مطالعه آزمایشگاهی و مدل‌سازی ترمودینامیکی تعادلات سامانه شبه‌پنج‌جزیی برش نفتا، سولفولان و آب

فرآیندهای شکست نفتا، به منظور برآورده نمودن ملاحظات عملیاتی خویش در خصوص کیفیت خوراک، نیازمند خوراک‌هایی با محتوای کم آروماتیک می‌باشند. لذا، امروزه حذف ترکیبات آروماتیکی از برش‌های هیدروکربنی از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش به مطالعه آزمایشگاهی و مدل‌سازی ترمودینامیکی تعادلات مایع- مایع سامانه شبه‌پنج‌جزیی نفتای مخلوط پالایشگاه تهران (شامل گونه‌های پارافینی، نفتنی و آروماتیکی)، سولفولان و آب در محدوده دمایی 303.2 تا 333.2 کلوین پرداخته است. نمایندههای مولکولی گونه‌های پارافینی، نفتنی و آروماتیکی برش نفتا، با استفاده از چهار تابع هدف مختلف تعیین شد. تخمین خواص فیزیکی برش و مدل‌سازی داده‌های تعادلی با استفاده از این نماینده‌های مولکولی، بیانگر دقت بالاتر توابع هدف مبتنی بر تنظیم فشاربخار و تنظیم گرانروی در مدل‌سازی ساختاری برش نفتا می‌باشد. ریشه دوم میانگین انحراف در این دو تابع هدف به ترتیب برابر 1.47 و 1.48 درصد محاسبه شد. نتایج مدل‌سازی تعادلات با استفاده از مدل unifac نشان‌دهنده تطابق خوب این مدل با اندازه‌گیری‌های تجربی است. ضرایب برهمکنش مستخرج از داده‌های تعادلی oc 75 نیز منجر به کمینه انحراف در مدل‌سازی تعادلات گردید. همچنین، نمودارهای فازی سامانه بیانگر تاثیر محسوس محتوای آب حلال و تاثیر اندک متغیر دما بر تعادلات این سامانه می‌باشد.

experimental investigation and thermodynamic modeling of equilibria in the quinary system naphtha cut, sulfolane, and water

naphtha cracking processes call for low aromatic feedstocks to satisfy the operational considerations regarding the quality of their feedstocks. therefore, the issue of the aromatics removal from petroleum fractions has become more serious. in this study, the experimental investigation and thermodynamic modeling of the liquid-liquid equilibria of the quinary system naphtha cut (including paraffinic, naphthenic, and aromatic species), sulfolane, and water, over the temperature range of 303.2 to 333.2 k, have been studied. the molecular representatives of paraffinic, naphthenic, and aromatic species of naphtha cut have been determined based on different objective functions. physical properties estimation and modeling of equilibrium data reveal higher accuracy of vapor pressure- and viscosity-based objective functions in the structural modeling of naphtha cut. the root-mean-square deviations for the mentioned functions were determined to be about 1.47 and 1.48%, respectively. thermodynamic modeling with the predictive unifac model showed a good agreement with the experimental measurements. also, the interaction coefficients extracted from the 75 ºc equilibrium data led to minimum deviation in the equilibrium modeling. finally, the phase diagrams show the noticeable effect of water content and the small effect of temperature on the system equilibria.