مدلسازی ترمودینامیکی فرایند تولید بنزین از طریق واکنش شکست حرارتی هیدروکربن های سنگین

در این مقاله، تعادل ترمودینامیکی فرایند شکست حرارتی هیدروکربن سنگین به­منظور تولید بنزین مطالعه شده است. محاسبات تعادلی با به­کارگیری روش حداقل سازی انرژی آزاد گیبس صورت گرفته است. وابستگی میزان بازده محصولات، ازجمله بنزین، به شرایط عملیاتی ازقبیل دما (K۱۲۰۰-۳۰۰)، فشار (atm۳۰-۱) و نسبت بخار آب به خوراک (۵/۰-۰) بررسی شده است. نتایج به­دست آمده نشان داد که افزایش دما تاثیر مثبتی در تولید بنزین دارد. به­صورتی که در فشار ثابت atm۱، با افزایش دما از K۵۰۰ تا K۸۰۰، بازده تولید بنزین از ۵/۴۱ درصد به ۸/۹۲ درصد می رسد. ماهیت گرماگیر واکنش شکست حرارتی هیدروکربن های سنگین دلیل افزایش بازده بنزین در اثر افزایش دماست. اما، با افزایش فشار در دمای ثابت، از میزان تولید بنزین کاسته می شود و این امر بیانگر تاثیر منفی فشار بر میزان تولید بنزین است. علاوه­بر این، بازده بنزین تولیدی با افزایش نسبت بخار آب به خوراک از صفر تا ۵/۰، ۴۵ درصد کاهش داشته است. نتایج حاکی از آن است که بازه دمایی K۱۲۰۰-۸۰۰، محدوده فشار atm۵-۱ و عدم حضور بخار آب شرایط عملیاتی بهینه برای تولید بنزین از طریق فرایند شکست حرارتی هیدروکربن­های سنگین است.

کلیدواژه ها:

هیدروکربن های سنگین ، شکست حرارتی ، بنزین ، ترمودینامیک ، انرژی آزاد گیبس