Catalytic microchannel configurations for hydrocracking of Fischer-Tropsch hydrocarbons
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2011
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MEHMET İRFAN HÖSÜKOĞLU
Danışman: AHMET KERİM AVCI
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Ham petrol petrokimya endüstrisi ve enerji piyasası için önemli bir kaynaktır ancak azalan rezervler ve kalite gibi sorunlar yaşamaktadır. Hidrokarbon mamüllerini Fischer-Tropsch (FT) sentezi ile üretmek mümkündür. FT sentezi ürünleri değişik molekül ağırlıklarına ve kaynama noktalarına sahip ve doğrusal yapılarından dolayı zayıf soğuk akış özellikli parafinler içerir. Bu özellikleri kalite şartlarına uygun hale gelebilmek için katalitik hidrokırılma işlemi gerektirir. FT sentezi ürünlerine hidrokırıl-ma uygulanması ağır molekülleri hafif moleküllere dönüştürür ve izomerleşme ile soğuk akış özelliklerini iyileştirir. Hidrokırılma reaksiyonları sonucu ısı açığa çıkar ve hassas sıcaklık kontrolü gerekir, yüksek sıcaklıklar aşırı kırılmaya, düşük sıcaklıklar ise sürecin durmasına sebep olur. Hidrokırılma reaksiyonlarının milimetre altı boyutları ile taşınım dirençlerini düşüren, sıcaklık kontrolüne ve katalizörün verimli kullanımına olanak sağlayan mikrokanallı reaktör teknolojisine entegrasyonu umut vaadetmektedir. Bu çalışma FT ürünlerinin hidrokrılmasının ısı değişimli mikrokanallı reaktörlerde uygulanabilirliğini parametrik olarak incelemektedir. Reaktör, birbirine paralel ve metal duvarlarla ayrılmış, Pt bazlı katalizörle kaplanmış reaksiyon ve soğutma kanallarından oluşmaktadır. Katalitik reaksiyonlar ve ısıdeğişimi içeren entegre operasyon, sonlu elemanlar temelli teknikler kullanılarak çözümlenmiştir. Kinetik model 70 karbona kadar hidrokarbon bileşiklerinin dönüşümlerini içermektedir. Sonuçlar yüksek sıcaklıklarda ve akış hızlarında sabit sıcaklıkta operasyonun mümkün olduğunu göstermektedir. Jet ve dizel yakıt oranlarının reaksiyona giren ve soğutucu akışların giriş sıcaklıklarına, reaksiyona giren akışın miktarı ve basıncına ve duvar malzemesinin cinsine karşı hassas olduğu ve hidrojen hidrokarbon oranından az miktarda etkilendiği görülmüştür.