پایان نامه بررسی و پایش کاهش گوگرد از بنزین های یورو 4

فهرست:

چکیده                                                                                                                                                                                                        1

مقدمه                                                                                                            2

فصل اول:کلیات                                                                                         5

1-1آلودگی هوا ناشی از مواد نفتی                                             6

1-2انواع بنزین،آنالیز و خواص آنها                                           6

1-2-1اهمیت ویژگی های بنزین خودرو                                               7

1-2-1-1درجه ضد کوبش                                                                               7

1-2-1-2عدد اکتان                                                                                      7

1-2-1-3فراریت                                                                                              8 

1-2-1-4فشار بخار                                                                                         8

1-2-1-5خوردگی                                                                                              9 

1-2-1-6صمغ موجود                                                                                      9

1-2-1-7گوگرد                                                                                                9

1-2-1-8پایداری اکسایشی                                                                       9

1-2-2مشخصات بنزین                                                                                  9

1-3منشا گوگرد                                                                                          16

1-3-1هیدروژن سولفید                                                                             18

1-3-2تیول ها                                                                                              18

 1-3-3سولفید ها                                                                                        18

1-3-4 دی سولفید ها                                                                               18

1-3-5تیوفن و مشقاتش                                                                             19

1-4مضرات گوگرد و دلایل حذف آن                                                     19

1-5شباهت گوگرد زدایی با نیتروژن زدایی                                20 

1-6روش های گوگرد زدایی                                                                     2

1-6-1گوگرد زدایی باکتریولوژی                                                         21

1-6-2گوگرد زدایی با فلزات و ترکیبات فلزی                        21    

1-6-3گوگرد زدایی با روش شیمیایی                                               22

1-6-4گوگرد زدایی به روش اکسیداسیون                                       22

1-6-5گوگرد زدایی زیستی                                                                     22

1-6-6گوگرد زدایی هیدروژنی                                                              22

1-7روش های ملایم کردن                                                                         23

1-8واحد تهیه گوگرد در پالایشگاه                                                  24

فصل دوم :کاتالیست                                                                                 26

2-1تکنولوژی های کاتالیستی در صنایع جدید                         27

2-1-1چشم انداز آینده                                                                          27

2-2کاتالیست                                                                                               30

2-2-1غیر فعال شدن کاتالیست ها                                                    31

 2-2-2واکنش های کاتالیزوری جامد                                                31

2-2-3مشخصات اصلی کاتالیست ها                                                      32

2-3کاتالیست های فرآیند تصفیه هیدروژنی                              32

2-4سنتز سولفید مولیبدن                                                                    33

2-5سولفیداسیون اکسیدها                                                                    34   

2-6پیشینه تحقیق                                                                                        34

2-6-1فرآیند OATS                                                                                     34 

2-6-1-1نخستین گام ها                                                                               35   

     2-6-1-2بازار پر رقابت                                                                         36

2-6-2فرآیند MEROX                                                                                36

2-6-2-1بهینه کردن پارامترهای عملیاتی برج مراکس               39

2-6-3فرآیند کلاوس                                                                                    39

فصل سوم:آزمایشات                                                                                  40

3-1طراحی آزمایش                                                                                     41

3-2ساخت کاتالیست                                                                                   42

3-3راکتور بستر ثابت                                                                              43

3-4مراحل انجام آزمایش                                                                         44

فصل چهارم:بهینه سازی                                                                         50

4-1بهینه سازی و نتایج                                                                         51                   

4-1-1فشار جزئی هیدروژن                                                                     52 

4-1-2دمای واکنش                                                                                       52

4-1-3سرعت فضایی                                                                                       53

4-1-4نسبت هیدروژن به خوراک                                                           53     

4-2بهینه سازی پارامترهای ساختاری                                                53

4-3بهینه سازی شرایط عملیاتی                                                         60  

4-3-1بهینه سازی فشار                                                                            60     

4-3-2بهینه سازی دما                                                                               63

4-4سینتیک                                                                                                    64

4-5مدل سینتیکی واکنش های هتروژن                                                64

4-6مدل سینتیکی پیشنهادی                                                                66

4-7بررسی مدل های سینتیکی واکنش گوگرد زدایی هیدروژنی      66 

4-9نتایج آزمایش های راکتور انتگرالی                                   69

4-10بدست آوردن پارامترهای سینتیکی مدل                                 71

فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادات                                            73

5-1نتیجه گیری                                                                                          74

5-2پیشنهادات                                                                                             76

ضمائم                                                                                                            77

مشکلات نشت هیدروژن سولفید                                                            78

دستگاه توتال سولفور                                                                        79

سولفورسنج فرآورده های نفتی                                                      80

منابع                                                                                                           81

منبع:

1. تقوایی،ح،.1379،بررسی کنترل و حذفVOC(بنزین)توسط فیلترهای بیولوژیکی،پایان نامه کارشناسی ارشد《مهندسی شیمی》دانشگاه صنعتی شریف،دانشکده مهندسی شیمی،ص40تا 70

2.یزدانیان پناه لاریجانی،ح.،1390،استاندارد بنزین چیست،مجله استاندارد،ص 27تا29.

