Kinetic modeling and simulation of an industrial diesel hydroprocessing plant

Hidro-işleme, rafinerilerde petrolün kalitesini iyileştimek için kullanılan çok önemli bir teknolojidir. Örneğin, hidrojenle muamele teknolojisi besleme akımındaki kükürt, azot ve metaller gibi safsızlıkları gidermek için kullanılırken, hidrokraking büyük molekülleri kırınıma uğratıp daha değerli ürünlerin oluşturulması için kullanılır. Petrol ürünlerinin yanması sonucu oluşan SOx hava kirliliğine sebep olduğundan düşük kükürt içerikli yakıtların kullanımı şart koşulmaktadır, bu yüzden kükürt giderimi çok önem taşıyan bir konudur. Bu çalışma içinde hidrojenle kükürt giderme ve hidrokraking işlemlerinin gerçekleştiği üç katalitik reaktör yatağından oluşan endüstriyel dizel hidro işleme prosesinin kinetik olarak modellenmesi üzerine odaklanmıştır. Katalitik hidrojenle kükürt giderme ve hidrokraking reaktörleri için yatışkın durumda izotermal olmayan, sözde homojen tapa akış modelleri ayrı ayrı geliştirilmiştir. Kompleks reaksiyon karışımını karakterize etmek için sürekli yığılma yaklaşımı kullanılmıştır. Üç ayarlanabilir hidrojenle kükürt giderme modeli parametreleri ve bir ayarlanabilir hidrokraking modeli parametresi mevcut endüstriyel veriler kullanılarak ince ayarlanmıştır. Reaktör modellerinin geliştirlmesinin başlıca amacı farklı senaryolar altında simülasyonlar yapabilmek ve dizel hidro-işleme prosesi için en iyi işletme koşullarını tahmine edebilmektir. Yapılan simülasyonlar, geliştirilmiş olan modelin her bir yataktaki sıcaklık profillerini, ürünün içindeki kükürt içeriğini ve hidrokrakerdeki ürün dağılımını doğru olarak öngördüğünü göstermiştir.