مدل‌سازی و شبیه‌سازی راکتورهای جریان شعاعی هیدروژن‌زدایی پروپان و بررسی اثرتشکیل کک

Abstract

به دلیل تقاضای زیاد در صنایع پتروشیمی، در سال‌های اخیر، هیدروژن‌زدایی کاتالیستی از پارافین‌ها مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. مدل‌سازی و شبیه‌سازی راکتورهای جریان شعاعی هیدروژن‌زدایی پروپان در این پژوهش مورد مطالعه قرار گرفته است. این فرآیند در 4 راکتور آدیاباتیک جریان شعاعی با بستر متحرک انجام می‌گیرد و از گرم‌کن‌های میانی، جهت تأمین گرمای واکنش، و یک مبدل حرارتی خوراک استفاده می‌شود. معادلات جرم و انرژی به همراه معادلات سینتیکی واکنش‌ها همزمان حل شد و نتایج حاصل از شبیه‌سازی راکتورها در نرم‌افزار Polymath.v6 با میانگین خطای نسبی 2/7% تطابق خوبی با داده‌های صنعتی دارد. همچنین میزان انتخاب‌پذیری پروپیلن نسبت به پروپان در راکتور چهارم 53% بدست آمد. با مدل‌سازی و شبیه‌سازی راکتورها مشخص شد که به دلیل ایجاد کک روی کاتالیست‌ها و افت فعالیت کاتالیست‌ها در هر راکتور، به تدریج میزان تبدیل و افت دما در هر راکتور کاهش یافته و میزان تبدیل پروپان در راکتور اول61%، در راکتور دوم 15%، در راکتور سوم 11% و در راکتور چهارم 5% کاهش می‌یابد.

Keywords

• هیدروژن‌زدایی پروپان
• مدل‌سازی و شبیه‌سازی
• فعالیت کاتالیست
• میزان تبدیل
• راکتورهای جریان شعاعی