مدل سازی و شبیه سازی واحد تولید هیدروژن پالایشگاه
چکیده
گاز طبیعی و هیدروکربنهای به دست آمده از واحدهای مختلف پالایشگاهی منابع خوبی برای تولید هیدروژن هستند. هیدروژن یک جز کلیدی برای فرآیندهای شیمیایی مختلف همچون هیدروژناسیون، هیدروکراکینگ و .... و یا حتی برای مصرف به عنوان سوخت است. بیشترین هیدروژن تولیدی در جهان از گاز طبیعی به دست می آید. هدف اصلی از این مطالعه، مدلسازی و شبیه سازی یک واحد تولید هیدروژن پالایشگاهی است که شامل ریفرمر بخارآب – متان، مبدلهای تغییر در دمای بالا و دمای پایین و متان ساز می باشد. مدل پایدار یک بعدی شبه همگن ارائه شده که شامل معادلات موازنه جرم، انرژی و ممنتم است،توسط نرم افزار matlab 7.11 حل شد و پروفایلهای دما، فشار و دبی اجزا در طول تجهیزات به دست آمد.در این مطالعه از یک مدل یک بعدی شبه همگن در حالت پایدار جهت مدلسازی استفاده شد که در آن معادلات موازنه جرم، انرژی و ممنتم گاز فرآیندی به طور همزمان حل می شوند. از فاکتور تاثیر(effectiveness factor) نیز برای در نظر گرفتن محدودیتهای نفوذ به درون حفره های کاتالیست، استفاده شد. این مدل تغییرات دما، فشار و همچنین دبی مولی اجزای گاز فرآیندی را در طول تجهیزات محاسبه می کند. نتایج به دست آمده از مدلسازی ریاضی و نیز شبیه سازی با نرم افزار hysys با داده های پالایشگاهی مقایسه گردید و مشاهدات نشان داد که مطابقت خوبی میان نتایج و داده های واقعی وجود دارد. سپس دمای خوراک ورودی به هر فرآیند، به منظور افزایش میزان هیدروژن خروجی، بهینه سازی گردید.