research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
CATALYTIC REFORMING OF HEAVY NAPHTHA,ANALYSIS AND SIMULATION
تحليل ومحاكاة عملية التهذيب للنفثا الثقيلة

Author: Zaidoon M. Shakoor زيدون محسن شكور
Journal: DIYALA JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCES مجلة ديالى للعلوم الهندسية ISSN: 19998716/26166909 Year: 2011 Volume: 4 Issue: 2 Pages: 86-104
Publisher: Diyala University جامعة ديالى

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, one-dimensional steady-state mathematical model of a semi regenerative naphtha catalytic reforming process had been made. This model incorporated a detailed kinetic model involving 24 components, 1 to 11 carbon atoms for paraffins (n and iso) and 6 to 11 carbon atom for naphthenes and aromatics with 71 reactions. The effect of pressure drop was considered through Ergun equation. The model explains the composition, temperature and pressure distributions along the four reforming reactors.The simulation results of the proposed model were compared with the experimental results obtained from literature to validate the model.The results showed good agreement between the reformate composition of proposed model with the experimental reformate composition.Finally, the mathematical model was used to study the effect of reactor feed temperature, total pressure and hydrogen to hydrocarbon feed ratio on the reformate compositions.

تم في هذا البحث عمل موديل رياضي لمحاكاة عملية التهذيب مرحلية التنشيط للنفثا في الحالة المستقرة ولبعد واحد. الموديل الرياضي يتضمن وصف 24 مادة وهي البرافينات (الايزو والنورمال) التي تحتوي من1 الى 11 ذرة كاربون والنفثينات والمواد الاروماتية التي تحتوي من 6-11 ذرة كاربون بالاعتماد على ميكانيكية من 71 تفاعل. الموديل الرياضي يصف تغير التراكيز والضغط ودرجة الحرارة على طول المفاعلات الاربعة المستخدمة لعملية التهذيب. لاختبار الموديل الرياضي تم مقارنة النتائج الرياضية المستحصلة من الموديل الرياضي مع نتائج عملية ماخوذة بنفس الظروف حيث كان هناك انطباق جيد بين نتائج الموديل الرياضي والنتائج العملية وكذلك هناك انطباق جيد بين تراكيز التهذيب النظرية والعملية. في النهاية تم دراسة تأثير الضروف التشغيلية وهي درجة الحرارة والضغط ونسبة الهيدروجين الى المواد الهيدروكاربونية على تراكيز التهذيب.

Keywords

Heavy Naphtha --- Reforming --- Model --- Simulation --- MATLAB


Article
Prediction of Reaction Kinetic of Al- Doura Heavy Naphtha Reforming Process Using Genetic Algorithm
استخدام النظرية الجينية لإيجاد حركية تفاعلات تهذيب النفثا الثقيلة لوحدة مصفى الدورة

Authors: Abbas A. Jawad عباس علاء جواد --- Zaidoon M. Shakoor زيدون محسن شكور --- Ramzy H. Saihod رمزي صيهود حميد
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2014 Volume: 10 Issue: 1 Pages: 47-61
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, genetic algorithm was used to predict the reaction kinetics of Iraqi heavy naphtha catalytic reforming process located in Al-Doura refinery in Baghdad. One-dimensional steady state model was derived to describe commercial catalytic reforming unit consisting of four catalytic reforming reactors in series process. The experimental information (Reformate composition and output temperature) for each four reactors collected at different operating conditions was used to predict the parameters of the proposed kinetic model. The kinetic model involving 24 components, 1 to 11 carbon atoms for paraffins and 6 to 11 carbon atom for naphthenes and aromatics with 71 reactions. The pre-exponential Arrhenius constants and activation energies were determined after fine tuning of the model results with experimental data. The input to the optimization is the compositions for 21 components and the temperature for the effluent stream for each one of the four reactors within the reforming process while the output of optimization is 142 predicted kinetic parameters for 71 reactions within reforming process. The differential optimization technique using genetic algorithm to predict the parameters of the kinetic model. To validate the kinetic model, the simulation results of the model based on proposed kinetic model was compared with the experimental results. The comparison between the predicted and commercially results shows a good agreement, while the percentage of absolute error for aromatics compositions are (7.5, 2, 8.3, and 6.1%) and the temperature absolute percentage error are (0.49, 0.5, 0.01, and 0.3%) for four reactors respectively.

