پایان نامه الکیلتهای مكملهـاي پـاک بـراي بنـزيـن
پایان نامه الکیلتهای مكملهـاي پـاک بـراي بنـزيـن
-1-مقدمه
پالايشگاههاي تمام جهان در تلاشند كه فرمول بنزين را طوري اصلاح كنند كه قادر باشند سوالات قوانين زيست محيطي را پاسخگو باشند.
در آمريكا 121 ميليون نفر جمعيت ( نزديك به نصف جمعيت آمريكاست) در مناطقي زندگي مي‌كنند كه از نظر هوا در وضعيت استاندارد نيست. سازمان حفاظت از محيط زيست EPA اخيرا سختگيريهاي بيشتري نسبت به لايه اوزن انجام مي‌دهد و بويژه نسبت به مناطقي كه قوانين مربوطه را اجرا نمي كنند فشار بيشتري براي استفاده از بنزين اصلاح شده (RFG ) اعمال مي نمايد. به علاوه كاهش انتشار مواد فرار آلي و نيتروكسيدها در حال حاضر از اهداف فاز 2 عمليات پاكسازي هوا محسوب مي گردد. در همين زمان اتومبيل سازان در خواست بنزيني با سطح سولفور پايين تر شاخص توانايي به حركت درآوردن Drive Ability (DIS) پايين تر و حذف MMT از بنزين را دارند.
اين طور كه به نظر مي رسد در آينده استفاده از MTBE در بنزين اصلاح شده (RFG) كاهش پيدا خواهد كرد. ديگر كشورها نيز به تبعيت از قوانين زيست محيطي آمريكا و درسهاي بسياري كه از آزمون و خطا آنها گرفته اند قوانين زيست محيطي جديدي وضع كرده اند.
بانك جهاني استفاده از بنزين بدون سرب را براي كل جهان ممنوع كرده است و مراكز پر جمعيت را به سمت استفاده از بنزين اصلاح شده براي كاهش آلودگي هوا سوق مي دهد.
اهميت الكيلاسيون براي پالايشگاه ها به حدي است كه به او نام طلاي مايع براي بنزين اصلاح شده داده اند. افزايش ظرفيت الكيلاسيون به خوبي از دهه گذشته در آمريكا در حال تحقق است. بسياري از پالايشگاهها دست به اصلاح و افزايش ظرفيت واحد هاي موجود نموده اند و در موارد معدودي نيز واحدهاي جديدي براي اين منظور احداث شده است. ظرفيت الكيلاسيون در خارج از آمريكا نيز از رشد خوبي برخوردار است. افزايش ظرفيت تبديل، به اضافه‌ي افزايش درخواست براي بنزين در بسياري از مناطق جهان با احداث واحدهاي جديد الكيلاسيون قابل جبران است. اين نياز براي بنزين بيشتر همراه با نياز براي بنزين پاكتر نيز مي باشد. شكل1-1 نشان دهنده تاريخچه رشد ظرفيت جهاني الكيلاسيون است.
شكل 1-1 ظرفيت جهاني الكيلاسيون
1-2-وقايع در ايالت متحده
قانون اصلاحيه هواي پاك (CAAA) در سال 1990 بزرگترين نيرو براي افزايش ظرفيت الكيلاسيون در ايالات متحده بود. يك قسمت از CAAA اكثر بخشهاي آلوده‌ي ايالات متحده را ملزم به اصلاح بنزين نموده بود. ساير مناطق ايالات متحده نيز مي توانستند به صورت داوطلبانه در اين برنامه حضور داشته باشند ولي پس از مدتي آنها نيز بايد وارد برنامه مي شدند. برنامه بنزين اصلاح شده (RFG) از ژانويه 1995 آغاز شد.
در حدود 25 درصد از بنزين فروخته شده در آمريكا در سال 1995 اصلاح شده بود كه اين مقدار در سالهاي بعد به اين ترتيب رشد كرد: 29 درصد در سال 96، 31 درصد در سال 97، 32 درصد در سال 98، 33 درصد در سال 99 و 33 درصد در 4 ماه ابتدايي 2000. مناطقي كه در حال حاضر بنزين اصلاح شده دريافت مي كنند و يا احتياج به كنترل اوزون دارند در شكل 1-2 نشان داده شده است.
