Menetelmä raskasöljyn vetykrakkauksen kemiallisen vedynkulutuksen laskemiseen
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Author
Date
2009
Department
Major/Subject
Tehdassuunnittelu
Mcode
Kem-107
Degree programme
Language
fi
Pages
viii + 87
Series
Abstract
Tutkimuskohteena olleen pohjaöljyn vetykrakkausprosessin reaktioihin kuluvan vedyn määrää ei ole aikaisemmin selvitetty, eikä ole ollut menetelmää sen selvittämiseksi. Kemiallisen vedynkulutuksen määrä on tärkeää tietää, koska vetysyöttö on annettu suhteessa kuluneeseen vedyn määrään. Koska kulunut vedyn määrä ei ole ollut tiedossa, vetysyöttö on arvioitu yläkanttiin. Lisäksi kuluneen vedyn määrän avulla voidaan arvioida prosessin toimintakykyä. Työssä kehitettiin menetelmä, jolla lasketaan pohjaöljyn vetykrakkausprosessin kemiallinen vedynkulutus. Työn kirjallisuusosassa käsitellään pohjaöljyn vetykrakkausprosessia ja reaktoria sekä reaktorissa tapahtuvia reaktioita. Kirjallisuusosassa käsitellään myös pohjaöljyn komponentteja ja ominaisuuksia. Vedyn liukoisuudesta hiilivetyihin käsitellään teoria ja esitellään kirjallisuudesta löytyneitä tutkimustuloksia. Työn soveltavassa osassa tutkimuskohteelle muodostettiin kokonais- ja vetytase kemiallisen vedynkulutuksen selvittämiseksi. Vedyn virtausmäärä laskettiin kokonaisvirtauksista ja virtojen koostumuksista. Täsmäämällä vetytase laskettiin kulunut vedyn määrä. Kehitetyn menetelmän pohjalta tehtiin laskentatyökalu. Menetelmää sovellettiin todelliseen tilanteeseen ja havaittiin, että kemiallinen vedynkulutus oli tarkasteluajalla pienempi kuin prosessin suunnittelutaseissa käytetty. Menetelmää ja sillä laskettuja tuloksia tarkastellessa tulee ottaa huomioon, että jokaisessa virtausmittauksessa ja laboratorioanalyysissä on virhettä, jotka aiheuttavat epätarkkuutta taseisiin ja edelleen laskettuun kemialliseen vedynkulutukseen Vetytaseen kannalta oleellista on vedyn liukoisuus öljyvirtoihin. Soave-Redlich-Kwong:in ja Peng-Robinsonin tilanyhtälöillä sekä Riazin et al. kehittämällä laskentamenetelmällä kokeiltiin laskea vedyn liukoisuutta raskaisiin hiilivetyihin. Mikään edellä mainituista malleista ei toiminut tyydyttävästi malliaineena olleelle Athabascan bitumille.Description
Supervisor
Hurme, MarkkuThesis advisor
Aittamaa, JuhaniKunnas, Joni
Keywords
heavy oil, raskasöljy, hydrocracking process, vetykrakkausprosessi, solubility of hydrogen, vedyn liukoisuus, chemical hydrogen consumption, kemiallinen vedynkulutus
