close button

دانلود مقاله رایگان فارسی

فرمت ورد: سمینار ارشد رشته شیمی طراحی فرایندهای صنایع نفتی: شبیه سازی و بهینه سازی راکتور تولید بنزین از پلی اتیلن سنگین

Posted OnDecember 9, 2015 01:23

Categoriesمهندسی شیمی

Tags, , , , , , ,

با عنوان : شبیه سازی و بهینه سازی راکتور تولید بنزین از پلی اتیلن سنگین

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد تهران جنوب

دانشكده تحصيلات تكميلي

گروه مهندسي شيمي گرايش طراحي فرايندهاي صنايع نفتي

پروژه كارشناسي ارشد

عنوان:

شبيه سازي و بهينه سازي راكتور توليد بنزين از پلي اتيلن سنگين

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چكيده:

در اين پروژه عملكرد يك كاتاليست جديد در كراكينگ پليمر به مقصود بازيافت شيميايي ضايعات پلاستيكي و تبديل آن به محصول مايع مورد بررسي قرار گرفته می باشد. با در نظر داشتن محدوديت ها اثر دما و نسبت كاتاليست بر روي كراكينگ پلي اتيلن مورد مطالعه قرار گرفت تا بهتر ين شرايط جهت انجام اين واكنش حاصل گردد.همچنين با انجام يك سري آزمايش به ارائه پارامترهاي سنتيكي واكنش پرداخته شده می باشد كه در نهايت با بهره گیری از نتايج حاصل از آزمايشها به مدل كردن راكتور توسط نرم افزار Fluent،CFD پرداخته شده می باشد. آزمايشات مربوط به محاسبه پارامترهاي سنتيكي از طريق كاهش وزن انجام پذيرفته می باشد،كه با بهره گیری از ميزان كاهش وزن ماده اوليه ومدل سنتيكي تواني، درجه واكنش و ثابت معادله سرعت مصرف ماده اوليه وهمچنين با بهره گیری از قانون آرنيوس انرژي فعال سازي واكنش كاتاليزوري بدست آمده می باشد. با در نظر داشتن نتايج بدست آمده از محاسبات نظاره مي گردد كه درجه اين واكنش برابر 0/85 می باشد وهمچنين انرژي اكتيواسيون لازم 43% كمتر از ميزان انرژي فعال سازي واكنشهاي ديپليمريزاسيون ،بدون بهره گیری از كاتاليست مي باشد. همچنين در ادامه كار با بهره گیری از نرم افزار شبيه ساز سیالاتی، Fluent، به شبيه سازي واكنش در داخل راكتور پرداخته شده می باشد، كه نتايج حاصل از اين شبيه سازي نيز مبين صحت بهره گیری از فرضيات و مدلهاي سنتيكي بهره گیری شده مي باشد.

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

مقدمه

چنانچه ميدانيد ذخائر و اندوخته هاي نفت خام دنيا رو به اتمام مي باشد. لذا نياز تبديل هيدروكربنهاي سنگين به هيدروكربن هاي سبك و تبديل آنها به محصولات مورد نياز بازار در رفع نياز به هيدروكربنهاي سبك را افزايش ميدهد.

مواد پليمري (پلاستيكها) مصارف گوناگون و وسيعي دارند بگونه اي كه توليد اين مواد طي سالهاي اخير افزايش چشمگيري داشته می باشد. به عنوان مثال در جها ن توليد سالانه مواد پلاستيكي تا سال 1998 حدود 48 ميليون تن بوده، در حاليكه مقدار آن امروزه به 200 ميليون تن در سال افزايش يافته می باشد. در واقع ساليانه 4 درصد سرانه مصرف پلاستيكها افزايش مي يابد (5/25 ميليون تن در سال 1996 و 9/39 ميليون تن در سال 2006) طبيعتاً اين افزايش مصرف در مواد پلاستيكي باعث افزايش زباله ها در شهرها و صنايع مي گردد . به گونه مثال در امريكا ضايعات پلاستيكي حدود 10 درصد وزني زباله ها را به خود اختصاص ميدهد اما اين مقدار از نظر حجمي، حجم بالايي را اشغال مي كند يا در تهران 6/78% زباله های شهری را پلاستيكها تشكيل مي دهند كه روزانه بالغ بر 440 تن انواع زباله هاي پلاستيكي مي باشد  بطوري كه پيش بيني ميشود ميزان ضايعات حاصل از مواد پلاستيكي 6/6 درصد در سال روبه رشد ميباشد. تقريبا ساليانه 20% از زباله هاي جامدي كه دفع مي شوند شامل ضايعات پلاستيكي مي باشند. اين آمارها نشان دهنده آنست كه بازيافت پلاستيكها هم از لحاظ اقتصادي و هم از لحاظ زيست محيطي نكته قابل اهميتي ميباشد.

اما متأسفانه به علت عدم وجود روش مناسب براي بازيافت اين دسته زباله ها اغلب همراه با ساير زباله ها دفن می شوند.

در حال حاضر براي از بين بردن ضايعات پليمري چندين روش و متد مختلف هست كه در زير به آنها تصریح ميشود.

