28 خرداد 1403
حامد رشيدي

حامد رشیدی

مرتبه علمی: دانشیار
نشانی: دانشگاه صنعتی کرمانشاه، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی
تحصیلات: دکترای تخصصی / مهندسی شیمی
تلفن: 1169
دانشکده: دانشکده مهندسی

مشخصات پژوهش

عنوان
مدل سازی فرآیند جذب واکنشی سولفید هیدروژن روی بستر اکسید روی
نوع پژوهش پایان نامه
کلیدواژه‌ها
سولفید هیدروژن، واکنش گاز-جامد غیر کاتالیستی، اکسید روی، زمان شکست، میزان تبدیل
پژوهشگران محمدصادق پرندین (دانشجو)، حامد رشیدی (استاد راهنمای اول)

چکیده

در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمیایی حذف گوگرد از خوراک واحد بسیار حائز اهمیت می باشد. خوراکی که وارد واحد شده به طور معمول حاوی مقادیری از گوگرد و ترکیبات آن می باشد. گوگرد برای اکثر کاتالیست های واحد، یک عامل مسموم کننده است و این امر باعث کاهش زمان عمر کاتالیست ها و افزایش هزینه های عملیاتی می شود. بنابراین، در اکثر واحدهای پتروشیمیایی و پالایشگاهی، گاز خوراک ورودی در ابتدا به منظور حذف گوگرد، تحت عملیات هیدروژناسیون و سولفورزدایی قرار می گیرد. در این پژوهش، سولفورزدایی از گاز طبیعی توسط جاذب اکسید روی مورد بررسی قرار گرفته شد. این فرآیند نمونه ای از واکنش های گاز-جامد غیر کاتالیستی است و از اهمیت زیادی در صنایع پتروشیمیایی و پالایشگاهی برخوردار می باشد. با استفاده از مدل دانه ای تلاش گردید تا فرآیند سولفورزدایی مدل سازی شود. به منظور آنالیز خواص جاذب، دو نمونه تجاری تحت آزمایش های BET، XRF، SEM و تخلخل سنجی جیوه قرار گرفتند. نتایج حاصل از مدل سازی برای جاذب تجاری شماره 1 با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج حاصل از مدل با خطایی کم تر از %5 زمان شکست را تخمین زد که تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشت. در ابتدا تغییرات غلظت در طول بستر و داخل قرص ها بررسی شدند. با توجه به معتبر بودن مدل، تحلیل حساسیت به منظور تعیین تاثیر پارامترها انجام پذیرفت. تخلخل قرص و چگالی توده به عنوان خواص جاذب و ظرفیت ورودی واحد و غلظت سولفید هیدروژن در گاز خوراک به عنوان پارامترهای عملیاتی، بررسی شدند. نتایج به دست آمده نشان دادند که تخلخل قرص در محدوده 4/0 تا57/0 بالاترین زمان شکست را دارا می باشد. همچنین مشخص گردید با افزایش چگالی توده، زمان شکست افزایش می یابد اما باعث افزایش افت فشار بستر نیز می شود. با افزایش %10 ظرفیت واحد، زمان شکست 30 روز یعنی حدود %14 کاهش یافت. همچنین افزایش %25 غلظت سولفید هیدروژن ورودی به راکتور، زمان شکست را 60 روز یعنی حدود %28 کاهش داد. با مقایسه زمان شکست و کسر تبدیل دو جاذب تجاری 1 و 2، مشخص گردید که جاذب تجاری 1 برای شرایط عملیاتی مشخص، عملکرد بهتری خواهد داشت. در نهایت راکتور سولفورزدایی در شرایط صنعتی با داده های تجربی پتروشیمی کرمانشاه مدل سازی گردید. نتایج نشان دادند که مدل با خطایی کم تر از %2 با داده های تجربی تطابق دارد.