شبیه‌سازی و بهینه‌سازی واحد تصفیه و شستشوی بنزین با نرم‌افزار Petro-Sim

نوع مقاله : ترویجی

نویسندگان

1 دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا، شهرضا، ایران

2 استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا

3 کارشناس پژوهش، واحد فرآیند، پالایشگاه آبادان، آبادان ، ایران

چکیده

هدف این پژوهش به حداقل رساندن مقدار مرکاپتان‎ بر طبق دستورالعمل مهندسی پالایش و آئین‌نامه‎های زیست‌محیطی توسط فرایند مراکس در پالایشگاه آبادان است. بر اساس اطلاعات حاصل از واحد، شبیه‌سازی فرایند واحد توسط نرم‌افزار Petro-sim انجام گردید. هر یک از پارامترهای مؤثر نظیر دما، فشار، میزان هیدروکسید سدیم و دبی هوای ورودی بر بازدهی فرآیند توسط مطالعه موردی با نرم‌افزار مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. بهینه‌سازی فرایند به کمک نتایج حاصل از شبیه‌سازی و داده‎های حاصل از فرآیند به‌وسیله نرم‌افزار انجام و پارامترها در حالت بهینه تعیین گردید. شرایط بهینه به‌دست آمده عبارت‌اند از: دما  111/7 درجه فارنهایت، فشار 21/131psig ، شدت‌جریان مولی هوای ورودی مرحله اول  0/1122lbmol/h، شدت‌جریان مولی هوای ورودی مرحله دوم  0/1327lbmol/h، جزء جرمی هیدروکسید سدیم مرحله اول  %0/12wt و جزء جرمی هیدروکسید سدیم مرحله دوم  %0/2wt. پس از بهینه‌سازی واحد درصد پیشرفت واکنش تبدیل مرکاپتان به دی سولفید برای اتیل مرکاپتان %100، نرمال پروپیل مرکاپتان %99/1 و نرمال بوتیل مرکاپتان %96/2 به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simulation and Optimization of Purification and Sweeting Gasoline Unit with Petro-Sim Software

نویسندگان [English]

  • mostafa hariri 1
  • kobra pourabdollah ghahfarrokhi 2
  • sayed najeh moosavi 3
1 Department of Chemical Engineering , ISLAMIC AZAD UNIVERSITY Shahreza Branch , shahreza , iran
2 Professor Associated of Chemical and Petroleum Engineering Research Institute, Tehran, Iran
3 Research expert, Process unit, Abadan Refinery, Abadan, Iran
چکیده [English]

