پیشینه تحقیق اصول نظریه کنترل جامع فرآیند و گام های اجرای آن و فرآیند ایزومریزاسیون دارای ۴۰ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

مقدمه    ۵
کنترل جامع فرآیند – مبانی و مراحل طراحی    ۹
۲-۱- مقدمه    ۹
۲-۲- پیچیدگی های فرآیند و اثرات آن    ۱۱
۲-۳- مفاهیم پایه ای کنترل جامع فرآیند    ۱۵
۳-۲-۱- آموزه های داگلاس [۵]    ۱۵
۲-۳-۲- اصول باکلی  [۶]    ۱۶
۲-۳-۳- قانون ریچاردسون [۲]    ۱۷
۲-۳-۴- آموزه های داون [۷]    ۱۷
۲-۳-۵- قانون های لویبن [۳و۱]    ۱۸
۲-۴- طراحی سیستم های کنترلی به روش کنترل جامع فرآیند [۴ و۲]    ۱۹
۲-۴-۱- گام ۱ : تعیین اهداف سیستم کنترلی    ۱۹
۲-۴-۲-گام ۲ : یافتن درجه های آزادی کنترل    ۲۰
۲-۴-۳- گام ۳ : ایجاد سیستم مدیریت انرژی    ۲۰
۲-۴-۴- گام ۴: یافتن نرخ تولید:    ۲۱
۲-۴-۵- گام ۵ :کنترل کیفیت محصولات باتوجه به محدودیت های ایمنی، عملیاتی و زیست محیطی    ۲۲
۲-۴-۶- گام ۶ : ثابت کردن جریان در حلقه جریان برگشتی و کنترل متغیرهای درون این حلقه    ۲۳
۲-۴-۷-گام ۷: بررسی موازنه ترکیبات    ۲۴
۲-۴-۸-گام ۸: کنترل مجزای یک تجهیز    ۲۵
۲-۴-۹-گام ۹: بهینه سازی اقتصادی یا بهبود بخشیدن کنترل دینامیکی    ۲۵
۲- ۵- توجیه توالی مراحل    ۲۶
۳-۱- فرآیند ایزومریزاسیون    ۲۸
۳-۱-۱- شیمی واکنش های ایزومریزاسیون    ۲۹
۳-۱-۱-۱-  واکنش های ایزومریزاسیون C5/C6    ۲۹
۳-۱-۱-۲- واکنش های هیدروکراکینگ    ۳۰
۳-۱-۱-۳- باز شدن حلقه (Ring Opening)    ۳۱
۳-۱-۱-۴- اشباع ترکیبات بنزنی (Benzene Saturation)    ۳۱
۳-۱-۲- ترمودینامیک واکنش های ایزومریزاسیون    ۳۲
۳-۱-۳- عملکرد فرآیند ایزومریزاسیون    ۳۳
۳-۱-۴- کاتالیزور های ایزومریزاسیون    ۳۳
۳-۱-۴-۱- مزایا و معایب انواع کاتالیزور ها[۱۱]    ۳۴
۳-۱-۴-۲- سموم کاتالیزور    ۳۶
۳-۱-۵- پارامتر های فرآیند و شرایط عملیاتی    ۳۶
۳-۱-۶- معرفی فرایند ایزومریزاسیون نفتا با فناوری ایزومیر    ۳۷
۷-۱- منابع و مراجع    ۳۹

منابع

[۱] W.L. Luyben, B.D. Tyreus and M.L. Luyben,”Plantwide process control”, McGraw-Hill, USA, 1998.

[۲] K.T. Erickson and J.L. Hedrick , ” Plant-Wide Process Control” , Wiley-Interscience, ,1999.

[۳] W.L. Luyben, “Plantwide Dynamic Simulators in Chemical Processing and Control”, CRC  Press, 2002.

[۴] G.P. Rangaiah and V.Kariwala, “Plantwide Control: Recent Developments and Applications” Wiley Interscience, 2012.