في هذا البحث تم استخدام النظرية الجينية لإيجاد حركية تفاعلات وحدة تهذيب النفثا الموجودة في مصفى الدورة ببغداد. وحدة التهذيب تتكون من اربع مفاعلات على التوالي. تم تطوير موديل رياضي لمحاكاة عملية التهذيب ذاتية التنشيط للنفثا في الحالة المستقرة ولبعد واحد. الموديل الرياضي يصف تغير التراكيز والضغط ودرجة الحرارة على طول المفاعلات الاربعة المستخدمة لعملية التهذيب.تم تجميع نتائج عملية بظروف مختلفة وتم استخدامها لوصف ثوابت حركية التفاعلات التي تتضمن وصف 24 مادة وهي البرافينات (الايزو والنورمال) التي تحتوي من1 الى 11 ذرة كاربون والنفثينات والمواد الاروماتية التي تحتوي من 6-11 ذرة كاربون بالاعتماد على حركية من 71 تفاعل. الداخل للاختيار الافضل هو التركيب ل 21 مادة وكذلك درجة الحرارة لتيار التدفق لكل مفاعل من المفاعلات الاربعة المستخدمة ضمن عملية التهذيب بينما الخارج هو 142 ثابت للموديل الرياضي المحسوبة المتكونة من 71 تفاعل ضمن عملية التهذيب, واستخدمت النظرية التفاضلية للاختيار الافضل لحساب ثوابت الموديل الرياضي.تم مقارنة النتائج الرياضية المستحصلة من الموديل الرياضي المعتمد على حركية التفاعل المقترحة مع نتائج عملية ماخوذة بنفس الظروف حيث كان هناك انطباق جيدجدا بين نتائج الموديل الرياضي والنتائج العملية وهذا يدل على ان حركية التفاعل المقترحة تصف بشكل جيد التفاعلات في وحدة تهذيب النفثا وكانت النسبة المئوية المطلقة للخظأ للمواد العطرية (7.5, 2, 8.3, and 6.1%) والنسبة المئوية للخطأ لدرجة الحرارة هي 0.49, 0.5, 0.01, and 0.3%)) للمفاعلات الاربعة على التوالي.


Article
Hydrodynamics, Mass and Heat Transferin Reactive Distillation
دراســــة سلوكيــــة وانتقال الكتلة والحرارة في أعمدة التقطـــير ذات المفاعـــل

Loading...
Loading...
Abstract

The ethyl acetate synthesis via heterogeneous reactive distillation is studied experimentally using ethanol and acetic acid. Three types of cation exchanging resins were used as catalysts: Zerolit 225, Zerolit 226 and Ambylite 400. Experiments were carried out in two units of the same dimensions. Each unit consisted of three sections: rectifying, reactive and stripping sections of heights (60+25+20) cm respectively and 2.5cm column diameter. The first unit (column-A-) was a fractionation type and the second unit (column-B-) was packed column. The packing type was hollow glass cylinders with 10 mm height, and 4, 5 mm inner and outer diameter respectively.
The experiments were carried out by using two operation modes. The semi-batch and continuous operation mode. In the first part of present investigation, the semi-batch mode was used to evaluate the catalyst type and to evaluate the performance of reactive distillation unit configuration (Fractionation and packed column). Results show that, the column-B- gave higher conversion rates than column-A-. This is attributed to the high surface area available for liquid vapour contact in packed type column, which leads to increasing mass transfer rates. On the other hand, Ambylite 400 catalyst showed higher activity for esterification reaction than other two types of catalysts.
The second part of work continued with column -B- only. It is well known that, the esterification process is regarded one of exothermic reactions. Therefore, the monitoring of the temperature distribution along column axial for all three types of catalysts showed that the temperature distribution was essentially the same due to steady state operation in continuous operation mode. On the other hand, the effect of reflux ratio on temperature distribution was clearly noted, that is as the reflux ratio increased the temperature distribution along the column was reduced for each type of catalysts.
On the other hand, the experimental results point that, as a reflux ratio increases the conversion rates of acetic acid is increased too because such increasing is related to high mass transfer rates between vapour and liquid along reactive distillation column.

