الکیلتها مکملهای پاک برای بنزین

توضیحات : 
این فایل به صورت کامل و دارای فرمت word می باشد.



الکیلتها مکملهای پاک برای بنزین




فهرست مطالب


فصل یکم، چرا الکیلاسیون؟

1

1-1-مقدمه

2

1-2-وقایع در ایالت متحده

3

1-3-حوادث خارج آمریکا

15

1-4-نقش الکیل‌دار کردن در بنزین فرمول‌بندی شده

24

1-5-دی‌مریزاسیون

25

1-6- تغییرات به تکنولوژی الکیلاسیون HF

30

1-7-تکنولوژی کاتالیست جامد

34

1-8-خلاصه

35

فصل دوم، الکیلاسیون چیست؟

37

2-1-مقدمه

38

2-2-خوراک

38

2-3-فرآورده‌های الکیلاسیون

39

2-4-کاتالیزور

39

2-5-واکنشها

40

2-6-متغیرهای عملیاتی

41

2-7-روشهای صنعتی الکیلاسیون

44

2-8-بازدة فرآورده‌های الکیلاسیون

50

2-9-فرآیند الکیلاسیون در ایران

50

فصل سوم، چگونگی الکیلاسیون

52

3-1-مروری بر فرآیندها

53

3-2-طراحی برای پروسه‌های خنک‌کننده اتوماتیک

85

فصـل چهارم، شبیه سـازی تجهیـزات با HYSYS

90

فهرست منابع

101



فهرست جدول‌ها

عنوان

صفحه





جدول 1-1 انواع بنزین اصلاح شده

5

جدول 1-2 بنزین اصلاح شده کالیفرنیا

6

جدول 1-3

13

جدول 1-4

16

جدول 1-5

17

جدول 1-6

18

جدول 1-7

20

جدول 1-8

23

جدول 1-9

24

جدول 1-10

28

جدول 1-11

33

جدول 1-12

35

جدول 2-1 شرایط عملیاتی در روشهای مختلف الکیلاسیون

43

جدول 2-2 عدد اکتان بنزین الکیلیت برحسب مقادیر مختلف ضریب F

44

جدول 2-3 نسبت ایزوبوتان به اولفین در مورد یک راکتور 5 منطقه‌ای

46

جدول 2-4 بازده فرایند‌های الکیلاسیون بر اساس اولفین ( پروپیلن،بوتن و پنتن) مصرفی

51

جدول 3-1

54

جدول 3-2

69-68

جدول3-3

71

جدول 3-4

75-74

جدول 3-5

80~76

جدول 3-6

87

جدول 3-7

88






فهرست نمودارها



نمودار 3-1

58

نمودار 3-2

61

نمودار 3-3

63

نمودار 3-4

65

نمودار 3-5

81

نمودار 3-6

82

نمودار 3-7 راکتور سری فرآیند الکیلاسیون با کتالیزور اسید

84

نمودار 3-8 فرآیند الکیلاسیون با راکتور سری و سردکن خودکار

84

نمودار3-9 صفحه‌ی جریان فرایند الکیلاسیون (کاتالیزور اسید سولفوریک، خوراک پروپیلن –بوتیلن و سردکن خودکار)

89



فهرست شکل‌ها

عنوان

صفحه





شکل 1-1 ظرفیت جهانی الکیلاسیون

3

شکل 1-2

4

شکل 1-3

20

شکل 1-4

26

شکل 1-5

27

شکل 1-6

36

شکل 2-1 راکتور چند مرحله‌ای طرح شرکت کلوگ

46

شکل 2-2 نمودار یک واحد الکیلاسیون با اسید سولفوریک

46

شکل 2-3 راکتورHFفیلیپس

48

شکل 2-4 نمودار واحد الکیلاسیون HF

49


چکیده

انسان امروزی در پی تامین زندگی راحت و مرفه و درعین حال سالمی برای خود است. تجهیزات پیشرفته الکترونیکی و رشد لحظه به لحظه علوم کامپیوتری در جهت تامین همین نیاز است. وسایل نقلیه جدید نیز ناگفته پیداست که در همین مسیر در حال حرکتند. سرعت بیشتر در عصر سرعت، آرزویی است که پایانی برای آن تصور نمی‌شود. از همین رو کمپانی‌های عظیم و خرد اتومبیل‌سازی سرتاسر دنیا حتی یک لحظه را در این خصوص از دست نمی‌دهند که مبادا بازار خود را به غیر واگذار کنند. در این میان آنچه که توجه همگان را به خود جلب می‌کند سوخت مورد نیاز این مرکبهای تیزروست. بخش عمده‌ای از این سوخت، اختصاص به بنزین دارد. بنزین از زمانی که اولین خودرو بنزینی ساخته شد به جرات می‌توان گفت مهمترین و استراتژیک‌ترین فرآورده نفت محسوب می‌شود. فرآورده‌ای که نه تنها از نظر اتومبیل سازان و اتومبیل سواران مورد توجه است بلکه برای اقتصاددانان و سیاست‌مداران به ابزاری برای اعمال قدرت تبدیل شده است.این تحقیق قصد بررسی اهمیت این فراورده برای هیچکدام از گروههای بالا را ندارد بلکه بیشتر سعی شده تا معرف سوختی سالم و پاک برای محیط زیست باشد. آری تا زمانی که محیط پاک و هوایی سالم نداشته باشیم نه می‌توانیم اتومبیل بسازیم که سوار شویم تا بخواهیم سیاست بورزیم و در رفاه زندگی کنیم. از همین رو این تحقیق در ابتدا به بررسی مشکلات بوجود آمده در ایالات متحده آمریکا بر اثر استفاده از MTBEبه عنوان مکملی پاک برای بنزین که ایجاد عدد اکتان بالا تر و درنتیجه سرعت بیشتر نماید می‌پردازد و در ادامه الکیلیتها را به عنوان جایگزین مناسب و پاک برای MTBEمعرفی می‌نماید. سپس فرایند الکیلاسیون را تشریح می‌نماید. پس از معرفی الکیلاسیون یکی از معروفترین فرایندهای الکیلاسیون که در آن از به عنوان کاتالیست استفاده می‌شود را ارائه می‌نماید. فصلی که در انتها آمده است شبیه سازی 4 عدد از تجهیزات مطرح شده در فرایند مذکور است که به وسیله نرم افزار HYSYSصورت گرفته‌است.