[۵] J.M Douglas, “Conceptual Design of Chemical Processes”, McGraw-Hill, USA, 1988.

[۶] P.S. Buckley,” Techniques of process control”, John Wiley and Sons, New York, USA , 1964.

[۷] J.J. Downs, “Distillation Control In A Plantwide Control Environment”, Van Nostrand, New York, 1992.

[۸] B.L. Newalkar, N. V. Choudary, and M. A. Siddiqui, (2005). Hydroisomerization catalysts: Chemistry and its features. Eighth National Workshop on  ‘Catalysts in hydrocarbon processing & fertilizer industry’, New Delhi, India, November 25–۲۶٫

[۹] H. Weyda, and Kohler, E. (2002). Modern refining concepts: An update on naphtha isomerization to modern gasoline manufacture. Third International Symposium on Fuels & Lubricants, New Delhi, India, October 7–۹٫

[۱۰] P. Leprince, (2001). Petroleum refining. Conversion processes. Paris: Editions Technip.

[۱۱] G. Valavarasu & B. Sairam (2013): Light Naphtha Isomerization Process: A Review,

Petroleum Science and Technology, 31:6, 580-595

[۱۲] SAZEH, ODCC, SAINOPEC  CO, Operating Manual Isomerization Unit (ISOM), Plant 33, 2009

[۱۳] H. Deldari, (2005). Suitable catalysts for hydroisomerization of long-chain normal paraffins. Appl. Catal. A 293:1–۱۰٫

[۱۴] S. Graeme, and M. van der Laan, (2003). Butane and light naphtha isomerization. Pet. Technol. Quar. 8:47–۴۹٫

[۱۵] W. L. Nelson, (1987). Petroleum refinery engineering (4th ed.). New York: McGraw-Hill.

 مقدمه

ایزومریزاسیون[۱] یکی از فرآیندهای مهم و مقرون به صرفه جهت ارتقاء کیفیت بنزین به شمار می رود. هدف اصلی در این فرآیند افزایش عدد اکتان بنزین و حذف ترکیبات آروماتیکی و اولفین ها است. گرچه عدد اکتان مربوط به این ترکیبات بالاست اما از لحاظ زیست محیطی مضرند و اثرات زیان باری بر سلامتی انسان می گذارند. محصول ایزومریت مقدار بسیار کمی از گوگرد و بنزن را شامل می شود که می تواند به عنوان جزء مخلوط شونده ی ایده آل در مخازن پالایشگاه مورد استفاده قرار بگیرد.

اولین واحد ایزومریزاسیون توسط شرکت  UOPدر سال ۱۹۵۳ ساخته شد. فرآیند ایزومریزاسیون از لحاظ خوراک به دو نوع تقسیم می شود :

۱- ایزومریزاسیون بوتان و تبدیل آن به ایزوبوتان به عنوان خوراک واحدهای آلکیلاسیون و متیل ترشیری بوتیل اتر

۲- ایزومریزاسیون C₅/C₆ جهت افزایش عدد اکتان جریان نفتای سبک

خوراک واحد ایزومریزاسیون معمولا حاوی ترکیبات آروماتیکی و بنزن می باشد که طی فرآیند اشباع سازی٬ حذف می گردند.  گرچه مقدار گوگرد و آب در خوراک بسیار کم است ولی باید توجه داشت که همین مقدار کم نیز می تواند کاتالیزور را مسموم کند. بعضی از شرکت های دارای لیسانس فرآیند ایزومریزاسیون عبارتند از : شرکت یو ا پی با نام تجاری پنکس[۲]٬ شرکت اگزنس[۳] با نام تجاری ایپزورب و هگزورب٬ شرکت بی پی[۴] (شرکت نفتی بریتانیا)  شرکت شل[۵] با نام تجاری هایزومر.

