Моделирование и оценка гидроочистки реактивного топлива для улучшения качества (Simulation and Evaluation of Hydro-processing for Jet Fuel Quality Improvement Using Aspen HYSYS)
В статье представлено моделирование процесса гидроочистки реактивного топлива в Aspen HYSYS. Целью являлось снижение содержания серы и оптимизация физико-химических свойств продукта. Моделирование показало высокую эффективность удаления серы и соответствие конечного продукта спецификациям ASTM D1655.
Моделирование и оценка гидроочистки реактивного топлива для улучшения качества (Simulation and Evaluation of Hydro-processing for Jet Fuel Quality Improvement Using Aspen HYSYS)
Задача: Улучшение физико-химических свойств реактивного авиационного топлива (jet fuel) путем глубокого удаления сернистых соединений (тиофена) и оптимизации температурных свойств (плотность, вязкость, температура замерзания). Моделирование процесса гидрообессеривания (HDS).
Софт и версии: Aspen HYSYS (версия не специфицирована, стандартные модули стационарного моделирования).
Методы и термодинамика: Использовалось уравнение состояния (EOS) Пенга-Робинсона (Peng-Robinson, PR) для углеводородной смеси, так как оно наиболее точно предсказывает фазовое равновесие (VLE) при средних и высоких давлениях для нефтепродуктов [cite: 6]. Реакторный блок был смоделирован с использованием модели реактора идеального вытеснения (Plug Flow Reactor - PFR).
Параметры и настройка: Процесс протекал при температуре 400 °C и давлении 2500 кПа. Реактор HDS был настроен на селективное удаление тиофена как репрезентативного серосодержащего соединения. В качестве дополнительных настроек применялся метод добавления легких углеводородных фракций для коррекции физических свойств без изменения базовой углеводородной структуры продукта [cite: 6].
Валидация и результат: Результаты симуляции валидировались путем сравнения свойств полученного потока с международными спецификациями ASTM D1655 для реактивного топлива.
-
Содержание серы снизилось с 7.0 xi (во входящем потоке) до 0.0085 xi (в продуктовом), что обеспечило эффективность удаления 98.79% [cite: 6, 10].
-
Итоговая плотность составила 740.5 кг/м³.
-
Вязкость была снижена до 0.56 сП.
-
Низшая теплота сгорания (LHV) достигла 43,640 кДж/кг, высшая (HHV) — 46,464 кДж/кг.
Кейс демонстрирует строгую методологию настройки PFR в HYSYS для реакций гидроочистки, где критически важным является правильное задание кинетики распада тиофена и точный расчет парциального давления водорода по длине реактора.
Источник
Теги
- #AspenHYSYS
- #Hydroprocessing
- #JetFuel
- #Kinetics
- #PengRobinson