مدلسازی ظرف تبخیر ناگهانی هیدروژن در واحد تبدیل کاتالیستی نفتا

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 پژوهشگاه صنعت نفت

2 ریاست واحد مهندسی واکنشهای کاتالیستی- پژوهشگاه صنعت نفت

چکیده

تبدیل کاتالیستی نفتا برای تبدیل نفتای سنگین به بنزین با اکتان بالا در پالایشگاه می‌باشد. در این مقاله، مدلسازی ظرف تبخیر ناگهانی که بعد از راکتورهای کاتالیستی قرار دارد، مورد بررسی قرار گرفته است. خوراک ورودی بر اساس 26 ترکیب اصلی خروجی از بخش واکنش لامپ شده و محاسبات تبخیر ناگهانی بر اساس معادله‌ای ترکیبی از پنگ رابینسون و مدل ضریب فعالیت مایع، انجام شده است. سپس نتایج حاصل از مدلسازی با شبیه ساز تجاری اسپن پلاس مقایسه شده‌اند. نتایج برای غلظت فاز مایع در محدوده دما و فشارهای عملیاتی، خطای متوسط مطلق در حدود 7/2 درصد و برای غلظت گازهای سبک موجود در جریان گازی برگشتی، خطای کمتر از 08/2 درصد را نشان می‌دهد. بعلاوه، فشار نقطه شبنم و دبی جریان‌های خروجی از این مدل، با نتایج بدست آمده از شبیه ساز اسپن پلاس، به ترتیب با خطای متوسط مطلق کمتر از 8 و 3/0 درصد مطابقت می‌نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Modeling Flash Drum of Hydrogen Separation in Naphtha Catalytic Reforming Process

نویسندگان [English]

  • Sepehr Sadighi 1
  • Seyed Reza Seif Mohaddecy 2
1 Research Institute of Petroleum Industry (RIPI)
چکیده [English]

Catalytic reforming of heavy naphtha is used for upgrading heavy naphtha to the high octane number gasoline. Due to the importance of developing an accurate and reliable model for optimizing and debottlenecking of this process, based on 26 major lumped components existing in the feed stream, the flash vessel installed after reaction section is modeled. Then, vapor-liquid equilibrium is calculated by using a model in which Peng-Robinson equation of state (EOS) and liquid activity coefficient property method are applied for vapor and liquid phases, respectively, and it is compared with results of Aspen plus simulator (NRTL-RK property method). It is confirmed that the absolute average deviation of predicting concentration of components in the liquid and vapor phases at operating pressures and temperatures are 2.7% and 2.07%, respectively. Moreover, the deviations for predicting the dew point pressure and the molar ratio of vapor to feed are 8% and 0.3%, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Catalytic reforming
  • Flash drum
  • Equation of state
  • Activity coefficient model
1. Antos G.J., Aitani A.M., Parera J. M.,Catalytic Naphtha reformingScience and Technology, Marcel Dekker Inc., New York, 2004.

2. Rodríguez M.A., Ancheyta J., Detailed description of kinetic and reactor modeling for naphtha catalytic reforming, Fuel, Volume 90, Issue 12, December 2011, pp 3492–3508.

3- سپهر صدیقی، سید رضا سیف محدثی، فربد ریخته گر، «شبیه‌سازی واحد تبدیل کاتالیستی نفتای سنگین توسط نرم‌افزار Aspenplus»، فرآیندنو، شماره 42، تابستان 1392.

4. Liang K., Guo H., Pan S., A study on naphtha catalytic reforming reactor simulation and analysis, Zhejiang Univ Sci B., 6(6), 2005, pp 590–596.

5. Hu Y., Su H., Chu J., Modeling, simulation and optimization of commercial naphtha catalytic reforming process, 42nd IEEE Conference, 2003, pp 6206 – 6211

6. Arani H.M. Shokri S., Shirvani M., Dynamic Modeling and Simulation of Catalytic

Naphtha Reforming, International Journal of Chemical Engineering and Applications, Vol. 1, 2010, pp 159-164.

7. Saidi M., Mostoufi N., Sotoudeh R. Modeling and simulation of continuous Catalytic Regeneration (CCR) Process, International Journal of Applied Engineering Research, Dindigul, Vol. 2, 1, 2011, pp 11-124 .

8. Ancheyta J., Modeling and Simulation of Catalytic Reactors for Petroleum Refining, John Wiley & Sons, Inc., US, 2011.

9. Aspen Physical Property System, Physical Property Methods and Models, October 2006, Aspen Technology, Inc., USA.

10. Smith J.M., Van Ness H.C., Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, Mc-Graw-Hill, Fifth Edition, 1996.

11.Prausnitz J.M., Lichtenthaler R.N., Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria, Prentice Hall PTR, Third Edition, 1998.

12.Walas S.M., Phase Equilibria in Chemical Engineering, Department of Chemical and Petroleum Engineering, University of Kansas, 1991.

13.Michelsen M.L., the Isothermal Flash Problem. Part I. Stability, Elsevier Scientific Publishing Company, Fluid Phase Equilibria, 9, 1982, pp 1-19.