Gecikmeli koklaştırma ünitesinin modellenmesi

Geciktirmeli Koklaştırma Ünitesi (DCU), vakum dip hammaddesini motor yakıtları gibi daha hafif ve daha değerli ürünlere dönüştürür ve düşük değerli, çevreye zarar veren akışları ortadan kaldırır. Bu nedenle, bu ünitenin optimal çalışması büyük ekonomik getiri sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, Tüpraş Rafinerisi'nde bulunan bir endüstriyel koklaştırma ünitesinin optimizasyon ve kontrol çalışmalarına temel oluşturmak üzere modeller geliştirilmiştir. Ünitede akış fractionator kolon dipten başlar, koklaşma fırınları ve ardından koklaşma dramlarından geçerek ana kolona geri dökülür. Tezin ilk kısmında kolon dip ve koklaşma fırın modellemeleri verilmektedir. Kolon dip modelleri, Aspen Hysys simülasyon programı üzerinde oluşturulmuştur. Tasarlanan fırın modeli ise, yatışkın hal, çok fazlı ve Euler-Euler yaklaşımı baz alınarak oluşturulmuştur. Tüm reaksiyonların sıvı fazda meydana geldiği, kırma reaksiyonları sonucu kok oluşmadığı ve reaksiyon ürünlerinin az miktarda gaz fazında oluştuğu varsayılmaktadır. Fırın gerçek operasyonel çıkış sıcaklık ve basınç değerleri ile model öngörü sonuçları oldukça yakındır. Koklaştırma ünitesinin en önemli ekipmanlarından birisi, periyodik olarak değiştirilen ve operasyona açılan kok dramlardır. Kok dramlarında termal parçalanma reaksiyonları gerçekleşerek, vakum dip, beyaz ürünlere ve koka dönüşmektedir. Tezin son kısmında kok dramlarının yatışkın hal modelleri geliştirilmiştir. Yatışkın hal modeli, kok dramlarının gaz ve sıvı akışlarının reaktör boyunca ilerlediği, kok yatağının katalizör gibi hareketsiz kaldığı damlama yatağı reaktörü gibi kabul edilerek oluşturulmuştur. Elde edilen kararlı durum modeli, kok tamburlarının çıkışındaki kok partikül çapını ve ürünlerin dağılımını tahmin etmek için kullanılmıştır. Kok dram modeli, elde edilen sonuçların gerçek ünite verileriyle karşılaştırılmasıyla doğrulanmıştır.