،بررسي عملكرد اين نوع كاتاليست‌ها در مقابل شرايط غير فعال شدن كاتاليست، ضروري مي‌باشد. در تحقيق حاضر، راكتور بستر ثابت فيشر- تروپش حاوي كاتاليست دوعامله‌ي آهن- زئوليت (Fe-HZSM5)،با استفاده از مدل‌هاي شبه‌همگن و ناهمگن يك‌بعدي (با درنظرگرفتن كاتاليست يكنواخت و انواع كاتاليست‌هاي غيريكنواخت) با درنظرگرفتن غيرفعال شدن كاتاليست، مدل‌سازي گرديد. در اين تحقيق از روش تلفيق متعامد بر المان‌هاي محدود (OCFE) جهت حل معادلات دانه كاتاليست و از روش TR-BDF2 براي حل معادلات مدل راكتور استفاده شد. همچنين شبيه‌سازي با استفاده از كدنويسي در نرم‌افزار MATLAB صورت گرفت. با انجام آناليز حساسيت مدل شبه‌همگن، مشخص شد كه با گذشت زمان و كاهش فعاليت كاتاليست،بيشينه مقدار بهره در دماهاي بالاتر خوراك و در زمان بي‌نهايت در بيشترين دماي مجاز خوراك ورودي (كه پديده فرار دمايي اتفاق نمي‌افتد)، حاصل مي‌گردد. نتايج حاصل از مدل‌سازي ناهمگن و آناليز حساسيت مربوط به آن، نشان داد كه كاتاليست‌هايي كه توزيع ماده فعال درون آنها بيشتر در ميانه و مركز دانه مي‌باشد، كمتر در معرض غير فعال شدن قرار گرفته و بنابراين در شرايط غير فعال شدن كاتاليست، استفاده از اين نوع كاتاليست‌ها مي‌تواند منجر به بهره بنزين بيشتر و همچنين عملكرد مناسب‌ترراكتور شود. واژه‌هاي كليدي:سنتز فيشر- تروپش، راكتور بسترثابت، كاتاليست غيريكنواخت، غيرفعال شدن كاتاليست
شماره ركورد :
100564
دانشگاه :
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي :
طراحي، شبيه‌سازي و كنترل فرآيندها
استاد راهنما :
دكتر محمدتقي صادقي
نسخه ديجيتال :
دارد
آدرس اينترنتي :
لينک به اين مدرک :

بازگشت