The purpose is reducing the amount of mercaptan according to refining engineering and eco rules by the prosses of merox in Abadan refinery.
Then by the information ,obtained from the unit, the process of resemling was done by Petro-Sim software.the effect of each of the parameters such as termperature, pressure ,caustic amount ,and flow of entrancing air on the output by the software was peformed next, the parameters were determined according to the process of optimization and the data obtained. The best amounts are: temperature114.7F ,pressure 62.132psig ,the intensify of the flow of the entrancing air in first stage 0.2265 lbmol/h,the flow of the entrancing air in second stage 0.2367 lbmol/h ,the less amount of caustic mass in first stage 0.12%wt and the less amount of caustic mass in second stage 0.21 %wt . After optimization, the percentage of different materials was obtained disulfide 100%, normal propyl-mercaptan 99.1% and normal butyl-mercaptan96.2%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Merox Process
  • Simulation
  • Petro-SIM
  • Optimization
  • Abadan Refinery
[1] NIOC Standards, Iranian Petrolium Standard.
[2] Abolhamd, G., Petroleum refining bases, Tehran University publication, Tehran, Iran, 1996.
[3] Shokri, s., ganji, h., ahmadi-marvast, m., bazmi, m., Study of the effective factors in gasoline sweetening process, petroleum & coal 50 (3) 2008, pp. 1-9.
[4] Ferdous, D. et al., Ind. Eng. Chem. Res., 45, 2006, pp. 544-562.
[5] UOP, "Merox Operating Manual", Kangan Gas refinery Co
[6] Day Jr., Charles A , Process of refining gasoline containing mercaptans , United States Patent 2084575 ,1937.
[7] Bolt, John A, Removing Mercaptans, United States Patent 2457975, 1949.
[8] Sullivan, D., The Role of the Merox™ Process in the Era of Ultra Low Sulfur Transportation Fuels, 5th EMEA Catalyst Technology Conference, 3 & 4 March 2004, UOP LLC.
[9] Yabroff, D. L., “Extraction of Mercaptans with Alkaline Solutions”, Industrial and Engineering Chemistry., Vol 32, No. 2, 1940, pp. 257-262.
[10] Pal, S.K. and Sharma, M.M., “Kinetics of oxidation of sodium butyl mercaptide by oxygen in aqueous alkaline solutions with activated carbon as a catalyst”, Ind. Engng Chem. Process Des. Dev. 21, 1982, pp. 351-353.
[11] Leitão, A. , Rodrigues,A. , Fixed-bed reactor for gasoline sweetening: Kinetics of mercaptan oxidation and simulation of the Merox reactor unit ,  Chemical Engineering Science, Volume 45, Issue 3, 1990, pp. 679-685.
[12] A. Leitão, A. Rodrigues, Modeling and simulation of the impregnation step of the merox process , Computers & Chemical Engineering, Volume 15, Issue 5, May 1991, pp. 287-296.
[13] Erby, L., Ph.D. Dissertation, Italy, 2005.
[14] Leitão, A. Costa.C. , Rodrigues.A.  , Studies on the impregnation step of the Merox process, Chemical Engineering Science, Volume 42, Issue 10, 1987, pp. 2291-2299.
[15] Farshi, A., Rabiei, Z.  , Kinetic Study for Oxidation of Existing Mercaptans in Kerosene Using Impregnated Activated Carbon with MEROX Catalyst in Alkaline Solution , Petroleum & Coal 47 (1), 2005, pp. 49-56.
[16] Leitão,A. , Rodrigues,A. , Studies on the Merox process: kinetics of N-butyl mercaptan oxidation ,  Chemical Engineering Science, Volume 44, Issue 5, 1989, pp. 1245-1253.
[17] زهرا علی محمدی، فرهاد خراشه، علی پورحاتم، مدلسازی سینتیکی راکتور کاتالیستی فرآیند حذف مرکاپتان ها به روش اکسیداسیون از برشهای سبک نفتی، سومین همایش ملی تحقیقات نوین در شیمی و مهندسی شیمی، 1390.
[18] Ehsani, M.R., Mirjani, P., Safadoost, A., Kinetic study of  light mercaptans in the presence of Merox catalyst and caustic soda , Intenational Journal of Chemical Engineering, 11 (1), 2013, pp. 1-12.
[19] زیبا برازجانی، عطاءاله ساری، مدلسازی ریاضی و بهینه‌سازی شرایط عملیاتی قسمت پیش شستشو برج جذب مرکاپتان ازگازطبیعی درفرآیند مراکس، پانزدهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران، 1393.
[20] Kazemi,A. , Gharibi Kharaji,A. , Mehrabani-Zeinabad,A. , Faizi,V. , Kazemi,J. , Shariati,A. , Synergy between two natural gas sweetening processes ,   Journal of Unconventional Oil and Gas Resources, 14, 2016, pp. 6-11.
[21] علی صمدی افشار-حامد حرافی، تزریق روغن شستشو و نقش آن در پایداری تولید واحد مرکاپتان زدایی، اولین کنفرانس بین المللی نفت، گاز، پتروشیمی و نیروگاهی، 1391.
[22] مرتضی تاجریان، منصور بزمی، خشایار محمد بیگی، جواد علائی، «فرایند مرکاپتان زدایی از برش های نفتی»، نهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران، 1383.
[23] مرتضی سهرابی، طراحی رآکتورهای شیمیایی، مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1377.
[24] فرهاد بهمنی، علیرضا عظیمی، مصطفی طباطبایی قمشه‌ای، آرش کمالی، بررسی و بهینه‌سازی واحد حذف مرکاپتان توسط محلول سود سوزآور، سومین همایش ملی تحقیقات نوین در شیمی و مهندسی شیمی،1390.