hrvatski

Utjecaj procesnih parametara na hidroobradu plinskih ulja

Proces hidroobrade plinskih ulja proučavan je s dvaju stajališta: 1. Analiza utjecaja procesnih parametara na hidroobradu plinskih ulja s gledišta kemijskog inženjerstva i detaljne analize složenog reakcijskog sustava primjenom poznatih fizikalno-kemijskih zakona. Osnovica za provođenje analize je eksperimentalno istraživanje provedeno pomoću laboratorijskog visokotlačnog reakcijskog sustava za hidroobradu Andreas Hofer. 2. Analiza utjecaja procesnih parametara na hidroobradu plinskih ulja s gledišta jednostavnijeg matematičkog pristupa primjenjivog u industrijskoj praksi. Osnovica za provođenje analize je eksperimentalno istraživanje provedeno na industrijskom postrojenju hidrodesulfurizacije plinskih ulja Rafinerije nafte Rijeka. U svrhu navedenih ciljeva iskorištene su suvremene mogućnosti matematičkog modeliranja. Obzirom na dva različita pristupa analizi složenog sustava hidroobrade, primijenjena su dva fundamentalno različita matematička pristupa: 1. Izrada detaljnog fizikalno-kemijskog matematičkog modela hidroobrade, te 2. Izrada matematičkog modela industrijskog procesa hidroobrade s primjenom neuronske mreže. Primjenom detaljnog fizikalno-kemijskog modela hidroobrade proučavani su utjecaji temperature, tlaka, prostorne brzine i omjera vodik/sirovina na hidroobradu plinskih ulja. Pritom se pretpostavlja provođenje procesa odsumporavanja u višefaznom prokapnom reaktoru, uz pretpostavku stacionarnosti i izotermnosti procesa. Na osnovu tih pretpostavki postavljene su bilančne jednadžbe tvari koje obuhvaćaju fizikalno-kemijske parametre kapljevine, plina i krutog katalizatora, značajke fazne ravnoteže, parametre međufaznog prijenosa tvari, te kinetičke parametre. Složeni matematički model obuhvaća sustav od pet običnih diferencijalnih jednadžbi i tri algebarske eksponencijalne jednadžbe, a riješen je pomoću programskog sustava Matlab Simulink. Rezultat simulacije matematičkog modela prikaz je utjecaja procesnih parametara na maseni udio sumpora u odsumporenom produktu. Prihvatljivo slaganje rezultata modela s eksperimentalnim rezultatom predstavlja potvrdu modela. Rezultatima je prikazan i utjecaj procesnih parametara na promjene koncentracija i parcijalnih tlakova reaktanata i produkata reakcije kroz sloj katalizatora. Doprinos provedenog istraživanja ogleda se u mogućnosti primjene detaljnog fizikalno-kemijskog matematičkog modela u svrhu projektiranja novih reaktora i rekonstrukcije starih, te u svrhu analize utjecajnosti parametara katalizatora na učinkovitost reakcija hidroobrade. Industrijskim matematičkim modelom proučavani su utjecaji temperature, tlaka, ukupnog protoka, protoka plina bogatog vodikom i karakteristika sirovine na hidroobradu plinskih ulja. Proučavane su reakcije odsumporavanja dvaju sirovina: lakog plinskog ulja i vakumskog plinskog ulja, a eksperimentalni podaci prikupljani su tijekom normalnog rada postrojenja. Matematički model industrijskog procesa hidroobrade izrađen je primjenom programskog sustava Statistica Neural Networks. Testirani model neuronske mreže za procjenu udjela sumpora u odsumporenom produktu za dva tipa sirovine pokazao je prihvatljive rezultate u usporedbi s eksperimentalnim rezultatima. Doprinos provedenog istraživanja na industrijskom procesu odnosi se na primjenu ovog matematičkog modela u kontinuiranoj procjeni udjela sumpora u proizvodu procesa što omogućava unapređenje motrenja, vođenja i optimizaciju procesa.

hidroobrada; industrijski proces; matematički model; neuronske mreže; odsumporavanje; plinska ulja; sumpor; višefazni prokapni reaktor

nije evidentirano