| بررسی انواع فرایندهای هیدروکراکینگ و شرایط عملیاتی آنها | |
| تعداد صفحات | ۲۱ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۸۵۹ kb |
بررسی انواع فرایندهای هیدروکراکینگ و شرایط عملیاتی آنها
در این قسمت پروژه با موضوع بررسی انواع فرایندهای هیدروکراکینگ و شرایط عملیاتی آنها به صورت فایل word برای دانلود ارائه شده است.
قسمتی از متن پروژه در زیر نشان داده شده است.
۱- مقدمه ای بر هیدرو کراکینگ
بر اساس محاسبات سازمان اطلاعات انرژی آمریکا (EIA) انتظار می رود تقاضای جهانی برای نفت تا سال ۲۰۲۵ به ۱۲۳ میلیون بشکه در روز افزایش یابد. میزان تولید سازمان کشورهای صادر کننده نفت، اوپک، تا سال ۲۰۲۵ در حدود ۶۰ میلیون بشکه در روز برنامه ریزی شده است که بیشتر از ۲ برابر میزان تولید آن در سال ۲۰۰۱ می باشد. انتظار می رود میزان تولید روزانه نفت کشورهای غیر عضو اوپک افزایش را از ۴۷ میلیون بشکه در سال ۲۰۰۲ تا ۶۲ میلیون بشکه در سال ۲۰۲۵ نشان دهد [۱].
از طرف دیگر کاهش منابع نفت خام سبک و افزایش تولید نفت خام سنگین باعث اجبار بیشتر صنعت نفت برای ارتقاء کیفیت نفتهای خام سنگین تر و باقیمانده های نفتی می شود. بنابراین با رشد تقاضای بازار برای سوختهای انتقال با کیفیت بالا و محصولات میان تقطیر، توسعه فرآیندهایی که برشهای سنگین نفتی را به محصولات با ارزش تر تبدیل می نماید الزامی می شود. در حال حاضر فرآیند تبدیل به طور عمده توسط کراکینگ حرارتی، کراکینگ کاتالیستی و هیدرو کراکینگ صورت می گیرد.
در فرآیند کراکینگ حرارتی هیدروکربنهای با وزن مولکولی بالاتر در نفت سنگین، به وسیله تجزیه شیمیایی در اثر حرارت در دماهای بالا به محصولات هیدروکربنی سبکتر تبدیل می شوند که این عمل با تشکیل کک همراه می باشد. توسعه فرآیند کراکینگ حرارتی برای تولید محصولات میان تقطير محدود شده است زیرا در این فرآیند مقدار زیادی گاز و نفتا با کیفیت پایین در اثر کراکینگ بیش از حد تولید می شود. کراکینگ کاتالیستی متفاوت از کراکینگ حرارتی می باشد زیرا شکست باند C-C در هیدروکربنهای سنگین تر بر روی کاتالیست اسیدی جامد صورت می گیرد.
با این وجود غياب هیدروژن با فشار بالا در فرآیند کراکینگ کاتالیستی نه تنها تشکیل کک را سرعت می دهد بلکه موجب تولید محصولاتی می شود که مقادیر قابل توجهی ترکیبات الفيني و آروماتیکی دارند. به همین علت بنزین حاصل از واحد کراکینگ کاتالیستی عدد اکتان بالایی دارد اما محصولات میان تقطیر به دست آمده از کراکینگ کاتالیستی کیفیت پایینی دارند. ملاحظات زیست محیطی در دو دهه گذشته برنامه هایی را برای توسعه صنایع پالایشگاهی در دستور کار قرار داده است. نیاز به سوختهایی با محتوای هیدروژن بالاتر، ترکیبات آروماتیک پایین تر و میزان پایین اتمهای ناجور مانند گوگرد و نیتروژن فاکتورهای کلیدی شدند که در همه جای جهان در نظر گرفته می شوند [۱].
هیدرو کراکینگ یک فرآیند شیمیایی کاتالیستی است. در فرآیند پالایش نفت خام از این روش برای تبدیل خوراکهای پیچیده همچون گازوئيل خلاء به محصولات با ارزش تر مانند: بنزین، سوخت جت، نفت سفید و سوخت دیزل استفاده می شود[۲]. باقیمانده های نفتی و چندین محصول به دست آمده از فرآیندهای پالایشی دیگر همانند گازوئیل حاصل از واحد ككرا، نفت بدون آسفالتين؟، گازوئیل باز گردان” واحد کراکینگ کاتالیستی بستر سیال را نیز می توان برای به دست آوردن محصولات با ارزش تر تحت فرآیند هیدرو کراکینگ قرار داد. هیدروکربن های بسیار سنگین همانند آنهایی که از شن های قیری و استخراج می شوند را نیز می توان به وسیله هیدرو کراکینگ ارتقاء کیفیت داد.
