تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : علي منتهايي

دانشکده : فني و مهندسي

استاد راهنما : دکتر تورج توكلي- دكتر محمدصادق حاتمي پور

تاريخ دفاع : 14/12/87

رشته و گرايش : مهندسي شيمي

استاد مشاور : دكتر سيد فوآد آقاميري

تعيين آزمايشگاهي منحني تعادل فازي سيستم فورفورال، آروماتيک و روغن روان کننده در دماهاي مختلف

چکيده

روغن­هاي روان­کننده يکي از محصولات مهم و پرکاربرد نفتي مي­باشند که از برش­هاي سنگين نفتي حاصل از برج تقطير در خلا پالايشگاه­ها (Lube cut) تحت شرايط خاص عملياتي بدست مي آيند. برش نفتي Lube cut شامل اجزاي آروماتيکي، پارافينيکي (هيدروکربن­هاي اشباع خطي) و نفتنيکي(هيدروکربن­هاي اشباع حلقوي) مي­باشد. براي توليد روغن روان­کننده بايد آروماتيک­هاي موجود در برش نفتي را تا حد امکان از آن جدا نمود. از مهمترين پارامترهاي موثر در بازده فرآيند استخراج ترکيبات آروماتيکي از خوراک، دماي عملياتي سيستم و نسبت حلال به خوراک مي‌باشد. هدف اصلي در اين پروژه، بررسي اثرات نسبت حلال به خوراک و دما در ميزان جداسازي آروماتيکها از Lube cut و نشان دادن اين عوامل به صورت منحني هاي تعادلي مي باشد. اين پروژه به پيشنهاد شرکت نفت سپاهان در مورد برش روغني مورد استفاده در اين شرکت و به منظور بهينه سازي شرايط کارکرد برج استخراج اين شرکت انجام گرفته است و هدف اصلي اين سيستم و همچنين پروژه حاضر، جدا کردن آروماتيکها از روغن پايه جهت بهبود انديس ويسکوزيته و کيفيت روغن توليدي مي باشد. براي اين منظور نسبتهاي مختلف حلال و Lube cut را در يک دستگاه آزمايشگاهي مخلوط کننده- ته نشين کننده با يکديگر مخلوط و پس از تشکيل فازهاي رافينيت و اکسترکت فورفورال موجود در آنها را جدا و ميزان آن را در دو فاز تعيين شد. اين آزمايشات براي 8 نسبت حجمي حلال به خوراک و در 6 دماي مختلف انجام گرفت. سپس نمونه ها مورد آناليز قرار گرفتند. با توجه به اينکه برش Lube cut داراي ترکيبات پيچيده و ناشناخته اي هستند، براي تعيين ترکيبات موجود در فازهاي ايجاد شده از روشهاي مشخصه سازي استفاده گرديد. براي اين منظور تستهاي استاندارد ASTM مورد استفاده قرار گرفت و ترکيبات موجود در دو فاز به سه شبه ترکيب آروماتيک، نفتنيک و پارافينيک تقسيم شد. در مرحله بعد، با توجه به اينکه ترکيبات پارافينيک و نفتنيک جزء ترکيبات اشباع هستند، اين دو شبه ترکيب را در قالب يک شبه جزء به نام اشباع معرفي و با توجه به مقادير فورفورال بدست آمده از هر فاز، سيستم را سه جزئي شامل آروماتيک، اشباع و فورفورال در نظر گرفته و منحني هاي تعادلي در دماهاي مختلف، براي اين سيستم بدست آمد. همچنين خط بست هاي تجربي بدست آمده در اين منحني ها با معادله Othmer-Tobias برازش داده شدند. در قسمت بعدي داده هاي تجربي بدست آمده براي سيستم سه جزئي مزبور را با استفاده از معادله NRTL همبسته شده و پارامترهاي اين مدل، براي ترکيبات بدست آمد. نتايج بدست آمده از اين مدل نشان مي داد که داده ها به خوبي با استفاده از اين مدل همبسته شده اند. در نهايت سيستم تعادلي بدست آمده بوسيله يک رابطه تعادلي مورد بررسي قرار گرفت که داده هاي تعادلي بدست آمده به خوبي اين رابطه را ارضا نمودند.

واژگان کليدي: روغن روان کننده، تعادل مايع- مايع، جداسازي آروماتيکها، Lube cut، منحني سه جزئي