Desülfürizasyon ünitesinde katalizör deaktivasyonunun incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DİLMAN ELİBOL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Emine Ekinci
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüzde çevresel düzenlemeler ve sürdürülebilir enerji politikaları doğrultusunda petrol rafinerilerinde kükürt giderimi büyük önem taşır duruma gelmiştir. Bu bağlamda, hidrodesülfürizasyon (HDS) prosesleri, özellikle orta distilat ürünlerinde yani dizel, nafta, kerosen gibi ürünlerdeki kükürt içeriğinin düşürülmesinde etkin bir yöntem olarak kullanılmaktadır. HDS proseslerinde yaygın olarak kullanılan iki tip katalizör mevcuttur, bunlar CoMo/Al2O3 (kobalt-molibden/alümina) ve NiMo/ Al2O3 (nikel-molibden/alümina) katalizörleridir. Proses tasarımlarına, operasyon koşullarına göre tercih edildikleri sistemler farklılık göstermektedir. HDS proseslerinde daha sık kullanılan CoMo/Al2O3 katalizörleri, yüksek aktivite ve seçicilik özellikleriyle öne çıkmaktadır. Ancak zamanla bu katalizörlerin aktivitesinde azalma meydana gelmekte ve bu durum ürün verimini ve proses verimini doğrudan etkilemektedir. Bu çalışmada, rafineri gibi büyük ölçekte faaliyet gösteren bir HDS prosesinde kullanılan CoMo/Al2O3 katalizörünün deaktivasyon davranışı detaylı olarak incelenmiştir. Katalizör deaktivasyonunun ana nedenleri olan kok oluşumu, metal birikimi ve sinterleşme modelleri değerlendirilmiş; proses verilerinden yola çıkarak kinetik modellemeler yapılmıştır. Farklı sıcaklık, basınç ve besleme bileşimi koşullarında katalizör performansı analiz edilmiş ve deneysel sonuçlarla uyumlu matematiksel bir deaktivasyon modeli geliştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında, katalizör deaktivasyonunun deneysel veriler üzerinden matematiksel olarak modellenmesine ek olarak, proses güvenilirliğini bütünsel açıdan değerlendirebilmek amacıyla ilgili birim üzerinde ayrıntılı bir proses tehlike analizi (HAZOP) uygulanmıştır. HAZOP çalışması, proses akış şemasındaki kritik düğümlerin sistematik biçimde incelenmesi, olası sapmaların "kılavuz kelimeler" kullanılarak değerlendirilmesi ve bu sapmaların potansiyel neden–sonuç ilişkilerinin ortaya konulması prensibine dayanmaktadır. Böylece çalışma, yalnızca katalitik performans ve deaktivasyon kinetiğini değil, aynı zamanda proses emniyetini de bütüncül bir yaklaşımla analiz eden kapsamlı bir değerlendirme ortaya koymaktadır. Proses özelinde yapılan katalizör deaktivasyonunun değerlendirilmesi ve tehlike analizi ile elde edilen sonuçlar, hem mevcut katalizör ömrünün optimize edilmesi hem de reaktör tasarım ve işletme stratejilerinin iyileştirilmesi açısından önemli bulgular sunmaktadır.