امید آنکه این تحقیق و تحقیقاتی از این دست، به اعتلای علم در ایران و رسیدن به نقطه‌ای مطلوب در جهان یاری رساند.





1-1-مقدمه

پالایشگاههای تمام جهان در تلاشند که فرمول بنزین را طوری اصلاح کنند که قادر باشند سوالات قوانین زیست محیطی را پاسخگو باشند.

در آمریکا 121 میلیون نفر جمعیت ( نزدیک به نصف جمعیت آمریکاست) در مناطقی زندگی می‌کنند که از نظر هوا در وضعیت استاندارد نیست. سازمان حفاظت از محیط زیست EPAاخیرا سختگیریهای بیشتری نسبت به لایه اوزن انجام می‌دهد و بویژه نسبت به مناطقی که قوانین مربوطه را اجرا نمی کنند فشار بیشتری برای استفاده از بنزین اصلاح شده (RFG) اعمال می نماید. به علاوه کاهش انتشار مواد فرار آلی و نیتروکسیدها در حال حاضر از اهداف فاز 2 عملیات پاکسازی هوا محسوب می گردد. در همین زمان اتومبیل سازان در خواست بنزینی با سطح سولفور پایین تر شاخص توانایی به حرکت درآوردن Drive Ability(DIS) پایین تر و حذف MMTاز بنزین را دارند.

این طور که به نظر می رسد در آینده استفاده از MTBEدر بنزین اصلاح شده (RFG) کاهش پیدا خواهد کرد. دیگر کشورها نیز به تبعیت از قوانین زیست محیطی آمریکا و درسهای بسیاری که از آزمون و خطا آنها گرفته اند قوانین زیست محیطی جدیدی وضع کرده اند.

بانک جهانی استفاده از بنزین بدون سرب را برای کل جهان ممنوع کرده است و مراکز پر جمعیت را به سمت استفاده از بنزین اصلاح شده برای کاهش آلودگی هوا سوق می دهد.

اهمیت الکیلاسیون برای پالایشگاه ها به حدی است که به او نام طلای مایع برای بنزین اصلاح شده داده اند. افزایش ظرفیت الکیلاسیون به خوبی از دهه گذشته در آمریکا در حال تحقق است. بسیاری از پالایشگاهها دست به اصلاح و افزایش ظرفیت واحد های موجود نموده اند و در موارد معدودی نیز واحدهای جدیدی برای این منظور احداث شده است. 

هنگام جنگ جهانی دوم، نیاز وافر به بنزین هواپیما موجب پیدایش و توسعة واحدهای الکیلاسیون شد. پس از جنگ، تا حدودی از فعالیت این واحدها کاسته شد ولی در حال حاضر به علت لزوم افزایش مداوم عدد اکتان، استفاده از واحدهای الکیلاسیون در کنار سایر واحدهای تولید بنزین مفید به نظر می‌رسد.

الکیلاسیون یعنی افزایش یک گروه الکیل به یک ترکیب آلی ولی در اصطلاح پالایش نفت، الکیلاسیون عبارت است از واکنش یک اولفین سبک با یک ایزوپارافین. در دما و فشار بالا، واکنش الکیلاسیون می‌تواند بدون حضور کاتالیزور صورت گیرد ولی فرایندهای صنعتی الکیلاسیون در دمای پائین و در حضور کاتالیزور انجام می‌شوند. فراوردة الکیلاسیون بنزین با عدد اکتان بالاست که الکیلیت[1] نام دارد.




مروری بر فرآیندها

شرکت مهندسی استراتفورد و م. و. کلاگ دو روش به صورت تخصصی برای الکیلاسیون با اسید سولفوریکرا به عنوان روشهای قابل اجرا تایید نموده است؛ هر دو روش بطور نسبی دارای صرفه اقتصادی هستند که عبارتند از: سردسازی خودکار (بدین معنی که عمل سردسازی درون خودفرآیند انجام می‌گیرد) و سردسازی خارجی.

تفاوتی که این دو روش با هم دارند در طراحی رآکتور و همین طور شرایط پایه (مبنا) حاکم بر واکنشها می باشد و در موارد (352153- 352154- 352196) مورد بحث قرار گرفته‌اند. سایر مواردی که در آنها نیز اسید سولفویک به عنوان کاتالیزور مورد استفاده قرار گرفته‌اند در جدول 3-1 ذکر شده‌اند.



فهرست منابع

منابع فارسی

1. مبانی پالایس نفت، تالیف دکتر گیتی ابوالحمد، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ دوم، زمستان 1381



منابع انگلیسی



SRI: Sulfuric Acid Catalyzed Alkylation
Alkylation Current Events, presented by Pam Pryor Manager of Technical sales STRATCO, Inc, September 2000

دانلود پروژه الکیلتها مکملهای پاک برای بنزین