واحد ایزومریزاسیون پالایشگاه امام خمینی (ره) شازند تحت لیسانس پژوهشگاه صنعت نفت RIPI می باشد. طراحی پایه ی آن توسط شرکت  JGCو جزئیات طراحی و ساختار آن توسط کنسرسیوم  SEI و ODCC انجام شده است. فرآیند ایزومریزاسیون نفتا برای عملیات رویBPSD 8500 از نفتای سبک واحد NHT2 طراحی شده است. هدف از طراحی واحد ایزومریزاسیون٬ بهبود عدد اکتان نفتای سبک تصفیه شده می باشد که از برج تفکیک کننده ی واحد  NHT2دریافت می شود.  واحدهای ایزومریزاسیون C₅/C₆ عمدتا شبیه واحدهای هیدروتریتینگ[۶] هستند. در این واحد واکنش های ایزومریزاسیون پارافینی  C₅/C₆صورت می گیرد که با اضافه کردن هیدروژن در حضور کاتالیست٬ تبدیل نرمال پنتان به ایزوپنتان  و نرمال هگزان به متیل پنتان و دی متیل بوتان انجام می شود. این واکنش درون راکتور بستر ثابت انجام می شود. خروجی از راکتور به بخش جداسازی منتقل می شود که در آن جا محصولات اصلی و جانبی از هم جدا می شوند. محصولات واحد شامل ایزومریت و گاز مایع تثبیت شده است.

سیستم کنترلی واحد ایزومریزاسیون به علت وجود راکتور گرمازا، جریان های سرد و گرم و کنار گذر، جریان های برگشتی، تجهیزات زیاد و متنوع ( پمپ ها، کمپرسورها، ظرف های نوسان گیر، جداکننده ها و برج تقطیر) و گستره وسیع از شرایط عملیاتی، بسیار پیچیده می باشد. علاوه بر پیچیدگی،  حلقه های کنترلی این سیستم به یکدیگر وابسته بوده و از هم تاثیر می گیرند.

تاکنون تلاش های زیادی جهت طراحی سیستم های کنترلی فرآیندهای پیچیده صورت پذیرفته است و دانشمندان بسیاری در این زمینه به نگارش کتب و مقالات پرداخته اند. لویبن و همکارانش در سال ۱۹۹۷ با جمع آوری نظریه های دانشمندان در زمینه کنترل فرآیندهای پیچیده، و ارائه طرح های خود، نظریه ای را با نام (( کنترل جامع فرآیند[۷] )) مطرح کرده اند[۱]. در این نظریه سعی شده که تمامی جنبه های یک فرآیند پیچیده مورد تحلیل و بررسی قرار بگیرید و بهترین راه جهت کنترل فرآیند پیشنهاد داده شود. نظریه کنترل جامع فرآیند برای اولین بار بر روی فرآیند هیدروآلکلاسیون تولوئن[۸] اجرا و نتایج رضایت بخش آن سبب گردید که از این نظریه برای طراحی سیستم کنترلی بسیاری از فرآیندها استفاده شود.

فرآیندی که سیستم کنترلی آن مطابق با این نظریه طراحی می شود، فرآیندی پیچیده همراه با تجهیزات زیاد و جریان برگشتی می باشد که به سادگی و با اصول عادی کنترل فرآیند نمی توان در مورد حلقه های کنترلی آن اظهار نظر کرد. معمولا طراحی سیستم کنترلی فرآیندهایی که دارای قسمت واکنش و جداسازی باشند و این دو قسمت توسط جریان برگشتی به هم مرتبط شوند، کار دشواری بوده و کنترل آنها معمولا با نوسانات زیادی همراه است.

