Καταλυτική υδρογονοεπεξεργασία μιγμάτων heavy coker gasoil, vacuum gasoil και unconverted oil - Πανόπουλος, Κωνσταντίνος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών, 2015)
Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η καταλυτική υδρογονοκατεργασία μιγμάτων Heavy Coker Gasoil (HCGO), Vacuum Gasoil(VGO) και Unconverted Oil (UCO). Σκοπός της ήταν η μελέτη της επίδρασης της προσθήκης UCO στην υδρογονοαποθείωση, στην κατανάλωση υδρογόνου και στην αποδραστικοποίηση του καταλύτη υδρογονοεπεξεργασίας. Για αυτό το λόγο πραγματοποιήθηκε μελέτη της υδρογονοεπεξεργασίας VGO, μίγματος 90% w/w VGO – 10% w/w UCO, μίγματος 25% w/w HCGO - 75% w/w VGO, μίγματος 25% w/w HCGO - 65% w/w VGO - UCO 10% w/w και μίγματος 25% w/w HCGO - 55% w/w VGO - 20% w/w UCO. Τα πειράματα έγιναν σε αντιδραστήρα σταθερής καταλυτικής κλίνης εργαστηριακής κλίμακας ο οποίος ήταν φορτωμένος με καταλύτη NiMo σε γ-Al2O3. Για κάθε τροφοδοσία έγιναν πειράματα σε διαφορετική θερμοκρασία (360 0C, 370 0C, 380 0C), διαφορετική πίεση (30, 40 και 50 barg), διαφορετική παροχή υγρού (28, 40 και 52 g/hr) και διαφορετική παροχή υδρογόνου εισόδου (13, 20 και 28 NL/hr). Μετρήθηκε η κατανάλωση υδρογόνου καθώς και η συγκέντρωση θείου του προϊόντος κάθε πειραματικής ημέρας Από την μελέτη των πειραματικών δεδομένων προέκυψε ότι η προσθήκη UCO στα μίγματα HCGO – VGO δεν είχε κάποια επίδραση στην κινητική της αποθείωσης, με την φαινόμενη τάξη και την φαινόμενη ενέργεια ενεργοποίησης να μην ακολουθούν κάποια συγκεκριμένη τάση με την προσθήκη UCO. Μία ικανοποιητική μέση φαινόμενη τάξη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τις τρεις τροφοδοσίες 25% w/w HCGO - 75% w/w VGO, 25% w/w HCGO - 65% w/w VGO - 10% w/w UCO και 25% w/w HCGO - 55% w/w VGO - 20% w/w UCO είναι n = 1.6 και η φαινόμενη ενέργεια ενεργοποίησης είναι σταθερή και για τις τρεις τροφοδοσίες και ίση με Ea = 123 kJ/mol. Ο ρυθμός αποδραστικοποίησης του καταλύτη αυξήθηκε όσο αυξανόταν η περιεκτικότητα του UCO στην τροφοδοσία όντας 0.46 % / πειραματική ημέρα για σύσταση UCO 0% w/w και 0.80%/ πειραματική ημέρα για σύσταση UCO 20% w/w με γραμμική αύξηση. Η μέγιστη κατανάλωση υδρογόνου μειώθηκε γραμμικά από 88 NL/kg για 0% w/w UCO στην τροφοδοσία σε 57 NL/kg για 20% w/w UCO. Η προσθήκη UCO σε καθαρό VGO είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της τάξης της αντίδρασης από 1.43 σε 2.03 και της ενέργειας ενεργοποίησης από 106 kJ/mol σε 117 kJ/mol.Επίσης, παρατηρήθηκε μείωση της μέγιστης κατανάλωσης υδρογόνου από 42 NL/kg για καθαρό VGO σε 17 NL/kg για σύσταση 10% w/w UCO.H εξαγωγή κάποιου συμπεράσματος για την επίδραση της προσθήκης UCO σε καθαρό VGO, στην αποδραστικοποίηση του καταλύτη δεν ήταν δυνατή.