مقدمه
بنزین پیرولیز محصول جانبی واحد اولفین به علت داشتن مواد آلکادی انی، استایرینی، آروماتیکی و غیره ناپایدار است که بسته به شرایط فرآوری در عملیات بعدی امکان پلیمریزه شدن این مواد وجود دارد. همچنین ترکیبات گوگردی موجود در بنزین پیرولیز سم کاتالیست می باشند. فرآیند هیدروژناسیون یکی از فرایندهای پالایش است که در این فرایند برای جداسازی مواد ناخالص و اشباع کردن هیدروکربن های سیر نشده از کاتالیزورهایی خاص و انتخابی و گاز هیدروژن استفاده می شود.
مواد ناخالصی همچون سولفور ارگانیکی، اکسیژن و نیتروژن ارگانیکی و … و همچنین اشباع سازی هیدورکربن های اشباع نشده تا حد لازم. فرایند هیدروژناسیون باید در هر مخلوط هیدروکربنی حاوی اولفین‌ها و دی‌اولفین‌ها و به ویژه آلودگی‌های گوگرد، نیتروژن و اکسیژن انجام شود، اگر قرار باشد این مخلوط‌ها به فرآیند اصلاح کاتالیستی ارسال شوند. علاوه بر این، مصرف‌کنندگان نهایی ممکن است به “بنزین با اکتان بالا” یا “منبع آروماتیک پاک” برای کارخانه‌های آروماتیک نیاز داشته باشند که ممکن است از “نفتا” به عنوان خوراک استفاده کنند. در این پروژه شبیه سازی ها مطابق پی اف دی های صنعتی انجام شده است.
واحد هیدروژناسیون بنزین پیرولیز
این واحد در دو مرحله، بنزین پیرولیز تولید شده در واحد اولفین را هیدروژنه می‌کند. ظرفیت سالانه واحد، ۲۷۰ هزار تن بنزین پیرولیز است. در مرحله اول، با استفاده از یک راکتور ثابت‌بستر، ترکیبات ناپایدار مانند دی‌اولفین‌ها، آلکنیل آروماتیک‌ها و برخی اولفین‌ها هیدروژنه می‌شوند تا بنزین پیرولیز پایدار شود. از کاتالیزور پالادیومی LD-365 برای این مرحله استفاده می‌شود. در مرحله دوم، با استفاده از دو کاتالیزور مختلف در دو بستر ثابت، آروماتیک‌ها بازیابی و اولفین‌ها گوگردزدایی می‌شوند. در هر دو مرحله، از تزریق مایع خنک‌کننده بین بسترها برای کنترل دما استفاده می‌شود.
شرح فرآیند
برای شبیه‌سازی برج تقطیر 1003 از روش حلقه ورودی-خروجی به همراه معادله حالت اصلاح شده پنگ-روبینسون ارائه شده توسط نرم‌افزار Aspen Hysys استفاده گردید. این روش که عمدتاً مختص این نرم‌افزار است، آزادی عمل گسترده‌ای را برای طراحی، تعیین ابعاد، بهینه‌سازی و اتصال تجهیزات جانبی فراهم می‌آورد. نمودار جریان فرآیند برج تثبیت ثانویه واحد پیرولیز در محیط Aspen Hysys در شکل زیر نمایش داده شده است. فرضیه‌های زیر در شبیه‌سازی در نظر گرفته شدند:
برج تقطیر: واحد کندانسور به صورت خارجی شبیه‌سازی شده و سپس به برج تقطیر متصل گردید.
کولر هوا: به عنوان یک خنک‌کننده ساده مدل‌سازی شد و شرایط عملیاتی جریان‌های خروجی بر اساس داده‌های عملیاتی مشخص تعیین گردید.
مبدل‌های حرارتی جریان-جریان: مانند مبدل حرارتی 1014 به عنوان نقطه پایانی شبیه‌سازی شدند که برای شبیه‌سازی شرایط پایدار مناسب است.
نتیجه گیری
فرآیند هیدروژناسیون نمونه‌ای از تاسیسات پیچیده صنعتی است که از اهمیت ویژه‌ای در طراحی و ساخت برخوردار است. این فرآیند جهت ارتقای خوراک‌های هیدروکربنی حاوی ناخالصی‌هایی مانند گوگرد، نیتروژن و ترکیبات هیدروکربنی غیر اشباع مورد استفاده قرار می‌گیرد. در پالایشگاه‌های نفت و گاز، محصولات با ارزش حاصل از برش‌های شکست بخار ممکن است به این آلاینده‌ها آلوده شوند، لذا حذف آن‌ها در مراحل بعدی فرآیند ضروری است. همچنین، هیدروژناسیون برای افزایش عدد اکتان بنزین و گازوئیل به کار می‌رود.
شبیه سازی هیدروژناسیون بنزین پیرولیز توسط اسپن هایسیس
در این پروژه شبیه سازی هیدروژناسیون بنزین پیرولیز توسط اسپن هایسیس در نرم افزار اسپن هایسیس ورژن 14 شبیه سازی شده است. جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.