1- دفن كردن ضايعات در زمين

2- سوزاندن ضايعات

3- بازيافت مكانيكي ضايعات

4- بازيافت شيميايي و تبديل آنها به مواد ديگر

اما از بين بردن ضايعات از طريق سوزاندن و يا دفن كر دن آنها مشكلاتي را دربردارد. مانند مشكلاتي كه در اين روشها ميتوان برشمرد عبارتند از:

1- هدر رفتن انرژي همراه اين مواد. با غيرقابل بهره گیری كردن اين مواد ديگر نمي توان از انرژي كه در اين مواد ميباشد بهره گیری كرد.

2- از آنجائيكه مواد پلاستيكي براحتي تجزيه نميشوند، اين مواد سالهاي طولاني به همان شكل در طبيعت باقي مانده و باعث آلودگي محيط زيست ميشوند.

3- سوزاندن ضايعات حاصل از مواد پليمري و يا دفن آنها مستلزم هزينه سنگيني براي دولتها مي باشد، كه از لحاظ اقتصادي اين كار به هيچ وجه به صرفه نميباشد.

4- در ضايعات شهري پلاستيكها بصورت مخلوط وجود دارند، لذا براي بازيافت مكانيكي بايد تفكيك شوند كه اين امر موجب اتلاف هزينه و زمان مي گردد و همچنين از آنجايي كه پليمرهاي توليد شده كاملا يكسان نيستند لذا وسايلي كه از ضايعات آنها تهيه مي گردد از كيفيت و مرغوبيت بالايي برخوردار نميباشد.

با در نظر داشتن مشكلات و مسائلي كه مطرح گردید بهترين راه حلي كه براي از بين بردن ضايعات پليمري پيشنهاد ميگردد، تبديل شيميايي اين مواد به مواد ارزشمندي همچون سوخت و يا مواد خام (به عنوان خوراك واحدهاي شيميايي) می باشد، اين ديدگاه همچنين مانع بروز مسائل و مشكلات محيط زيست ميشود و به دليل تبديل زباله به محصولي ارزشمند منفعت اقتصادي نيز حاصل ميگردد. فرايند بازيافت شيميايي نسبت به ساير روشهاي بازيافت پليمرها داراي مزاياي فراواني مي باشد. اين روش از دو راه قابل بحث و بررسي ميباشد.

1- کاتالیستی 2- غيركاتاليسيت

اين اقدام را مي توان بوسيله حرارت دادن پليمر در محيط خنثي انجام داد، كه آن را گراكينگ حرارتي مينامند. در صورتيكه از كاتاليست مناسب بهره گیری گردد شرايط فرايند سهل تر گرديده و باعث افزايش محصول مطلوب مي گردد كه اين اقدام را كراكينگ كاتاليستي مينامند. بيشتر تحقيقات انجام شده در اين زمينه بصورت كراكينگ حرارتي بوده و تعدادي هم بصورت فرايند كاتاليزوري انجام شده می باشد.

از مشكلات اصلي روشهاي حرارتي، بدست آوردن محصولات در دامنه وسيع و نياز به درجه حرارت بسيار زياد (بطور معمول دماي بين 500 تا 900 درجه سانتي گراد ) مي باشد كه مستلزم فراهم كردن دستگاههاي گران قيمت می باشد. اما يك راكتور مناسب به همراه يك كاتاليست خوب مي تواند هم بازده محصولات و هم توزيع محصولات را كنترل كند. همچنين درجه حرارت واكنش را مي توان كاهش داد و نيز وجه التزامي مي باشد تا هزينه هاي فرايند به همراه محصولات ي باارزش را كنترل نمايد. اين تبديل مواد ناخواسته و نامطلوب به محصولات سبكتر در سال 1936 شروع گردید و در اين سال برحسب اتفاق و بطور كاملا تصادفي مواد سنگين به مواد ميان تقطير تبديل شدند و بعدها در سال 1940 اين فرايند با بكارگيري كاتاليست انجام گردید.

در اين تحقيق، در فصل اول به بررسي ماهيت و انواع پلي اتيلن پرداخته و خواص انواع پلي اتيلنها مورد مطالعه قرار گرفته می باشد و همچنين انواع كراكينگ مورد بررسي واقع شده. در فصل دوم و سوم به گونه مفصل به بررسي تحقيقاتي كه در زمينه كراكينگ حرارتي و كراكينگ كاتاليستي انجام شده پرداخته و نتايج آنها بررسي شده می باشد و در نهايت در فصل چهارم به بررسي آزمايشگاهي عملكرد يك كاتاليست خاص در كراكينگ پلي اتيلن سنگين پرداخته شده كه نحوه انجام آزمايشات و نتايج آن بطور كامل توضیح داده خواهد گردید و در پايان در فصل پنجم به شبيه سازي فرايند توليد بنزين از پلياتيلن توسط نرمافزار شبيه سازي Fluent ،CFD خواهیم پرداخت. و در انتها به بيان نتايج حاصل و پيشنهادات ميپردازيم.

تعداد صفحه : 209

قیمت : شش هزار تومان

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

 

***

—-

پشتیبانی سایت :        ———-        serderehi@gmail.com

0:00