استعمال منسق ODE في برنامج الماتلاب للنمذجة الحركية ومحاكاة تفاعلات عملية كلاوس

المؤلفون

  • علي أبوصلوعة قسم الهندسة الكيميائية، كلية الهندسة، جامعة صبراته، صبراته، ليبيا
  • عماد الخنجاري قسم الهندسة الكيميائية، كلية الهندسة، جامعة صبراته، صبراته، ليبيا
  • مهاب عبيد قسم الهندسة الكيميائية، كلية الهندسة، جامعة الزاوية، الزاوية، ليبيا

DOI:

https://doi.org/10.59743/aujas.v6i5.1008

الكلمات المفتاحية:

عملية كلاوس، معالجة الغاز الحامضي، النمذجة الحركية

الملخص

يركز هذا البحث على دراسة حركية الجزئيات وتحليل المتغيرات لتفاعلات كيميائية في عملية كلاوس لوحدة استخلاص الكبريت في مصنع مليته للغاز.  تتم دراسة التفاعلات الكيميائية التي تحدث إما في فرن تحويل كبريتيد الهيدروجين أو في المحولات الحفازة من خلال إجراءات التحليل التي تربط النمذجة الحركية بأداء المفاعلات. البيانات الحركية للتفاعلات الكيميائية في عملية كلاوس تم تحقيقها باستعمال برامج المحاكاة كمحاكي ProMax (برمجي). يتم تثبيت محاكي عملية PROMAX وتوصيله بنظام التحكم في التوزيع (DCS) من خلال أجهزة تحليل خاصة وأيضا أجهزة الإرسال لعملية Claus في وحدة استرداد الكبريت في مصنع مليته للغاز. تم استخدام البيانات الحركية للوحدة الصناعية لتقدير معاملات التفاعلات بواسطة كود  MATLAB  الذي يطبق انحدار منحنى غير خطي مناسب. تم تنفيذ النموذج الحركي المطور لتفاعلات متعددة تظهر في عدة معادلات تفاضلية وحلها عدديًا بواسطة محلل ODE45 المتوفر في مكتب .MATLAB تم تصور نتائج النموذج الحركي وعرضها بيانياً بواسطة وظائف رسومات برنامج. .MATLAB

المراجع

Samane Zarei , A Modified Kinetic Reaction Scheme for Claus Reaction Furnaces in Oil Refineries, Innov Ener Res. 2018, 7:3. DOI: https://doi.org/10.4172/2576-1463.1000215

Maryam Pahlavan, Mohammad Ali Fanaei, Modelling and Simulation of Claus Unit Reaction Furnace. Iranian Journal of Oil & Gas Science and Technology. 2015, Vol. 5, pp. 42-52,

Cover AE, Hubbard DA, Jain SK, Shah KV, Koneru PB, et al. Review of selected sulfur recovery processes for sng production, Final Report. (1985)

Bassani A, Pirola C, Maggio E, Pettinau A, Frau C, et al. Acid gas to syngas (ag2s™) technology applied to solid fuel gasification: Cutting h2s and co2 emissions by improving syngas production. Appl Ener. 2016, 184, 1284-1291. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.06.040

Zarei S, Ganji H, Sadi M, Rashidzadeh M. Thermo-kinetic modelling and optimization of the sulfur recovery unit thermal stage. Appl . Therm . Eng. 2016, 103: 1095-1104 DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.05.012

The mathworks, www.mathworks.com, 2002.

Thomson. W, Introduction to Transport phenomena, Prentice-Hall, Inc. ,Upper Saddle River, New Jersey, 2000, USA.

Seorg et al, process dynamics and control, John-Wiley and sons, Inc. 2004

Constantinides. A, Navid. M, Numerical methods for Chemical engineers with MATLAB Applications, Prentice-Hall International Series in The Physical and Chemical Science, 1999, USA.

Lee. H, Mathews. C, A MATLAB Method of Lines Template For Transport Equations, Environmental Modelling & Software. 2004, 19, 603-614. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2003.08.017

Caracotsios. M, Stewart. E, Sensitivity Analysis of Initial-Boundary-Value Problems with Mixed PDEs and Algebraic Equations, Application to Chemical and Biochemical Systems, Computers and chemical Engineering, vol.19, pp. 1019-1030. DOI: https://doi.org/10.1016/0098-1354(94)00090-B

[Lin et al, MWRtools: a library for weighted residual method calculations, Computers and Chemical Engineering, 1999, 23, 1041-1061. DOI: https://doi.org/10.1016/S0098-1354(99)00272-0

Wouwer et al., Special Issue on the Method of Lines: Dedicated to Keith Miller, Journal of Computational and Applied Mathematics. 2005, 183, 241-244. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cam.2004.12.029

Report of "Specification of Mellitah Gas Plant Project & Operation Process" (2003). AgipGas BV, Libyan Branch, AGBV Job No. 0177/NC/02, AGBV Doc. No. G-65-Y-O-5801 00.

Wahid Salem Alzamzam, Efficiency Evaluation for Sulphur Recovery Unit at Mellitah Complex, MsC thesis, Environmental Engineering Department, Sabratha University, 2020.

Abusaloua.A, Shagan. I, Friendly Electrochemical Process for Destruction of Organic Waste, 2nd International Petroleum Engineering Conference (IPEC-2014), June 17-19 / 2014, Tripoli, Libya.

Abusaloua. A, Ordinary Differential Equation Solver for Mathematical Model Reactions,

st Conference of Applied Science, , Septemper 19-20 /2017, Zintan University, Libya.

Fogler. H. Scott, Elements of Chemical Reaction Engineering, 3rd edition, Prentice Hall, Inc, upper saddleriver, Newjersy, USA.

Miller. D, Frenklash. M, Sensivity Analysis and Parameter Estimation in dynamic model, International Journal of chemical kinetics. 1963, 15, 677. DOI: https://doi.org/10.1002/kin.550150709

Nader Javanmardi Nabikandi, Shohreh Fatemi, Kinetic modelling of a commercial sulfur recovery unit based on Claus straight through process: Comparison with equilibrium model, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2015, 30, 50-63. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2015.05.001

التنزيلات

منشور

31-12-2021

كيفية الاقتباس

أبوصلوعة ع., الخنجاري ع., & عبيد م. (2021). استعمال منسق ODE في برنامج الماتلاب للنمذجة الحركية ومحاكاة تفاعلات عملية كلاوس. مجلة الجامعة الأسمرية, 6(5), 736–747. https://doi.org/10.59743/aujas.v6i5.1008

إصدار

القسم

الهندسة الكيميائية والنفطية