Petrol Rafineri Mühendisliği (CEAC 577) Ders Detayları

Transkript

1 Petrol Rafineri Mühendisliği (CEAC 577) Ders Detayları Ders Adı Ders Kodu Dönemi Ders Uygulama Laboratuar Kredi AKTS Saati Saati Saati Petrol Rafineri Mühendisliği CEAC 577 Her İkisi Ön Koşul Ders(ler)i Dersin Dili Dersin Türü Dersin Seviyesi Ders Verilme Şekli Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri İngilizce Teknik Seçmeli Dersler Fen Bilimleri Yüksek Lisans Yüz Yüze Anlatım, Gösteri, Tartışma, Soru-Yanıt Dersin Koordinatörü

2 Dersin Öğretmen(ler)i Bölüm öğretim üyeleri Dersin Asistanı Dersin Amacı Sentez gazı, olefinler, aromatikler ve türevleri (endüstriyel poliolefinler ve poliesterler dahil) için mevcut ve gelişen innovatif üretim teknolojilerini tanıtarak öğrencileri petrokimyasal proseslere aşina etmek. Temel kimya mühendisliği bilgilerini, buhar reforming, buhar kraking ve katalitik reforming gibi endüstriyel proseslere uygulamak. Derste, TÜPRAŞ ve PETKİM Petrokimya A.Ş. operasyonları yanında Ortadoğu bölgesindeki mega-ölçekli uygulamalara detaylı referanslar yapmak. Öğrencilerin ilgi alanlarına bağlı olarak, dersin ağırlığı petrokimyasal proseslerin (downstream dahil) (I)detaylı kimyasına ve teknolojisine ya da (ii) mühendislik ve tasarımına (teknoloji seçimi ve ekonomik değerlndirme dahil) verilebilir.

3 Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; Petrol kimyası ve karakterizasyonun temellerini açıklamak Fraksiyonel damıtmanın temellerini açıklamak: Atmosferik ve vakum distilasyonları Pumparound ve yan çekişlerle rafineride eneji entegrasyonun açıklamak Temel katalitik olmayan ve katalitik dönüşüm proseslerine gereksinimi açıklamak: Heterojen katalizin temelleri Rafineride şarjlar ve ürünler ve ürün verimliliğinin tahmin teknikleri Etan ve naftanın buhar krakinginin termodinamiğinin açıklanması: Olefin fabrikasındaki soğuk ve sıcak bölgeler Katalitik reformingin prensiplerini öğretmek: İki-siteli kataliz Aromatiklerin üretiminin, dönüşümünün ve ayırılmasının prensiplerini öğretmek Downstream proseslerindeki gelişmeleri öğretmek Proses simülatörlerinin (ASPEN Hysis gibi) rafineri ve petrokimya tesislerinde kullanımını öğretmek

4 Dersin İçeriği Petrol Rafinerisi ve Petrokimya Endüstrilerine Giriş - Dönüşüm prosesleri dahil ana rafineri operasyonları: Kimyasal Rafinerisi kavramı - Birinci ve ikinci nesil petrokimya ara-ürünlerinin üretimine toplu bakış: Temel yapı taşı proseslerinin prensipleri Buhar Kraking ve Olefin Üretimi -Doymuş hidrokarbonların (etan ve düz zincir nafta) pirolizinin fizikokimyası -Termodinamik yaklaşımlar -Kinetik karakteristikler -MATLAB ile endüstriyel buhar krakerinin yatışkın hal hız-bazlı simülasyonu -İşletme değişkenlerinin buhar krakingine etkileri (endüstriden ve simülasyonlardan) -Reaksiyon sıcaklığı -Reaktörde kalma süresi -Hidrokarbon kısmi basıncı ve su-buharının rolü -Kinetik severite faktörü (KSF)kavramı -Krakleme ürünlerinin primer fraksiyonlama,ayırma ve saflaştırma işlemleri Olefin üretimi için gelişen yeni teknolojiler (metanolden Olefinler (MTO), kısmi oksidasyon, dehidrojenasyon, metatez gibi)) Katalitik Reforming and Aromatikler (BT) Üretimi -Katalitik reforming fizikokimyası -Reforming reaksiyonları ve iki-siteli kataliz prensipleri -Termodinamik ve kinetik yaklaşımlar -Endüstriyel katalitik reforming ve ana tesis türleri -Operasyon koşulları -Ortalama reforming performansı kavramı (UOP faktörü) C8 aromatikleri -Ayırma -Izomerleştirme -Hidrodealkilasyon ve disproportination Aromatiklerin piroliz benzininden ve diğer kaynaklardan eldesi Küçük alkanlardan aromatikler üretimi (Z-forming) Buhar Reforming ve ilgili prosesler -Reforming and shift reaksiyonlarının termodinamiği ve kinetiği -Hidrojen, sentez gazı, methanol ve türevlerinin üretimi -Endüstriyel CO2 uzaklaştırılması Etilen Türevleri Propilen Türevleri C4 olefinleri Türevleri Benzen Türevleri Tolüen ve Ksilenler Türevleri

