نام پژوهشگر: نازنین کافی

مدلسازی سرعت تشکیل کک کاتالیستی در حضور h_2 s در شکست حرارتی اتان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان 1390
  نازنین کافی   رامین کریم زاده

در طی شکست حرارتی هیدروکربن ها، معمولا کربن(کک) بر روی دیواره های راکتور یا در فاز گازی تشکیل می شود. تشکیل کک معمولا یک فرآیند غیرمطلوب و ناخواسته می باشد، از این رو معمولا از ترکیبات سولفوردار به عنوان یک اضافه کننده به منظور جلوگیری از تشکیل کک و تولید مونوکسیدکربن استفاده می شود. در این پروژه در ابتدا شکست حرارتی هیدروکربن ها و اثر ترکیبات سولفوردار بر روی شکست و تشکیل کک مورد بررسی قرار گرفته است. سپس مکانیسم های کک و مدل های سرعت کک پیشنهاد شده از گزارشات قبلی مورد مطالعه قرارگرفته اند. مهم ترین مکانیسم در تشکیل کک اولیه در شکست حرارتی هیدروکربن ها، مکانیسم کاتالیستی کک می باشد. در این تحقیق مکانیسم کاتالیستی تشکیل کک در حضور h_2 s در شکست حرارتی اتان مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تعیین مدل قابل قبول، از داده های آزمایشگاهی موجود در مقالات مربوط به خوراک اتان در حضور h_2 s استفاده شده است. دو مکانیسم و معادله ی سرعت به منظور بررسی تشکیل کک پیشنهاد شده است. مکانیسم اول شامل دو گام جذب شیمیایی و واکنش شیمیایی سطحی برای تشکیل کک از اتان و اما مکانیسم دوم شامل سه گام جذب شیمیایی، واکنش سطحی و دفع می باشد. هم چنین مکانیسم برای h_2 s در هر دو حالت یکسان است و شامل سه گام جذب شیمیایی، واکنش سطحی و دفع سولفور می باشد. ضرایب سرعت موجود در مدل ها با استفاده از روش بهینه سازی غیر خطی مارکوارت-لونبرگ تعیین شده اند. مجموع مربعات انحرافات بین داده های آزمایشگاهی و مدل به عنوان تابع هدف انتخاب شده است و به حداقل مقدار خود رسیده است. در آخر، برای هر مکانیسم، نتایج خروجی آزمایشگاهی و مدل با هم مقایسه شدند و بهترین مدل شناسائی شده است.