3. اکبری نوشاد،آ،.1386،ارزیابی نفت خام،آزمایشگاه شرکت پالایش نفت تبریز،ص11تا16.

4. شرکت ملی پخش فراورده های نفتی،1389،آشنایی با مبانی و کلیات صنعت پالایش،ص20

5. اسماعیلی،ح.،1383،تکنولوژی های کاتالیستی جدید در صنایع نفت و پتروشیمی،نهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران،دانشگاه علم وصنعت ایران،ص5144تا5163.

6. ویلتشایر،ج،.1386،راندمان با بنزین کم گوگرد،BP Rewiew،مجله نفت و پژوهش،شماره پنجم،ص1تا3.

7. نیک آذر،م،.1367،فرآیندهای شیرین سازی (گوگردزدایی)فرآورده های نفتی،دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تهران،ص11تا15

 8 . ابوالحمد،گ،.1375،مبانی پالایش نفت،انتشارات دانشگاه تهران،ص39تا45

9. برین،م،.1386،هرآنچه باید درباره بنزین بدانیم،انتشارات شرکت نفت،ص25تا28

10. حاجی شریف،ع،.1389،انواع سوخت در خودروها،مجله اطلاعات علمی،سال بیست و دوم،شماره1،ص14تا15.

11. راست گفتار،م،.1391،ایران در راه تولید بنزین یورو 4،انتشارات شرکت نفت ،ص20تا30

12. شرکت نفت،.1386،استاندارد معیار و برچسب مصرف سوخت،انتشارات شرکت ملی نفت ایران،ص32تا45

13. محمدی،ت،.1384،طراحی آزمایش ها،آزمایشگاه طراحی فرآیندهای جداسازی،دانشگاه علم و صنعت ایران،ص14تا24

فهرست منابع غیرفارسی :

   14.Hensen ،et al،E.،(2003).On The Sulfur Tolerance of Supported Ni(Co)Mo

Sulfide Hydro Treating Catalyst. Journal of Catalysts،vol.215،pp.353-357.

15.Ramirez،J. and  Cendeno،L. ،(1999).The Role of Titania Support in Mo-Based Hydro Desulfurization Catalyst. Journal of Catalyst،vol.184،pp.59-67.

16.Ramirez،J and  Gutierrez- Alejandre،A.، (1998). Relationship Between Hydro Desulfurization Activity and Morphological and Structural Change in NiW Hydro Treating Catalyst Supported an Al2O3-TiO2 Mixed Oxides .Catalyst Today،vol.43،pp.123-133.

17.Sonnemans،J.W.M.،(1995).New developments in Hydoproccessing.Catalysts in Petroleum Refining and Petrochmical Industries،Akzo Nobel Chemicals،pp.99-115.

    18.Okamoro،et al،Y.،(2002).Effect of Support on the Activity of Co-Mo Sulfide

Under Catalysts.Applied Catalysis A:General،vol.226،pp115-127.

19.Wang et al،D.،(2002). Elucidation of Sulfidation State and Hydro Desulfurization Mechanism on Mo/TiO2 Catalyst Using 32 S Radioisotope Tracer Methods. Applied Catalysis A:General،vol.224،pp.191-199.

20.Zhou et al،Z.M.،(2005).Simulating a Multi phase Reactor with Countiounes Phase Transition. Chemical Engineering Science،vol.60،pp3207-3215.

   21.Froment et al،G.F.،(1994). Kinetic Modeling and Reactor Simulation in   

    Hydro Desulfurization of Oil Fractions. Industrial and Engineering Chemistry

    Research،vol.33،pp.2975-2988.

22.Cheng etat،Z.M. ،( 2004.)Deep Removal of Sulfur and Aromatics from Diesel through two-stage Concurrently and Counter  Currently Operated Fixed Bed Reactors .Chemical Engineering Science.vol.59،pp.5465-5472.

   23.Faruk،M.،(2011).Auto Propulsion System for Motor Vehicles.Bosnia

    and Herzegovina.

24.Jimenez et al،F.،(2007). Modeling of Industrial Reactor for Hydro Treating of   Vacume Gas Oil: Simultaneous Hydro Desulfurization and Hydro Aromaticatian  Reactions. Journal of Chemical Engineering .   

