تحقیق جامع اثر سولفیدهای آروماتیک بر روی سرعت و گزینش پذیری واکنشهای تبدیلی هیدروکربنها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

Steam Cracking of Hydrocarbons. 6 effect of Dikenyye Sulyt and Dibuyyle Dinalide On Reactim Kinetice and Coring

در این مقاله به اثر سولفیدهای آروماتیک بر روی سرعت و گزینش‌پذیری واکنشهای تبدیلی هیدروکربنها. همینطور تشکیل گرمایی که در لوله‌های فولاد ضدزنگ در راکتورها پرداخته شده است که سرعت از بین رفتن هپتان (در 100kp, 7000c و نسبت ) تا حدود 16-26% افزایش می‌یابد و اگر 1/0 تا 1% جرمی دی‌بنزیل سولفید به چپتان افزوده شود گزینش‌پذیری کاهش می‌یابد. و افزودن 1% چربی دی‌سولفید دی‌بنزیل موجب افزایش تجزیه شیمیایی هپتان تا حدود 8% می‌شود. افزایش این ترکیبات (5/0%- 1/0 جرمی) در خوراک ورودی پدیده ککینگ را تا 70% در کوره‌های پیرولیز در دمای 8200c بدون حضور بخار کاهش می‌دهد و کاهش کک گرفتگی در عوض موجب افزایش مقدار موجودی آروماتیک‌ها در محصولات مایع پیرولیز می‌گردد. این نتایج با استفاده از گاز کروماتوگرانی با لوله موئین و اسپکترومتری جرمی بدست آمده است.

مقدمه:

تولید الفین‌های سبک حاصل از پیرولیز هیدروکربنها به روشهای متعددی صورت می‌پذیرد. افزودنیهای خاصی موجب کاهش دمای مورد نیاز برای پیرولیز شده و میزان تبدیل رادیکالی را افزایش می‌دهد و موجب افزایش انعطاف‌پذیری در فرآیند پیرولیز شده و گزینش‌پذیری را بالا می‌برد. اخیراً‌تحقیقات گسترده‌ای در جهت ساخت این ترکیبات (همگن و غیرهمگن) آغاز شده است. ترکیباتی که بر روی فرآیند پیرولیز در مراحل مختلف مؤثر باشند مثل (شروع کننده‌ها، کاتالیتها و فعال کننده و …) و موادی که از پیرولیز محصولات غیردلخواه جلوگیری نماید مانند (بازدارنده‌ها و متوقف‌کننده‌ها). کاربرد این مواد محدود به تأثیرگذاری- در دسترس بودن و قیمت آنها می‌باشد. ترکیباتی که بتوانند روی فرآیندهای رادیکالی مربوط به تجزیه گرمایی مواد آلی و معدنی، نیتروژن، اکسیژن، سولفورو فسفر مؤثر باشند.

ترکیبات گوگردی نه تنها روی واکنشهای اولیه اثر می‌گذارند بلکه بر روی واکنشهای ثانویه که موجب پدید آمدن مشکلات قابل ملاحظه‌ای هستند نیز مؤثرند. از مثالهای آن می‌توان به اثر هیدروژن سولفید بر سینتیک و گزینش‌پذیری و تبدیل هیدروکربنها اشاره کرد. تحقیق بر روی سایر ترکیبات گوگردی که بتوانند در پیرولیز هیدروکربنها به اولفین‌ها مؤثر باشند ادامه دارد. آروماتیک سولفیدها روی سولفیدها که به رادیکالهای پایدار تجزیه می‌شوند نیز مورد توجه هستند این ترکیبات شامل دی‌بنزیل سولفید و دی‌بنزیل دی سولفید هستند. تأثیر این مواد بر روی سرعت تبدیل و تشکیل کک در پیرولیز هیدروکربونها مورد مطالعه است. تمام این آزمایشات در 2 جریان در راکتورهای لوله‌ای فولاد ضد زنگ که دارای سطح داخلی بزرگی هستند انجام می‌پذیرد. نقش دی‌بنزیل دی‌سولفید و دی‌بنزیل سولفید روی گزینش‌پذیری و تبدیل هپتان در مقاله قبلی توضیح داده شده است. راکتور این واکنش از نوع Tubein-Tabe با نسبت سطح به حجم حدود 6.65cm می‌باشد. ترکیب درصدهای جرمی در این راکتور به قرار زیر است. کروم 16.8% نیکل 10.7%، 101%Mn و کربن %0.08 و هپتان با شدت وارد می‌شود. دمای عملیاتی 7000c می‌باشد با توجه به سهم و اثر مهم سطح داخلی، بخار با بعضی از ترکیبات واکنش مخصوصاً آنهایی که وزن مولکولی زیادی دارند و آنهایی که پتانسیل بالایی در تشکیل کک دارند واکنش می‌دهد. نسبت جرم آب به هپتان است. مقدار آب 57/2 تا 85/5 است. این راکتورها u شکل بوده و آن 6.66-1cm است و ترکیب درصد اجزاء مطابق مقابل می‌باشد. C 0.18%, Mn 0.7%, Ni 904%, Cr 17.5%. اثر دی‌بنزیل دی‌سولفید و دی بنزیل سولفید به تشکیل کک در پیرولیزReformer Raffinate گرفته شده از قسمت کاتالیست ریفرمینگ نفتا بعد از استخراج آروماتیک، مورد بررسی قرار گرفته است. این پس ماند (با رنج تقطیر (27-1560c) دارای ترکیب درصد زیر است.

