مدل سازی، شبیه سازی و بهینه سازی چندهدفه راکتورهای بستر متحرک جریان شعاعی هیدروژن زدایی از پروپان

هدف از این پژوهش، مدل سازی و بهینه سازی چندهدفه راکتورهای بستر متحرک هیدروژن زدایی از پروپان با در نظر گرفتن افت فعالیت کاتالیست می باشد. این فرایند از چهار راکتور آدیاباتیک متوالی با جریان شعاعی تشکیل شده است که گاز در راستای شعاع و کاتالیست بر اساس نیروی ثقل در جهت محور راکتورها حرکت می کنند. نخست راکتورهای هیدروژن زدایی بر اساس معادله های بقای جرم و انرژی و با در نظر گرفتن افت فعالیت کاتالیست به صورت ناهمگن مد ل سازی شدند. برای اثبات صحت و دقت مدل مورد استفاده، نتیجه های به دست آمده از شبیه سازی با نتیجه های واحد صنعتی مورد مقایسه قرار گرفت. در مرحله بعد شرایط بهینه عملیاتی سامانه با در نظر گرفتن دمای ورودی به هر راکتور به عنوان متغییر تصمیم گیری و با هدف بیشینه شدن هم زمان میزان تبدیل پروپان و انتخاب پذیری تولید پروپیلن تعیین شد. در این راستا یک مسئله بهینه سازی چند معیاره همراه با قیود برنامه ریزی شده و منحنی بهینه پرتو با استفاده از الگوریتم ژنتیک چند معیاره همراه با مرتب سازی نامغلوب رسم شد. سپس از فهرست نقطه های بهینه موجود بر روی منحنی بهینه پرتو، یک نقطه عملیاتی با استفاده از روش های تصمیم گیری انتخاب شد. نتیجه های شبیه سازی نشان داد اعمال شرایط بهینه بر روی سامانه می تواند میزان تولید پروپیلن را در حدود 3.12 % افزایش دهد.