بهینه‌سازی فرآیند استخراج نفتالین از نفت سوخت حاصل از کراکینگ در مجتمع پتروشیمی شازند

Abstract

محصول نفت سوخت حاصل از کراکینگ مخلوط پیچیده‌ای از هیدروکربن‌های آروماتیک با میزان 31-13% از نفتالین است که از فرآیند اولفین به‌دست می‌آید. در سال‌های اخیر، کاربردهای جدیدی برای نفتالین خالص و صنعتی توسعه یافته است. بنابراین، بایستی یک روش جایگزین برای تقطیر و هیدروژناسیون کاتالیزوری انتخاب شود، تا هزینه اقتصادی و اثرات زیست محیطی ناشی از افزایش تقاضا برای نفتالین خالص، کاهش یابد. در مطالعه حاضر، مقایسه‌ای میان روش تقطیر و یک فرآیند ترکیبی از بلورینگی و استخراج با حلال، در خالص‌سازی نفتالین از یک نفت سوختی انجام شده است. از طراحی باکس-بنکن به‌عنوان یکی از روش‌های طراحی آزمایش سطح-پاسخ، برای به حداقل رساندن تعداد آزمایش‌ها و بهینه‌سازی فرآیند استفاده گردیده است. خلوص بلورها و بازده نفتالین در فرآیند بلورینگی با دمای بهینه سردسازی C° 25 به‌ترتیب 71/73% و 73/96% به‌دست آمدند که در دماهای پایین‌تر، بازدهی بازیابی نفتالین کمتر خواهد شد. دمای ذوب، بازدهی استخراج و خلوص نفتالین تحت شرایط بهینه (دمای استخراج C° 08/15، نسبت فنول به متانول برابر با 01/1 و نسبت حلال به خوراک برابر با 72/1) به‌ترتیب C° 13/80، 36/97% و 42/99% حاصل شدند. نتایج آماری نشان داد که مدل درجه دوم پاسخ برای پارامترهای مورد مطالعه قابل قبول هستند (0001/0> P-value) و مطابقت زیادی (9989/ 0=R2) بین مدل آماری (طراحی آزمایش) و اطلاعات آزمایشگاهی وجود دارد. به‌علاوه، طبق آنالیز واریانس، دمای استخراج و اثر متقابل آن با پارامتر نسبت فنول به متانول، تأثیر چشم‌گیری برروی دمای ذوب دارند. همچنین مخلوط حلال، قابلیت بازیابی بالایی از متانول و فنول را خواهد داشت. به‌طور کلی، نتایج ما نشان می‌دهد که رویکرد معرفی شده یک روش کارآمد برای تولید نفتالین بومی از نفت سوخت حاصل از کراکینگ است.

Keywords

• استخراج با حلال
• بهینه‌سازی
• روش سطح-پاسخ
• نفتالین
• نفت سوخت حاصل از کراکینگ