شكل 1-2
1-2-1- قوانين ايالات متحده
مخصوصا CAAA قصد دارد تا ميزان تركيبات آلي (VOC) منتشر شده را در طول تابستان و آلاينده هاي سمي هوا را در طول سال كاهش دهد؛ سمومي از قبيل بنزن،1و3- بوتادين، فرمالدهيد، استالدهيد و مواد آلي پلي سايكل. هدف فاز يك كاهش 17 درصدي (در ايالات شمالي) و 37 درصدي (در ايالات جنوبي) VOC و 17 درصدي سموم در طي سالهاي 1995- 1999 نسبت به سال پايه 1990 بود. براي فاز دوم كه از سال 2000 آغاز شده، اهداف بيشتري مانند كاهش 27 درصدي VOC و 22 درصدي سموم به علاوه الزام به كاهش 8/6 درصدي اكسيدهاي نيتروژن () در نظر گرفته شده است. انواع بنزين هاي اصلاح شده در جدول 1-1 جمع آوري شده اند.
| Types of Reformulated Gasoline | ||
| Reformulation Requirements | Years Required | |
| Lower PRV and Benzene. Add Oxygen. | 1995-1997 | Phase 1 Simple Model |
| Lower RVP, Benzene, aromatics, olefins, sulfur, ,. Add Oxygen. | 1996+ | Ca RFG (California Only) |
| 17% (Northern states) and 37% (southern states) reduction in VOC emissions. 17% Reduction in Toxic Emissions. Add Oxygen. | 1998-1999 | Phase 1 Simple Model |
| 29% reduction in VOCs. 22% reduction in toxics. 6.8% reduction in. Add Oxygen. | 2000+ | Phase 2 Simple Model |
جدول 1-1 انواع بنزين اصلاح شده
در سال 1998 آمريكا مجاز به استفاده از بنزين فرمول‌بندي شده مدل پيچيده فاز 1 (phase 1 complex model) بود. اين مدل پيچيده، مجموعه‌اي از معادلات مي‌باشد كه كاهش آلاينده توسط مخلوط بنزين ويژه‌اي را پيش‌بيني مي‌كند. اين مدل اثر پالايشي RVP، ، ، اكسيژن، اروماتيك، بنزن، اولفين و تراز گوگرد را براي تأييد يك بنزين مطمئن براي 15% كاهش نشر مي‌سنجد.
در كاليفرنيا، لس‌آنجلس و سن‌ديگو در سال 1995 از مدل ساده (simple model) استفاده كردند. به هرحال در مارس سال 1996، تمام كاليفرنيا طبق حكم (CARB) ملزم به تهيه بنزين فرمول‌بندي شده محكم‌تري شدند. فرمول بنزين فرمول‌بندي شده كاليفرنيا (CaRFG Phase 2 &3) در جدول 1-2 نشان داده شده است. توجه داشته باشيد كه اين فرمول به پالايشگاهها به عنوان يك پيشنهاد ارائه شده تا مشخصه‌هاي هر گالن بنزين يا متوسط كردن استخر بنزين‌هايشان را بهبود بخشند و مقدار كمي اجزاء سازند. با درجه بالاتر را براي ترازهاي پايين‌تر استفاده كنند. در اين مورد، تراز متوسط پايين از پارامترها، مورد نياز است اگر پالايشگاه با مشخصه هر گالن مواجه شود. پالايشگاهها همچنين از تراز ماكسيمم براي هر جزء نبايد تخطي مي‌كردند.
| California Reformulated Gasoline (Ca RFG) | |||
| Cap Limits Phase 2 | Averaging Limits Phase 2 | Flat Limits Phase 2 | Fuel Parameter |
| 80 | 30 | 40 | Sulfur,wt ppm |
| 30 | 22 | 25 | Aromatics, Vol% |
| 1.2 | 0.8 | 1.0 | Benzene, Vol% |
| 10.0 | 4.0 | 6.0 | Olefins, Vol% |
| 1.8-3.5 | — | 1.8-2.2 | Oxygen, wt |
| 330(166) | 290(143) | 300(149) | |
| 220(104) | 200(99) | 210(99) | |
| 7.0(0.49) | — | 7.0(0.49) | RVP, psi () |
| MTBE/Oxygenates | |||
| NA | NA | NA | Other than EtOH |
جدول 1-2 بنزين اصلاح شده كاليفرنيا
علاوه بر فرمول‌هاي بالا، CARB، مدل پيش بيني شده (Predictive model) را شبيه به مدل پيچيده (EPA (Complex model منتشر كرده است. پيش از آنكه اين يك فرمول سخت باشد، يك مدل رياضي طراحي شده براي پيش‌بيني انتشار از يك مخلوط بنزين مخصوص است. اين مدل طراحي شده است تا به پالايشگاههاي كاليفرنيا اجازه توليد (CaRFG) با قابليت انعطاف بيشتر بدهد و مورد استفاده براي توليد مقدار زيادي بنزين مي‌باشد.