در حین انجام واکنش های هیدرو کراکینگ، ترکیبات سنگین شکسته شده و به ترکیباتی با وزن مولکولی پایین تر تبدیل می شوند. زمانی که واکنش در حضور کاتالیست و اتمسفر غنی از هیدروژن صورت می پذیرد، واکنش های دیگری همانند هیدروژنی کردن الفينها و آروماتیکها، هیدرو ایزومری ، گوگرد زدایی در حضور هیدروژن، آلکیل زدایی در حضور هیدروژن و غیره نیز به طور همزمان انجام می شوند. این فرآیند در دماهای بالا (۲۶۰ – ۴۵۰ درجه سانتیگراد) و فشار بالا(۷-۱۷ مگاپاسکال) انجام می شود. این فرآیند شامل دو مرحله می باشد: کراکینگ کاتالیستی و هیدروژنی کردن. که در طی این مراحل خوراک ورودی، در حضور هیدروژن به محصولات با ارزش افزوده بیشتر شکسته می شود. این فرایند در فشار و دمای بالا و با حضور کاتالیست و هیدروژن انجام می شود [۲].
هیدرو کراکینگ علاوه بر اینکه محصولاتی با کیفیت عالی تولید می نماید در مقایسه با دیگر فرآیندهای کراکینگ همچون کراکینگ کاتالیستی بستر سیال و کراکینگ حرارتی میزان محصول بیشتری را تولید می نماید. ایراد اصلی فرآیندهای کراکینگ حرارتی و کاتالیستی تشکیل کک می باشد. در فرآیند هیدرو کراکینگ به علت استفاده از فشارهای جزئی بالاتر هیدروژن و دماهای نسبتا پایین سرعت تشکیل کک کاهش می یابد و شرایط مساعدی برای هیدروژنی کردن الفين ها و ترکیبات آروماتیک فراهم می شود. به طور معمول محصولاتی که از جزء به جزء نمودن خروجی هیدرو کراکر به دست می آیند بر اساس محدوده نقطه جوششان به برش های زیر طبقه بندی می شوند:
گازهای سبک (C4 و کوچکتر)، نفتای سبک (°C 80 – C5)، نفتای سنگین (°C 80 – ۱۵۰)، سوخت جت نفت سفید (°C 150 – ۲۹۰)، سوخت دیزل (°C 290 – ۳۷۰) و ته مانده های تبدیل نشده جدا کننده (°C 370+). محصولاتی که از هیدرو کراکینگ به دست می آیند معمولا محصولاتی با کیفیت بالا می باشند. نفتای سبک با عدد اکتان تحقیقاتی بین ۸۵-۷۸ را می توان به عنوان ماده ترکیب کننده در مخازن بنزین به کار برد. نفتای سنگین خوراکی با کیفیت برای واحدهای ریفرمینگ جهت تولید بنزین با عدد اکتان بالا می باشد. سوخت جت به دست آمده از هیدرو کراکینگ محتوای آروماتیکی پایینی داشته و نقطه دود آن بالاست. برش دیزل عدد ستان بالایی دارد و محتوای سولفور آن بسیار پایین است. روغن های روان کاری با کیفیت بالا و خوراک واحدهای کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال و کراکینگ حرارتی را نیز می توان از فرآیند هیدرو کراکینگ به دست آورد [۱].
هیدرو کراکینگ معمولا برای تولید محصولات میان تقطیری با خواص کیفی عالی به کار می رود. سوختهای جت و دیزل با میزان گوگرد بسیار پایین، معمولا زیر ۲۰۰ppm و خواص بسیار خوب در هنگام سوختن، نقطه دود نفت سفید بالای mm ۲۵ و عدد ستان بالای ۵۵ برای دیزل، به دست می آیند. دلیل آن استفاده از هیدروژن با فشار بالا است که منجر به حذف بسیاری از هترواتمهای (گو گرد و نیتروژن موجود در خوراک و اشباعیت بالای ترکیبات آروماتیک می شود. یکی دیگر از عواملی که باعث توجه بیشتر به هیدرو کراکینگ می شود، مسائل زیست محیطی است. برشهای سنگین نفت معمولا شامل گوگرد، نیتروژن، اکسیژن و فلزات سنگین می باشند که اگر به همین صورت به عنوان سوخت مصرف شوند آلودگی قابل ملاحظه ای را به وجود می آورند.
فهرست عناوین
۱- مقدمه ای بر هیدرو کراکینگ
۲- فرایند هیدروکراکینگ
۲-۱- توصیف کلی فرآیند هیدروکراکینگ
۳- انواع فرآیندهای هیدروکراکینگ
۳-۱- هیدرو کراکینگ با بستر ثابت کاتالیزوری
۳-۱-۱- هیدروکراکینگ یک مرحله ای
۳-۱-۲- هیدرو کراکینگ دو مرحله ای
۳-۲- هیدرو کراکینگ با بستر سیال
۴- شرایط عملیاتی فرآیند هیدرو کراکینگ
۴-۱- دما
۴-۲- فشار
۴-۳- سرعت فضایی حجمی
۴-۴- مصرف هیدروژن
۴-۵- کاتالیستهای هیدرو کراکینگ
منابع
| بررسی انواع فرایندهای هیدروکراکینگ و شرایط عملیاتی آنها | |
| تعداد صفحات | ۲۱ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۸۵۹ kb |