    25.Sohrabi،M. and Zahedi،M.،(1995). A Model for The Rate of Hydro

    Desulfurization of Thiophene in a Countinoues Catalytic Fixed Bed Reactor.

    Chemical Engineering and Technology،vol.18،pp.420-424. 

     26. Alexander،W.،(2011).Transition to Hydrogen: Pathway Toward Clean    

    Transportation. New York

27.Avraam and Vasalos.،(2003).computer-Aided Modeling for Hydro Desulfurization.

28.Bezveerkhy،I.،Afanasiev،p.،Geantet،C.،Lacroix،M.،(2001).Highly Active(CO)MoS2/Al2O3 Hydrodesulfurization Catalysts Prepared in Aqueous Solution.J.Catalysis 204،pp.495-497

29.Bosteels،D.، May،J.،(2006).Regulated and Particle Emissions from Current Production Vehicles،CTI Forum ‘Exhaust Systems’ Ludwigsburg.

30.Cofala،J.، Klimont،Z.، Amann،M.، Bertok،I.،Scenarios of SO2، NOx، and PM emissions in the non-EU countries up to 2020.International Institute for Applied Systems Analysis.

     31.Dooly، G.، Lewis،E.،Fitzpatrick،C.،(2000 ).On-board monitoring of vehicle

     exhaust emissions using an ultra-violet optical fibre based sensor، Optical       

     Fibre   Sensors Research Centre.University of Limerick، Limerick، Ireland.  

      32.Edinger، R.،(2003).Sustainable Mobility: renewable energies for powering

     fuel cell vehicles، United States.

     33.EMISSION LIMIT VALUES FOR SO2. ،(2001).Official Journal of the

     European Communities.309/12

    34.Girgis،M.J. and Gates،B.C.،(1991). Reactivities ، Reaction Networks،and

     Kinetics in High Pressure Catalytic Hydro Processing. Indian and English

    Chemistry Research،vol.30،pp.2021-2058.

35.Lebihan  et al،L.، (1994).Genesis and Activity of Mo-Based Hydro Treating Catalysts Prepared by a Sol-Gel Method. Journal of Sol-Gel Science and Technology،vol.2،pp.837-842

36.Macias،M. and Ancheyta،J.،(2004). Simulation of an Isothermal Hydro Desulfurization Small Reactor with Different Catalyst Particle Shapes. Catalyst today،vol.98،pp243-252.

    37.Meccariello ، G.،(2012). Evaluation of Emission Factors for New

    Technology S.I Euro 4 Cars. Journal of Computing and Information

    Technology،3،20،217-224

    38.Miller،John.،(2004).Propulsion System for Hybrid Vehicles. London

39.Mortier،R.M.،(2011).Chemistry & Technology of Lubricants . London

    40.Oyama،S.T.،(2003).Nobel Catalysts for Advanced   

     Hydroprocessing:Transition

   41. Metal Phosphides.Journal of Catalysis،pp.343-352.

    42.Platt،S.M.، Haddad،I.E.، Zardini،A.A.،Clairotte،M.،(2012 ).Secondary

    organic aerosol formation from gasoline vehicle emissions in a new mobile

    environmental reaction chamber، Atmospheric Chemistry and Physics

    Discussions. 12، 28343–28383.

    43.Randolph،John.،(2008).Energy for Sustainability: Technology،     planning،  policy.Washington

    44.Rizzoli،Andrea.،(2009).Information Technologies in Environmental

    Engineering. Greece.

    45.Siener،John.،(2011.)Climate Change-Mitigation of Climate.

46.Sohn،J.R.،Seo،D.H.،(2003).Preparation of New York Solid Superacid

    Catalyst،Zirconium Sulfate Supported on ɤ-Alumina and Activity for Acid

Catalysis.Catalysis Today 87،pp.219-226..

47.Sukhbir،S.،(2004).Proceding of The Third International Conference on Singer of Fuel & Automotive Technology for a Cleaner Environment.

     48.United Nations Republication.،(2007).Hemispheric transport of air

      pollution.Switzerland.

49.Vissenberg،et al،M.،(2001).The Effect of Support Interaction on the Sulfidability ofAl2O3 and TiO2Supported CoWand NiW Hydro Desulfurization Catalysts.Journal of Catalysis،vol.198،pp.151-163.

50.Wojciechowska،m.،Pietrowski،m.،Czajka،B.،(2001).New Supported Ruthenium Catalyst for Hydrodesulfurization Reaction.Catalysis Today 65،pp.349-353.

51.Zdrazil،M.،(2003).MgO-Supported M o،CoMo and NiMo Sulfide Hydrotreating Catalysts.Catalysis Today86،p.151-171