آلکان غیرشاخه‌ای 8/18%، آلکان شاخه‌دار 4/60% آلکان حلقه‌ای 3/10% و آروماتیک 6% و باقی مانده محصولات در حدود 5/4% است. شدت جریان حدود molhr-10.3 است. پیرولیز بدون حضور بخار و در 820 درجه سانتی‌گراد و فشار KP 100 انجام می‌شود. مقدار کک تشکیل شده از روی وزن کردن راکتور قبل و بعد از آزمایش مشخص می‌شود. تجدید دوباره راکتور قبل از هر آزمایش مهم می‌باشد. سوزاندن کک قبل از هر آزمایش با هوا و ترکیب درصد اکسیدهای فلزی و با حل در اسید (H2CO43% + HCl 3%) انجام می‌شود. وقتی که راکتور تجدید شد مطابق انحراف استاندارد آن از 5% به 12% تغییر می‌کند.

حجم معادل راکتور (VR) از پروفایل دمایی غیر ایزوترمال راکتور طبق Watson, Hougen مشخص شده است. و زمان اقامت در آن همانطور که توضیح داده شد تعیین می‌گردد. ترکیب درصد مخلوط محصولات مایع و گازی در برج‌های پر شده با عمل گاز کروماتوگرافی تعیین شده است. محصولات مایع قبلاً با مقدار زیاد حل گاز کروماتوگرافی محاسبه شده بودند لوله موئین که با فاز ساکن SE - 30 پوشانده شده است با فاز متحرک گاز هلیم کار می‌کند و جداسازی‌ها در تحت دمای برنامه‌ریزی شده صورت می‌گیرد. برای یافتن ترکیبات گوگردی لوله موئین در گاز کروماتوگراف قرار می‌گیرد که با مشعل‌های موازی یونیزاسیونی و آشکار کننده‌های فتومتریک (FPD) تجهیز شده‌اند. ستون به صورت مستقیم در منبع یونها قرار می‌گیرد و آنالیزهای کمی انجام می شود.

نتایج:

1) سرعت تجزیه‌ای حرارتی:

تجزیه هپتان در دمای 700 درجه سانتی‌گراد و با زمان اقامت 0.02- 0.12 S در حضور 0.1-0.05 تا 1% از دی‌بنزیل سولفید و 1% دی‌بنزیل دی‌سولفید انجام گرفت. وابستگی تبدیل هپتان به زمان اقامت برای 3 ترکیب درصد مختلف دی‌بنزیل سولفید و دی‌بنزیل دی‌سولفید در شکل 1 نشان داده شده است. نتایج در 2 پروفایل دمایی بدست آمده است. برای پروفایل دمایی اول حجم معادل حدود cm 7-5 است. پروفایل دمایی دوم باریک‌تر بوده و حجم معادل آن cm 4-5 است. میانگین مقادیر حجم معادل جدول 1 آمده است.