برنامه تحقيقي پيشرفت كيفيت هوا – بنزين اتومبيل‌ها، به تازگي آخرين گزارش خود را انتشار داده است. يافته‌هاي عمده اين چنين است:
1)افزودن اكسيژن به RFG منجر به كاهش CO در ماشين‌هاي مدل دهه 1990 نمي‌شود.
2)كم كردن مقدار اروماتيك بنزين شامل اكسيژن‌دار كردن بنزين هيچ تغييري در VOC ايجاد نمي‌كند و موجب بالا رفتن انتشار در ماشين‌هاي مدرن مي‌شود
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه | ||
| فصل يكم، چرا الكيلاسيون؟ | 1 | ||
| 1-1-مقدمه | 2 | ||
| 1-2-وقايع در ايالت متحده | 3 | ||
| 1-3-حوادث خارج آمريكا | 15 | ||
| 1-4-نقش الكيل‌دار كردن در بنزين فرمول‌بندي شده | 24 | ||
| 1-5-دي‌مريزاسيون | 25 | ||
| 1-6- تغييرات به تكنولوژي الكيلاسيون HF | 30 | ||
| 1-7-تكنولوژي كاتاليست جامد | 34 | ||
| 1-8-خلاصه | 35 | ||
| فصل دوم، الكيلاسيون چيست؟ | 37 | ||
| 2-1-مقدمه | 38 | ||
| 2-2-خوراك | 38 | ||
| 2-3-فرآورده‌هاي الكيلاسيون | 39 | ||
| 2-4-كاتاليزور | 39 | ||
| 2-5-واكنشها | 40 | ||
| 2-6-متغيرهاي عملياتي | 41 | ||
| 2-7-روشهاي صنعتي الكيلاسيون | 44 | ||
| 2-8-بازدة فرآورده‌هاي الكيلاسيون | 50 | ||
| 2-9-فرآيند الكيلاسيون در ايران | 50 | ||
| فصل سوم، چگونگي الكيلاسيون | 52 | ||
| 3-1-مروري بر فرآيندها | 53 | ||
| 3-2-طراحي براي پروسه‌هاي خنك‌كننده اتوماتيك | 85 | ||
| فصـل چهارم، شبيه سـازي تجهيـزات با HYSYS | 90 | ||
| فهرست منابع | 101 | ||
فهرست جدول‌ها
| عنوان | صفحه | |
| جدول 1-1 انواع بنزين اصلاح شده | 5 | |
| جدول 1-2 بنزين اصلاح شده كاليفرنيا | 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 شرايط عملياتي در روشهاي مختلف الكيلاسيون | 43 | |
| جدول 2-2 عدد اكتان بنزين الكيليت برحسب مقادير مختلف ضريب F | 44 | |
| جدول 2-3 نسبت ايزوبوتان به اولفين در مورد يك راكتور 5 منطقه‌اي | 46 | |
| جدول 2-4 بازده فرايند‌هاي الكيلاسيون بر اساس اولفين ( پروپيلن،بوتن و پنتن) مصرفي | 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
| عنوان | صفحه |
| 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 راكتور سري فرآيند الكيلاسيون با كتاليزور اسيد | 84 |
| نمودار 3-8 فرآيند الكيلاسيون با راكتور سري و سردكن خودكار | 84 |
| نمودار3-9 صفحه‌ي جريان فرايند الكيلاسيون (كاتاليزور اسيد سولفوريك، خوراك پروپيلن – بوتيلن و سردكن خودكار) | 89 |
فهرست شكل‌ها
| عنوان | صفحه |
| شكل 1-1 ظرفيت جهاني الكيلاسيون | 3 |
| شكل 1-2 | 4 |
| شكل 1-3 | 20 |
| شكل 1-4 | 26 |
| شكل 1-5 | 27 |
| شكل 1-6 | 36 |
| شكل 2-1 راكتور چند مرحله‌اي طرح شركت كلوگ | 46 |
| شكل 2-2 نمودار يك واحد الكيلاسيون با اسيد سولفوريك | 46 |
| شكل 2-3 راكتورHF فيليپس | 48 |
| شكل 2-4 نمودار واحد الكيلاسيون HF | 49 |
پایان نامه الکیلتهای مكملهـاي پـاک بـراي بنـزيـن
- کاربر گرامی، در این وب سایت تا حد امکان سعی کرده ایم تمام مقالات را با نام پدیدآورندگان آن منتشر کنیم، لذا خواهشمندیم در صورتی که به هر دلیلی تمایلی به انتشار مقاله خود در ارتیکل فارسی را ندارید با ما در تماس باشید تا در اسرع وقت نسبت به پیگیری موضوع اقدام کنیم.
454875 کاربر 
85472455 
4512145
مطلب 
3564215 دیدگاه 