في هذا البحث تم دراسة عملية تحضير خلات الاثيل Ethyl Acetate باستخدام تقنية المفاعل ذو التقطير Reactive Distillation باستخدام الايثانول وحامض ألخليك كمواد أولية للتفاعل واستخدام العوامل المساعدة الصلبة. حيث تم استخدام ثلاثة أنواع مـن العـوامل المساعدة Cation Exchanging Resins والتي هي: Zerolit 225, Zerolit 226 , and Ambylite 400. خلال البحث تم بناء منظومتين رياديتين بأبعاد موحدة لإجراء التجارب. كل منظومة تتكون من ثلاث مناطق هي Rectifying, Reactive and Stripping section بأرتفاعات (60+25+20) سم على التوالي و2,5 سم قطر للعمود. اعتمدت المنظومة الأولى (Column-A-) في تصميمها كونها تحتوي على صواني نوع (Trays (Fractionation, أما المنظومة الثانية (Column-B-)فصممت على أنها عمود تقطير محشو ((Packed Distillation Column تحتوي على حشوات زجاجية اسطوانية الشكل بطول 10ملم وقطر داخلي 4 ملم وقطر خارجي 5 ملم. أجريت التجارب باستخدام نمطين من التشغيل على أساس مرور المواد الأولية: النمط الأول هو عمل نصف الوجــــبةSemi-batch والنمط الثاني هو الأسلوب المستمرContinuous . حيث استخدم النمط الأول لغرض تقييم كفاءة العوامل المساعدة المستخدمة وتحليل وتقييم أداء التصميمين للمنظومتين (Fractionation and packed column) الأتي استخدمن في البحث. حيث أظهرت النتائج أن المنظومة الثانية Column-B- أعطت معدلات كفاءة وتحول عالية نحو النواتج المرغوب بها أكثر من المنظومة الأولى Column-A-. وهذا في حقيقة الأمر يعود إلى المساحة السطحية العالية للحشوات والتي توفر مساحة تلامس جيدة بين البخار الصاعد والسائل الذي ينزل من أعلى البرج, والذي يؤدي بطبيعة إلى زيادة معدلات انتقال الكتلة. من ناحية أخرى أظهرت النتائج أن العامل المساعد نوع Ambylite 400 أعطى فعالية أعلى في تفاعل الاسترة من النوعين الآخرين. من ناحية أخرى تم اعتماد العمل باستخدام المنظومة Column-B-فقط وبالأسلوب التشغيلي المستمر. حيث تعد تفاعلات الاسترة من التفاعلات الباعثة للحرارة, ولهذا متابعة توزيع درجات الحرارة على طـــول البرج وللأنواع الثلاثة من العوامل المساعدة أظهرت النتائج بان التوزيع الحراري تقريباً متساوي لجميع العوامل المساعدة, وهذا يعزى إلى حالة الاستقرار التشغيلي في أسلوب التشغيل المستمر. ومن خلال دراسة تأثير نسبة الراجع Reflux Ratio على توزيع درجات الحرارة في البرج, أظهرت النتائج انه كلما زادت معدلات الراجع كلما انخفضت معدلات توزيع الحرارة داخل البرج ولجميع الأنواع من العوامل المساعدة. أشارت النتائج العملية إلى لا انه بزيادة قيم الراجع فان معدلات تحول حمض ألخليك سوف تزداد , حيث يمكن تفسير مثل هذه الزيادة على أساس التحسن الحاصل بمعدلات انتقال الكتلة بين البخار الصاعد والسائل النازل في برج التقطير ذو المفاعل.

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

Arabic and English (2)

English (1)


Year
From To Submit

2014 (1)

2011 (1)

2008 (1)