Loading...
| Friend's email | |
| Your name | |
| Your email | |
| enter code | |
This page was sent successfuly
Development of a Kinetic Model for Thermal Cracking of Aromatic Hydrocarbon Feeds
Rezaei Babadi, Ebrahim | 2022
867
Viewed
- Type of Document: M.Sc. Thesis
- Language: Farsi
- Document No: 55274 (06)
- University: Sharif University of Technology
- Department: Chemical and Petroleum Engineering
- Advisor(s): Khorasheh, Farhad; Ivakpour, Javad
- Abstract:
- Most refineries are looking for a process in order to remove heavy compounds and convert them into lighter, more valuable materials. Among the various remaining upgrade processes, non-catalytic heating processes are very attractive and have gotten a wider scope worldwide because the feed used for the upgrade process is high in metal and sulfur, which causes the catalyst surface to become toxic and inactive. Due to that, the thermal cracking process is more suitable for such feeds than the catalytic cracking process. Due to the reduction of sweet crude oil resources and the heavier refinery feeds and increase in amount of global fuel needs, refineries must process a larger share of feed in heavy-duty quality improvement units using appropriate methods and optimize the conditions of refining processes. Therefore, simulation, design and optimization of these processes can help to implement them in refineries.In the present study, the vacuum residue of one of the country's refineries was first separated into Pitch, Aromatic-maltene and Saturation-maltene components by repeating the deasphalten process with ethyl acetate and isopropyl acetate solvents. 32%wt of pitch part and. 51.8%wt of Aromatic-maltene part was separated by deasphalten process using ethyl acetate as the solvent.20 thermal cracking tests in the temperature range of (400-500) ° C, time period of (5-125) minutes and the temperature increase rate in the range (1-5) ° C per minute were programmed by Response Surface method and Central Composite Design procedure in Design Expert software. Then, the analysis of variance test was obtained for each product and the effect of each of the factors of reaction temperature, reaction time and temperature increase rate on product yield was investigated. Finally, a 6-lamp kinetic model for the reactions can be suggested. The lamps of this model include: Pitch, Aromatic-maltene and Saturation-maltene as feed lamps and also include Distillate, Gas and Coke lamps as product lamps. In this modeling, having the gas flow rates during the process and also having the final products, the reaction rate constants as well as the concentration profile of the distillation products and coke during the reaction can be drawn.
- Keywords:
- Solvent Deasphalting ; Vacuum Residue ; Delayed Coking ; Kinetic Model ; Aromatic Compounds ; Thermal Break
Digital Object List
-
محتواي کتاب
- view
Bookmark
- فهرست شکل‌ها
- فهرست جدولها
- فصل 1: مقدمه و معرفی پژوهش
- 1-1. مقدمه
- 1-2. باقیماندههای تقطیر
- 1-2-1. اشباع
- 1-2-2. آروماتیک
- 1-2-3. رزین
- 1-2-4. آسفالتین
- 1-3. مشخصههای موثر در نوع خوراک
- 1-3-1. نسبت وزنی H/C
- 1-3-2. گروههای هیدروکربنی موجود
- 1-3-3. مقدار کربن باقیمانده خوراک (CCR)
- فصل 2: مبانی نظری و پیشینه پژوهش
- 2-1. مقدمه
- 2-2. تکنولوژی‌های رایج ارتقاء کیفیت نفت سنگین
- 2-2-1. تکنولوژی‌های حذف کربن
- 2-2-2. تکنولوژی‌های افزایش هیدروژن
- 2-3. تکنولوژی‌های نوظهور
- 2-4. مقدمه‌ای بر فرآیند آسفالتین زدایی با حلال
- 2-5. فرایند آسفالت زدایی با حلال (SDA)
- 2-5-1. انواع فرایندهای آسفالتین‌‌زدایی با حلال
- 2-6. عوامل موثر بر فرایند آسفالتین زدایی با حلال SDA
- 2-6-1. اثر نسبت حلال به خوراك
- 2-6-2. اثر جرم مولکولی
- 2-6-3. اثر فشار
- 2-6-4. اثر درجه حرارت استخراج
- 2-6-5. اثر نوع حلال وترکیب آن
- 2-6-6. خاصیت خوشه‌ای حلال
- 2-6-7. اثر نقطه جوش اولیه ته‌‌مانده بر محصولات
- 2-6-8. بازیابی حلال استفاده شده در فرآیند آسفالتین زدایی
- فصل 3: روش انجام پژوهش
- 3-1. شرح فرآیند ککینگ تاخیری
- 3-2. مشخصات محصولات ککینگ تاخیری
- 3-2-1. انواع کک نفتی
- 3-2-1-1. کک سوزنی
- 3-2-1-2. کک اسفنجی
- 3-2-1-3. کک دانه ای
- 3-2-1. انواع کک نفتی
- 3-3. کاربرد کک نفتی
- 3-3-1. کاربرد کک نفتی بهعنوان منبع سوخت
- 3-3-2. کاربرد کک نفتی در تولید الکترودهای کربنی آندی
- 3-3-3. کاربرد کک نفتی در تولید الکترودهای گرافیتی
- 3-3-4. کاربرد کک نفتی بهعنوان کربن کاتدی در تولید آلومینیوم
- 3-4. مکانیزم تشکیل محصولات شکست حرارتی
- 3-5. متغیرهای موثر بر بازده محصولات فرآیند ککینگ تأخیری
- 3-5-1. دما
- 3-5-2. زمان واکنش
- 3-5-3. فشار
- 3-5-4. مقدار جریان برگشتی به فرآیند
- 3-6. مدل سینتیکی برای فرآیند شکست حرارتی
- 3-6-1. انواع مدلسازی سینتیکی
- 3-6-1-1. مدلهای سینتیکی ناپیوسته
- 3-6-1. انواع مدلسازی سینتیکی
- فصل 4: روشها و دستگاههای آزمایشگاهی
- 4-1. مقدمه
- 4-2. مواد
- 4-3. روند آزمایشها
- 4-3-1. فرآیند آسفالتین زدایی با حلال
- 4-3-2. فرآیند ککینگ تأخیری (کراکینگ حرارتی باقیمانده خلاء)
- 4-3-3. شرح انجام واکنش ککینگ تأخیری
- فصل 5: نتایج آزمایشها در مقیاس آزمایشگاهی و نتایج مدل سینتیک ارائه شده
- 5-1. مقدمه
- 5-2. نتایج حاصل از فرآیند آسفالتین زدایی با حلال
- 5-3. بازده و خواص محصولات حاصل از کراکینگ حرارتی
- 5-4. آزمون تحلیل واریانس و بررسی نتایج
- 5-5. تعیین سینتیک واکنشهای حاصل از فرآیند شکست حرارتی
- فصل 6: نتیجهگیری و پیشنهاد
- 6-1. مقدمه
- 6-2. مهمترین نتایج بهدست آمده از پژوهش
- 6-3. پیشنهادات برای تکمیل نتایج پژوهش
- منابع