Application of Chemical Looping Combustion in Naphtha Reforming Process: Modeling and Simulation

Farokhi, Saman and Miroliaei, Ali Reza and Rahimpour, Mohammad Reza and Mirzayi, Behruz and Nematollahzadeh, Ali (2015) Application of Chemical Looping Combustion in Naphtha Reforming Process: Modeling and Simulation. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (مدلسازی و شبیه¬سازی استفاده از حلقه شیمیایی احتراق در فرایند ریفرمینگ نفتا)
Saman Farokhi.pdf

Download (380kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

One of the most important sectors in the heart of refinery and petrochemical industries is catalytic naphtha reforming process. The process is used to reform light hydrocarbons to heavy ones such as gasoline. Since the process is highly endothermic; some furnaces are embedded among reactors of this sector. The function of the furnaces is to prevent temperature drop. But this conventional method having emitted large volumes of carbon dioxide in the atmosphere will cause environmental pollution. In this study, using the highly exothermic chemical looping combustion process in the new paradigm of coupling reactor, we tried to remove furnace. Also using the concept of chemical looping combustion process, carbon dioxide was separated easily with no extra cost. The model equations were solved by using MATLAB software. Characteristics of the used catalyst in the Shiraz refinery, Pt/Re/Al2O3, was employed in a part in which endothermic naphtha reforming process is carried out. Furthermore, oxygen carrier based on iron with minimal environmental impact, was employed in the section of exothermic chemical looping combustion. Results indicated that exothermic chemical looping combustion process in terms of modeling is responsive to drop in temperature caused by endothermic naphtha reforming process. On the other hand, combustion efficiency is 100%. This means the fuel, and methane used in the chemical looping combustion have been completely reformed into carbon dioxide and water vapor. After all we can easily prevent the emission of large volumes of carbon dioxide in the environment.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: مدلسازی و شبیه¬سازی استفاده از حلقه شیمیایی احتراق در فرایند ریفرمینگ نفتا
Persian Abstract: یکی از مهمترین بخش¬ها در قلب صنایع پالایش و پتروشیمی، فرایند تبدیل نفتا می¬باشد. از این فرایند جهت تبدیل هیدروکربن¬های سبک به هیدروکربن¬های سنگین همچون بنزین استفاده می¬شود. از آنجا که این فرایند به شدت گرماگیر می¬باشد، در میان راکتورهای این بخش، کوره تعبیه شده است. وظیفه این کوره¬ها جلوگیری از افت دما می¬باشد. ولی این روش مرسوم با انتشار حجم زیادی از دی¬اکسیدکربن به جو، موجب آلودگی محیط¬زیست می-شود. در این تحقیق، سعی شده است تا با استفاده از فرایند به شدت گرمازای حلقه شیمیایی احتراق در الگوی نوین طرح جفت شدن راکتور، کوره¬ها را حذف کرده و همچنین با استفاده از مفهوم فرایند حلقه شیمیایی احتراق بدون هزینه اضافی، به آسانی دی¬اکسیدکربن را جداسازی کرد. معادلات مدل با استفاده از نرم¬افزار MATLAB حل شدند. در قسمت گرماگیر فرایند تبدیل نفتا از مشخصات کاتالیست استفاده شده در پالایشگاه شیراز یعنی Pt/Re/Al2O3 استفاده شد. همچنین در ناحیه گرمازای حلقه شیمیایی احتراق، از حامل اکسیژن بر پایه آهن که کمترین اثر مخرب زیست محیطی را دارد، استفاده شد. نتایج نشان دادند فرایند گرمازای حلقه شیمیایی احتراق از نظر مدلسازی جوابگوی افت دمای حاصل از گرماگیر بودن فرایند تبدیل نفتا می¬باشد. از طرفی راندمان احتراق 100% می¬باشد. این بدان معناست که سوخت استفاده شده، متان، در بخش حلقه شیمیایی احتراق به طور کامل به دی¬اکسیدکربن و بخار آب تبدیل شده است. در مقابل به راحتی می¬توان از انتشار حجم عظیمی از دی¬اکسیدکربن به محیط¬زیست جلوگیری کرد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Miroliaei, Ali RezaUNSPECIFIED
Rahimpour, Mohammad RezaUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Mirzayi, BehruzUNSPECIFIED
Nematollahzadeh, AliUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Date Deposited: 25 Nov 2018 20:01
Last Modified: 25 Nov 2018 20:01
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2232

Actions (login required)

View Item View Item