نمونه بیان مساله در نگارش پروپوزال کارشناسی ارشد در رشته مهندسی شیمی گرایش طراحی فرآیندهای نفت در زیر عنوان شده است :
"بهینه سازی هیدروتریتینگ در یک واحد تبدیل گاز به مایع مبتنی بر فرایند فیشر–تروپش"
Optimization of hydrotreating in a gas-to-liquid conversion unit based on the Fisher-Tropesh process
بيان مسأله اساسی تحقيق به طور كلی
(شامل تشريح مسأله و معرفی آن، بيان جنبه های مجهول و مبهم، بيان متغيرهای مربوطه و منظور از تحقيق):
سنتز فیشر-تروپش یک فرآیند گاز به مایع است که در آن گاز طبیعی به سوخت های مایع مانند دیزل تبدیل می شود. یک واحد گاز به مایع از سه بخش تشکیل شده است.
الف) آماده سازی گاز سنتز
ب) سنتز فیشر-تروپش
ج) ارتقاء محصولات [1].
تولید گاز سنتز پرخرج ترین بخش می باشد. فرآیندهای مختلفی برای تهیه گاز سنتز وجود دارند که عبارتند از:
اصلاح بخار (SR)، اصلاح حرارتی خودکار (ATR)، اکسیداسیون جزئی (POX) یا ترکیبی از این فرایند ها [2].
در سنتز فیشر-تروپش عمدتاً از دو نوع راکتور استفاده می شود که عبارتند از یک ستون حباب دوغاب و یا یک راکتور بستر ثابت چند لوله ای که معمولا راکتور ستون حباب دوغاب به جهت هم دمایی و برای حذف گرما در واکنش گرمازای فیشر-تروپش پیشنهاد شده است [3].
دو سنتز مختلف فیشر-تروپش وجود دارد.
سنتز دمای بالا از کاتالیزور آهن استفاده می کند، در دمای 330-350 درجه سانتیگراد عمل می نماید و عمدتاً هیدروکربن های سبک (نفتا) تولید می کند.
سنتز فیشر-تروپش با دمای پایین که می تواند از کاتالیزور کبالت و آهن استفاده نماید و در دمای حدود 200 درجه سانتیگراد کار می کند و هیدروکربن های عمدتا سنگین تری (دیزل و موم) را تولید می کند [4].
در واحد ارتقاء، زنجیره‌های هیدروکربنی طولانی حاصل از سنتز فیشر-تروپش تحت واکنش‌های هیدروکراکینگ و هیدروایزومریزاسیون در یک هیدروتراتر قرار می‌گیرند [5].
کاتالیزورهای مورد استفاده در راکتور هیدروفرایند دو عملکردی بوده و تابع هیدروژناسیون/دهیدروژناسیون هستند با مشخصه های اسیدی هستند تا ایزومریزاسیون و کرک را فراهم کنند [6].
در بررسی کار محققان، تولید گاز سنتز و سنتز فیشر-تروپش یک فرآیند گاز به مایع مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفته است ولی تمرکز این پیشنهاد پژوهش بهینه سازی واحد ارتقاء می باشد بدین منظور یک مدل ریاضی برای هیدروتراتر در یک برنامه مدلسازی (MATLAB) استخراج و به یک برنامه شبیه سازی (HYSYS) ارسال می شود.
هدف این خواهد بود که اجرای همزمان این دو برنامه شرایط بهینه ای را برای هیدروتریتینگ پیدا کنند.
