بررسی طراحی كاتالیست هیدروكراكینگ برشهای سنگین نفتی

بررسی طراحی كاتالیست هیدروكراكینگ برشهای سنگین نفتی; طراحی كاتالیست هیدروكراكینگ برشهای سنگین نفتی

بررسی طراحی كاتالیست هیدروكراكینگ برشهای سنگین نفتی

چكیده

با توجه به سنگین شدن منابع نفت كشور نقش مهم فرآیندهای شكست بیش از پیش نمایان می‌شود یكی از این فرآیندها هیدروكراكینگ می‌باشد كه به علت امتیازات زیاد از اهمیت بیشتری برخوردار است. این فرآیند كاتالیستی حجم انبوهی از كاتالیستهای مصرفی در پالایشگاهها را به خود اختصاص داده و میزان مصرف كاتالیست آن در ایران حدود 350 تن در سال می‌باشد.

دراین پروژه ساخت كاتالیست این فرآیند مورد نظر بوده است كه با توجه به جهت گیری فرآیند هیدروكراكینگ در ایران برای تولید فرآورده‌های میان تقطیر نسبت به ساخت كاتالیست بر پایه سیلیكاآلومینای آمورف و با استفاده از فلزات نیكل – مولیبدن مبادرت شده است.

ساخت پایه سیلكاآلومینا با روش هم ژل سازی بر اساس تركیب آلومیناسل و سیلیكاسل انجام شد. در جریان ساخت پایه مشخص شد كه تنظیم پارامترهای عملیاتی نظیر pH تأثیر بسزایی بر بافت نهایی پایه دارد.

پس از بدست آوردن شرایط بهینه پایه روشهای مختلف ساخت كاتالیست مورد آزمایش قرار گرفت و خصوصیات فیزیكی و شیمیایی كاتالیست ساخته شده با كاتالیست تجاری مقایسه گردید. در انتها كاتالیست ساخته شده با استفاده از روش مخلوط كردن كه ساده‌ترین و مقرون به صرفه ترین روش است آماده گردید و جهت تست راكتوری انتخاب شد. تست راكتوری در شرایط مختلف دما و فشار انجام گردید و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از كاتالیست تجاری مورد مقایسه قرار گرفت.

عنوان …..صفحه

مقدمه …….……………………………………………………………………………..1

بخش اول : مباحث نظری……….….…………………………………………………….3

فصل 1) فرآیند هیدروراكینگ.….….……………………………………………………….4

1-1) تاریخچه فرآیند ….…….………………………………………………………4

1-2) معرفی فرآیند…..…..………………………………………………………….5

1-3) انواع فرآیند……………………………………………………………………6

1-3-1) فرآیند یك مرحله‌ای ….……………………………………………………..6

1-3-2) فرآیند دو مرحله‌ای ……….…………………………………………………7

1-4) راكتورها و بستری‌های كاتالیستی فرآیند…………………………………………8

1-5) واكنشها و مكانیزم آنها …..……………………………………………………10

1-5-1) واكنشها ….……………………………………………………………….10

1-5-2) مكانیزم واكنش‌ها ……………………………………………………………12

فصل2) كاتالیست‌های هیدروكرانیگ …..…..………………………………………17

2-1) مقدمه …………………………………………………………………………17

2-2) روشهای متداول ساخت كاتالیست……..…………………………………………19

2-2-1) رسوب گیری و مخلوط كردن .……………………………………………..19

2-2-2) شكل دهی ….…..………………………………………………………20

2-2-3) خشك كردن و كلسیناسیون ……..…………………………………………21

2-2-4) تلقیح .…….………………………………………………………………22

2-3) كاتالیستهای فرآیند هیدروكراكینگ ………………………………………………23

2-3-1) جزء زئولیتی .…..…………………………………………………………..24

2-3-2) اجزا غیر زئولیتی ….….……………………………………………………25

2-3-3) جزء فلزی ….………………………………………………………………30

2-4) روشهای مختلف ساخت كاتالیست‌های هیدروكراكینگ…….………………………..33

2-4-1) مخلوط كردن ………………………………………………………………33

2-4-2) هم ژل سازی ……..………………………………………………………..33

2-4-3) تلقیح .…………………………………………………………………….34

2-4-4) تبادل یونی(تلقیح بااثر متقابل فلزوپایه) ..….………………………………….35

2-4-5) مخلوط كردن نمك مولیبدن-تلقیح نیكل…..…………………………………36

بخش دوم : بررسی‌ها و عملیات آزمایشگاهی ….……………………………………37

فصل3)ساخت پایه كاتالیست…………………………………………………………38

3-1) مراحل ساخت سیلیكاآلومینا….…..……………………………………………38

3-1-1) مراحل ساخت سیلیكاآلومینا….……………………………………………38

3-1-2) شستشوی ژل سیلیكاآلومینا………………………………………………..39

3-1-3) خشك كردن ژل …..…………………………………………………….40

3-1-4) اكسترود كردن و عملیات حرارتی نهایی….…………………………………40

3-2) عملیات آزمایشگاهی …………………………………………………………….43

3-3) جمع بندی ….…………………………………………………………………45

3-4) پارامترهای بررسی شده هنگام ساخت سیلیكاآلومینا… ……………………………45

3-4-1) تأثیرpH ژل سیلیكاآلومیناروی مشخصات بافتی آن…………………………..45

3-4-2) تأثیرزمان پیركردن ژل سیلیكا آلومینادر7=pHروی مشخصات بافتی آن…. ……45

3-4-3) تأثیر مقدار سدیم روی سطح سیلیكاآلومینا… ……………………………45

فصل 4) ساخت كاتالیست …………………………………………………………..46

4-1) عملیات آزمایشگاهی ….…………………………………………………….46

4-1-1) تلقیح همزمان …….……………………………………………………46

4-1-2) مخلوط كردن نمك مولیبدن-تلقیح نیكل……………………………………46

4-1-3) مخلوط كردن ……………………………………………………………47

4-2) جمع بندی …….……………………………………………………………48

فصل 5) بررسی عملكرد كاتالیست …………………………………………………53

5-1) شرح دستگاه و عملیات ………………………………………………………53

5-2) محاسبه درصد تبدیل گزینش پذیری محصولات میان تقطیرو بازده……………….59

لینک دانلود و توضیحات فایل”بررسی طراحی كاتالیست هیدروكراكینگ برشهای سنگین نفتی”