بررسی عملکرد اتمایزر PFN 182 برای به کارگیری در فرایند پایلوت FCC

چکیده

تبدیل برشهای سنگین نفتی به فرآورده های سبک و با ارزش تر، از جمله عملیات کلیدی پالایشگاه ها می باشد. روش های مختلفی برای شکست برش های سنگین نفتی وجود دارد که یکی از مهمترین آنها فرایند شکست بستر سیال کاتالیست         (FCC) می باشد.
تزریق خوراک در یک واحد FCC نقش کلیدی در گزینش پذیری و خواص محصولات تولیدی دارد. عملکرد سیستم تزریق خوراک به مهمترین و کلیدی ترین بخش آن یعنی نازل بستگی دارد.
اندازه قطرات هیدروکربن ها و نحوه پاشش آنها در دستیابی به واکنش های مطلوب شکست مولکولی کاتالیستی بسیار حائز اهمیت است. قطرات بزرگتر در این واکنش نسبت به قطرات کوچکتر دیرتر تبخیر می شوند که این امر موجب واکنش های شکست حرارتی ناخواسته و تولید محصولات غیر انتخابی و نامطلوب می شود. از این رو از روزهای آغازین پیدایش فرایند FCC ،محققان و صنعتگران به فکر اتمایز کردن هر چه بهتر خوراک به منظور تولید محصولات مورد نظر بودند. ابتدا از یک لوله ساده باز به عنوان نازل استفاده شد و در نهایت منجر به ساخت نازل های صنعتی که در افت فشار پایین قادر به تولید اسپری با قدرت اتمایزیشن  بالا و کیفیت خوب باشند، شد.اتمایزر PFN182 بدین منظور برای به کار گیری در پایلوت FCC طراحی و ساخته شد. کلیه مراحل طراحی، ساخت و آزمایشات این اتمایزر در واحد پایلوتهای مهندسی پژوهشکده مهندسی توسعه پژوهشگاه صنعت نفت انجام شده است و  به منظور بررسی های بیشتر در امور طراحی نازلها و بهینه سازی سیستم اتمایزیشن، آزمایش های اتمایزیشن پاششی به طرف بالا با خوراک سرد (مخلوط آب - هوا و گازوئیل- نیتروژن) انجام شد در این آزمایش ها از دستگاه لیزری PDA و دستگاه آنالیز تصویری برای اندازه گیری قطر ذرات پاششی استفاده شد. برای انجام این آزمایش ها در حالت سرد سیستم ابداعی طراحی و ساخته شد. موفقیت این کارحاصل یکسری ابداعات و ابتکارات در طراحی ها و ساخت تجهیزات می باشد که موجب کسب نتایج رضایت بخش شده است.
 

عنوان مقاله [English]

Reviewing the Function of Atomiser PFN 182 for Using in FCC Pilot Plant

چکیده [English]

The conversion process of heavy hydrocarbons to the valuable products such as gasoline is an important operation in the oil refineries.One important process is the “Fluidized Catalytic Cracking” (FCC).Feed injection in FCC process has an important role in the selectivity and properties of the products.Performance of the feed injection system is dependent on the Atomizers.The size and contribution of the feed droplets for desirable reaction is very important. The larger droplets in compare with smaller droplets are evaporated in a longer time and it causes undesirable reactions such as thermal cracking. The PFN 182 Atomizer is designed at the engineering pilot plant department of RIPI for FCC pilot plant operation and for more investigations; the tests are performed by cold feeds (Water-Air and Gas oil- Nitrogen) for simulation.In these tests, the Particle Dynamic Analyzer (PDA) and Photography method for determination of droplet size and velocity are used satisfactorily

 

]1[ اکبرنژاد محمد مهدی ، گزارش پروژه طراحی و ساخت اتمایزر جهت فرآیند FCC، پژوهشگاه صنعت نفت، 1381

[2] H. Lefebvre, “Atomization and Sprays”

]3[جبرئیلی جلودار علی ، اکبرنژاد محمد مهدی ، طراحی و ساخت اتمایزر جهت فرآیند FCC، پایان نامه فوق لیسانس، پژوهشگاه صنعت نفت، 1381

[4] Dantec Measurement Technology Co., Particle Dynamics Analyzer, Installation & User’s

     Guide, April 15, 1999, First Edition.

[5] L. Fan, R. Lan, K. Vuong, Evaporative liquid in gas-liquid-solid flow system,

     Chem.Eng.Science 56 (2001) 5871-5891

[6] C. Zhu, X. Wang, G. Lin, L. Fan, A similarity model of evaporating liquid spray jet  Co-current, gas-solid flows, powder technology ,9 (2001) 292-297