مدلسازی به کارگیری بخارآب تولیدی از دستگاه زباله سوزمبتنی بر جوشاننده با هدف غیرفعال کردن کاتالیزور تولید پلی اتیلن سبک خطی در پتروشیمی لرستان

زباله سوزها و سامانه های متنوع دیگر دما بالا که برای منهدم کردن زباله ها طراحی شده اند، به عنوان سامانه های عملیات حرارتی یاد می شوند. سوزاندن مواد زایدی مانند زباله ها، آن ها را به خاکستر جمع شده در کف زباله سوز، گازهای خروجی از دودکش، ذرات بسیار ریز و از همه مهم تر حرارت تبدیل می کند که این حرارت می تواند برای تولید توان الکتریکی به کار گرفته شود. در این تحقیق ابتدا به بررسی بازده انرژی و اگزرژی چرخه توان زباله سوز به همراه استفاده از پسماند پتروشیمی لرستان به عنوان سوخت اضافی زباله سوز پرداخته و از این طریق میزان انرژی مورد نیاز برای تولید بخارآب لازم برای غیرفعال کردن کاتالیزور زیگلر ناتا در تولید پلی اتیلن سبک خطی محاسبه شد. پس از آن مدل ساده ای برای واکنش غیرفعال شدن کاتالیزورهای زیگلر ناتا با استفاده از بخارآب تولیدی از دستگاه زباله سوز ارائه شد و سپس معادلات ریاضی این واکنش ها با استفاده از قانون واکنش های ابتدایی به دست آمد. با وارد کردن این واکنش ها در مدل واکنش، معادله جدیدی برای مدل واکنش به دست آمد که لحظات پس از زمان انحراف را نیز تا حد قابل قبولی پوشش می دهد. این امر نشانگر غلبه واکنش های غیرفعال سازی بر واکنش های تولید مراکز فعال در مراحل پایانی واکنش است.بازده های انرژی و اگزرژی چرخه توان زباله سوز به همراه استفاده از پسماند پتروشیمی لرستان به عنوان سوخت اضافی زباله سوز مورد بررسی قرار گرفت و از این طریق میزان انرژی مورد نیاز برای تولید بخارآب لازم برای غیرفعال کردن کاتالیزور زیگلر ناتا در تولید پلی اتیلن سبک خطی محاسبه شد. برای شروع این کار، چرخه ترکیبی پیشنهاد شد و بازده های انرژی و اگزرژی آن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با تغییر مولفه های کلیدی نظیر چگونگی ترکیب محلول آمونیاکی، دمای تقطیر محلول آمونیاکی و فشارهای ورودی و خروجی توربین، راه کاری برای دستیابی به انرژی مورد نیاز برای تولید بخارآب لازم برای غیرفعال کردن کاتالیزور زیگلر ناتا در تولید پلی اتیلن سبک خطی ارائه شد.

Modeling the Application of Steam Produced by a Boiler-based Waste Incinerator to Disable Catalyst in the Production of Linear Polyethylene (LLDPE) in Lorestan Petrochemical Complex

Abstract Research Subject: Other waste incinerators and other hightemperature systems designed to dispose of garbage are referred to as heat treatment systems. The burning of waste materials, such as garbage, converts them into ashes collected on the waste floor, exhaust gases, very small particles and, most importantly, heat, which can be used to generate electrical power. Research Approach:In this research, firstly, the energy and exergy efficiencies of a waste incineration cycle, along with utilization of Lorestan petrochemical waste as an additional fuel for waste incineration, are investigated. In this way, the amount of energy needed to produce the required water vapor to disable the catalyst ZieglerNata was calculated for the production of linear stylistic polyethylene. Subsequently, a simple model for the inactivation reaction of ZieglerNata catalysts was presented using the steam generated by the waste incinerator, and then the mathematical equations for these reactions were obtained using the primary reaction law. By introducing these reactions into the reaction model, a new equation for the reaction model was obtained that covers the moments after the time of deviation to an acceptable level. This indicates the overcoming of inactivation reactions on the reactions of active centers production in the final stages of the reaction.Main Results: The energy and exergy efficiencies of the waste incineration cycle along with the use of Lorestan petrochemical waste as an additional waste gas were investigated and thus the amount of energy needed to generate steam to disable Natal Ziegler catalysts in the production of linear linear polyethylene was calculated. To initiate this, the combined cycle was proposed and its energy and exergy efficiencies were investigated. Also, by changing the key components such as the ammonia solution composition, the ammonia distillation temperature and the input and output pressures of turbine, a way to achieve the energy needed to generate the steam needed to deactivate the Nitra zigzag catalyst in the production of linear linear polyethylene was developed.