5 Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları HaftaKonular Ön Hazırlık 1 Petrol Rafinerisine ve Petrokimya Endüstrilerine Giriş 2 Buhar Kraking ve Olefinler Üretimi 3 Buhar Kraking ve Olefinler Üretimi 4 Katalitik Reforming ve Aromatikler (BT) Üretimi 5 Katalitik Reforming ve Aromatikler (BT) Üretimi 6 ARASINAV 7 C8 aromatikler -Ayırma -İzomerizm -Hidrodealkilasyon ve disproporsinasyon Piroliz gazolinden elde edilen aromatikler ve diğer kaynaklar Düşük alkanlardan elde edilen aromatikler (Z-forming) 8 C8 aromatikler -Ayırma -İzomerizm -Hidrodealkilasyon ve disproporsinasyon Piroliz gazolinden elde edilen aromatikler ve diğer kaynaklar Düşük alkanlardan elde edilen aromatikler (Z-forming) Ders notları Ders notları 9 Buhar oluşumu ve ilgili işlemler 10 Buhar oluşumu ve ilgili işlemler 11 Etilen Türevleri Propilen Türevleri C4 olefinler türevleri 12 Etilen Türevleri Propilen Türevleri C4 olefinler türevleri 13 PROJE SUNUMU-1 14 Benzen türevleri Tolüen türevleri

6 15 PROJE SUNUMU-2 16 FİNAL SINAVI Kaynaklar Ders Kitabı: Diğer Kaynaklar: 1. A.Chauvel and Gilles Lefebvre, Petrochemical Processes: Technical and Economic Characteristics, Vol.1: Synthesis Gas Derivatives and Major Hydrocarbons; Vol.2: Major Oxygenated, Chlorinated and Nitrated Derivatives, IFP Publications, Gulf Publishing C 2. Peter Wiseman, Petrochemicals, UMIST Series in Science and technology, John Wiley & Sons (1986). 1. The Chemistry of Methane, Ethylene,Propylene, C4 Olefins,Benzene, Toluene ylenes, Workshop Notes, CHEM SYSTEMS (1999). 2. Bilsen Beşergil, Hampetrolden Petrokimyasallara: El Kitabı, Tükelmat A.Ş.,İzmir (2007). 3. James H. Gary, Glenn E.Handwerk & Mark J.Kaiser, Petroleum Refining: Technology and Economics, Fifth Edn., CRC Press (2007). 4. T.Alsahaf and M.Fahim, Fundamentals of Petroleum Refining, Elsevier (2010) Değerlendirme Sistemi Çalışmalar Sayı Katkı Payı Devam/Katılım - - Laboratuar - - Uygulama - -

7 Alan Çalışması - - Derse Özgü Staj - - Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - - Ödevler 5 20 Sunum - - Projeler 1 20 Seminer - - Ara Sınavlar/Ara Juri 1 20 Genel Sınav/Final Juri 1 40 Toplam Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı Toplam 100 Ders Kategorisi Temel Meslek Dersleri Uzmanlık/Alan Dersleri Destek Dersleri

8 İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri Aktarılabilir Beceri Dersleri Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi # Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi İleri düzeydeki kimya mühendisliği ve uygulamalı kimya problemlerinin çözümü için gerekli bilgiye ulaşma, ulaşılan bilgiyi analiz etme ve değerlendirme becerisi. 2 Bilimsel ve teknolojik gelişmeleri izleyerek yaşam boyu eğitim felsefesi çerçevesinde kendini sürekli yenileme becerisi. 3 Kimya ve kimya mühendisliği uygulamalarının ve getirdiği yeniliklerin toplumsal, çevresel ve küresel etkilerinin bilincinde olma. 4 Özgün araştırma-geliştirme çalışmaları yapabilme ve elde ettiği sonuçları yayın, patent ve teknolojiye dönüştürebilme becerisi. 5 Gelişmiş matematik, temel bilimler ve mühendislik bilgilerini, ileri düzeydeki mühendislik problemlerine uygulayabilme becerisi. 6 Bilimsel ve teknolojik deneyleri laboratuvar ve pilot çapta tasarlayıp gerçekleştirebilme, sonuçları analiz edebilmek ve yorumlayabilme becerisi. 7 İstenilen özelliklerde bir sistemi, sistemin bir parçasını veya bir süreci tasarlayabilme, endüstriye uygulayabilme becerisi.

9 8 Bağımsız araştırma yapabilme becerisi. 9 Çok-disiplinli ortamda çalışabilme ve takım çalışmasına yatkın olma. 10 Profesyonel ve mesleki sorumluluklarının bilincinde olma. ECTS/İş Yükü Tablosu Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) Laboratuar Uygulama Derse Özgü Staj Alan Çalışması Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi Sunum/Seminer Hazırlama Projeler Ödevler Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi Toplam İş Yükü 150