نظریه کنترل جامع فرآیند شامل ۹ گام بوده که در طی آن متغیرهای اساسی فرآیند شناسایی شده و جهت کنترل آنها کنترلر مناسب پیشنهاد داده می شود. جهت مشخص شدن بهترین کنترلر برای یک متغیر، نیاز است که عملکرد هر یک از کنترلرها روی فرآیند بررسی شده و در نهایت دقیق ترین آنها انتخاب شود. به همین منظور باید از فرآیند مورد نظر یک شبیه سازی دینامیکی تهیه شده و نتایج ۹ گام بر روی آن پیاده سازی شود.

در این مقاله به اصول نظریه کنترل جامع فرآیند و گام های اجرای آن می پردازیم. در این مقاله نظریه های دانشمندانی را که در زمینه کنترل فرآیندهای پیچیده تلاش کرده اند، آورده ایم و با ذکر مثالهایی، اثرات حلقه های کنترلی روی یکدیگر بیان می شود. سپس ۹ گام نظریه کنترل جامع فرآیند شرح داده می شود.

کنترل جامع فرآیند – مبانی و مراحل طراحی

۲-۱- مقدمه

در طول چند دهه ی گذشته محققان و کارشناسان کنترل فرآیند، گام هایی در جهت توسعه ی یک برنامه ی موثر کنترلی برای بسیاری از فرآیندهای شیمیایی و نفتی متشکل از عملیات واحد های گوناگون، برداشته اند. یکی از رایج ترین، مهم ترین و چالش برانگیزترین مسائل مربوط به کنترل فرایند که مهندسان شیمی با آن مواجه بوده اند این است که : حلقه های کنترلی را چگونه طراحی نماییم تا فرآیند بهترین عملکرد را داشته باشد؟ البته سوالات جزئی دیگری نیز در این زمینه مطرح است : ۱- کدام متغیرها باید کنترل شوند؟ ۲- کدام متغیرها باید اندازه گیری شوند؟ ۳- کدام ورودی باید اعمال شود و کدام روش ارتباطی بین متغیرها باید در نظر گرفته شود؟ ۴- رفتار دینامیکی واحدهای مرتبط با هم در مقایسه با تجهیزات منفرد چگونه است؟

در یک محیط صنعتی، طرح کنترلی باید دارای استراتژی مفهومی ساده ای داشته باشد. پیچیده ترین بخش در یک پروژه داشتن ساده ترین و مرغوب ترین استراتژی کنترل است.

نظریه ی کنترل جامع فرآیند شامل استراتژی های مورد نیاز جهت کنترل کارآمد یک واحد شیمیایی متشکل از تجهیزات و عملیات واحدهای فراوان و مرتبط به هم می باشد. اساسا مسائل کنترلی در فرآیند بدین صورت مطرح می شود که چگونه حلقه های کنترلی مورد نیاز جهت عملیات مناسب را توسعه بخشد و اهداف طراحی را تامین کند. اکثر واحدهای صنعتی شامل یک نمودار جریان پیچیده همراه با چندین جریان برگشتی[۹]، تجمیع انرژی[۱۰] و بسیاری از تجهیزات مختلف همچون برج های تقطیر، برج های جذب، راکتورها در انواع مختلف، مبدل های حرارتی، پمپ ها، کمپرسورها و… می باشد[۱].

وجود جریان های برگشتی، ادغام انرژی و آرایش متوالی تجهیزات گوناگون باعث می شود که اغتشاشات به سادگی از واحدهای بالادستی به واحدهای پایین دست منتقل شود. لذا با توجه به پیچیدگی و به هم پیوستگی فرآیند، تاثیر جریان برگشتی و تجمیع انرژی، باید تدابیر کنترلی و ابزاردقیقی مناسبی را جهت عملیات ایمن و پایدار و رسیدن به اهداف طراحی اتخاذ نماییم.

۱ Isomerization

[۲]  Penex

[۳]  Axense

[۴]  BP

[۵] Shell

[۶]  Hydrotreating

[۷] Plantwide Process Control

[۸]  Hydrodealkylation of Toluene (HAD) Process

[۹]  Recycle Stream

[۱۰]  Energy Integration

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.