مروري بر مدل سازي و بهينه سازي واحد شكست كاتاليستي بستر سيال

فرايند شكست كاتاليستي بستر سيال يكي از مهم­ ترين فرايندهاي پالايشگاهي است كه خوراك ­هاي هيدروكربني سنگين را به فراورده­ هاي سبك­ تر تبديل مي­ كند. به ­دليل اهميت بالاي اين فرايند، پژوهشگران زيادي جنبه ­هاي گوناگون اين فرايند را مورد بررسي قرار داده اند. در اين مقاله مرور جامعي بر مطالعه­ هاي مربوطه انجام شده است. تمركز اصلي اين بررسي روي سه دسته شامل شبكه­ هاي سينتيكي، مدل­ سازي پايا و ناپايا و بهينه­ سازي فرايند است. مرور پژوهش­ ها از سال 1970 ميلادي نشان مي­ دهد كه بررسي­ هاي سينتيكي اساساً بر اساس روش توده­ اي بودند كه در آن مخلوط واكنش با طبقه­ بندي­ هاي گوناگون به گروه­ هاي اصلي تقسيم مي­ شود كه ممكن است بر اساس تعداد كربن گونه­ ها يا نوع اجزاء تعريف شود. تعداد توده­ هاي مربوطه به طور عمده از 3 تا 19 توده محدود مي­ شدند. افزون بر اين در مدل­ سازي فرايند به طور معمول دو تجهيز اصلي شامل بالابرنده ­ي راكتور و احياءكننده در نظر گرفته شده ­اند. مدل­ هاي اوليه­ ي احياءكننده شامل مدل­ هاي احياءكننده­ ي تك فازي، تماس ساده با جريان لوله ­اي و واكنش ­هاي پراكندگي با مخزن­ هاي متوالي در مطالعه­ ها در نظر گرفته شده­ اند. همچنين مطالعه­ هاي گوناگوني به­ منظور در نظر گرفتن تجهيزهاي بيش ­تر انجام شد. در برخي از مطالعه­ ها استفاده از معادله­ هاي مومنتم افزون بر معادله­ هاي جرم و انرژي در احياءكننده نيز در نظر گرفته شد كه چالش اصلي در توسعه­ ي مدل مربوطه تعيين پارامترهاي مورد استفاده بود. بررسي تأثير دماي كاتاليست ورودي و نسبت كاتاليست به خوراك نيز در پژوهش ­هاي ديگر انجام شده است. بهينه­ سازي فرايند نيز به طور معمول در شرايط پايا بوده است و بهينه­ سازي ديناميكي كم­ تر استفاده شده است. الگوريتم­ هاي گوناگوني از جمله ژنتيك و ازدحام ذره­ ها مورد بررسي و مقايسه قرار گرفتند. ديده شد كه الگوريتم ازدحام ذره­ ها از الگوريتم ژنتيك ساده ­تر تنظيم مي­ شود و كار كردن با آن راحت­ تر است.