ساخت نانو کاتالیزورهای صنعتی بر پایه ی زئولیت های اصلاح شده برای فرآیند تبدیل متانول به پروپیلن و مدلسازی فرآیند

تحقیق ساخت نانو کاتالیزورهای صنعتی بر پایه ی زئولیت های اصلاح شده برای فرآیند تبدیل متانول به پروپیلن و مدلسازی فرآیند

در این قسمت تحقیق با موضوع ساخت نانو کاتالیزورهای صنعتی بر پایه ی زئولیت های اصلاح شده برای فرآیند تبدیل متانول به پروپیلن و مدلسازی فرآیند  به صورت فایل word برای دانلود ارائه شده است. 

قسمتی از متن تحقیق در زیر نشان داده شده است.

مقدمه

در صنعت پتروشیمی اولفین­های سبك مانند اتیلن، پروپیلن و بوتن به عنوان مواد اولیه در تولید انواع پلی­اولفین­ها مورد استفاده قرار می­گیرند. هر چند كه كراكینگ حرارتی نفتا فرآیند اصلی در تولید اولفین­های سبك باقی مانده است، اما فرآیند­های گوناگونی مانند كراكینگ حرارتی اتان و كراكینگ كاتالیست سیال (FCC) به عنوان فرآیندهای جانبی اولفین­های سبكتری تولید می­كنند. اما با توجه به بحران­های نفتی و همچنین افزایش پيوسته قیمت نفت خام، عملی بودن این فرآیندها، (كه بر پایه منابع نفتی هستند) برای تولید اولفین­های سبك را كاهش می­دهد.

از این گذشته مصرف زیاد انرژی در كراكینگ حرارتی نفتا همراه با نشر مقدار زیادی از كربن­دیوكسید سبب افزایش قیمت محصولات اولفینی سبك با استفاده از این فرآیند می­شود. در نتیجه فرآیند­های دیگری برای تولید اولفین­های سبك از منابع غیر نفتی و بدون استفاده از انرژی زیاد مورد توجه زیادی قرار گرفته­اند.

   با توجه به چشم انداز ذخایر گاز در دنیا، فرآیندهای پتروشیمیایی که از گاز به عنوان خوراک اولیه استفاده می­نمایند بسیار اقتصادی به نظر می­رسد. فرآیند تولید متانول یکی از مهمترین این فرآیندها می­باشد. ولی مدتی است که عرضه محصول متانول بر تقاضای مصرف آن در دنیا پیشی گرفته است. بر اساس بررسی­هایی كه توسط شركت CMAI در بین سال­های ۱۹۹۸-۱۹۸۵ انجام گرفته، متانول پایین­ترین و اولفین­ها بالاترین سطح درآمد را در بین چهار ماده استراتژیك پتروشيميايی دارند.

از طرف دیگر تحقیقات نشان می­دهد كه متانول می­تواند تحت شرایط عملیاتی خاصی و در حضور كاتاليست به بنزین و یا اولفین­ها تبدیل شود. از این رو، استفاده از فرآیندهایی که بتواند متانول مازاد را به محصولات مورد نیاز در بازارهای جهانی از جمله اتیلن، پروپیلن و بنزین تبدیل نماید، در حال پیشرفت است. در این راستا فرآیندهای تبدیل متانول به الفین­های سبک(MTO)  ، تبدیل متانول به پروپیلن  (MTP)و تبدیل متانول به بنزین  (MTG)، در فاز تحقیقاتی مورد مطالعه قرار گرفته و در حال حاضر وارد مرحله نیمه صنعتی شده­اند.

   در صنعت پتروشيمی، پروپیلن به عنوان خوراكی اساسی برای تولید محصولات متنوعی مانند پلی پروپیلن، اكریلونیتریل، پروپیلن­اكسید و بسیاری از محصولات شیمیائی دیگر كه می توانند جایگزین مواد غیر پلاستیكی مانند كاغذ، چوب و استیل شوند، مورد استفاده قرار می­گیرد. از این رو تقاضا برای پروپیلن در بازارهای جهانی در حال افزایش است. در حال حاضر اكثر پروپیلن تولیدی جهان به عنوان محصول جانبی در طی فرآيند توليد اتيلن از كراكینگ بخار و كراكینگ كاتالیستی نفت خام به دست می­آید، اما همانطور كه ذكر شد، بحران­های نفتی یافتن روش­های دیگری را برای تولید پروپیلن مورد توجه قرار داده است.

فرآیند تبدیل متانول به پروپیلن (MTP) تكنولوژی جدیدی است كه بر اساس كراكینگ كاتالیستی بنا نهاده شده است. اين فرآيند كه توسط شركت لورگی به حالت نيمه صنعتی توسعه داده شده است می­تواند به عنوان فرآيندی جايگزين در توليد پروپيلن مورد استفاده قرار گيرد.

اهمیت پروپیلن در صنعت پتروشیمی

در صنعت پتروشیمی مدرن، پروپیلن به عنوان خوراک بسیار مهمی جهت تولید انواع پلاستیک­های پلی­پروپیلن، پلی آکریلونیتریل، پروپیلن اکسید و اکریلیک اسید به کار می­رود و همچنین بسیاری از کالاهای شیمیایی دیگر که از پروپیلن مشتق می­شوند، می­توانند به عنوان جایگزینی برای مواد غیر پلاستیکی نظیر کاغذ، فولاد و چوب، به کار گرفته شوند. بنابراین بازار تقاضا برای پروپیلن در دهه­های اخیر به سرعت در حال رشد بوده است.

در سال­های گذشته، پروپیلن بیشتر به عنوان یک محصول جانبی از طریق فرآیندهای کراگینگ با بخار آب و کراکینگ کاتالیزوری برش­های نفتی به دست می­آمد. چنین روش­هایی بدون استثنا به منابع عظیم نفت خام نیاز دارند. لذا به خاطر بحران دسترسی به نفت خام در آینده­ای نه چندان دور و کافی نبودن مقدار پروپیلن تولیدی از روش­های رایج کنونی، یافتن روش جدیدی برای تولید پروپیلن از اهمیت فوق العاده­ای برخوردار است.

فهرستی از موضوعات درج شده در این تحقیق در زیر آمده است:

• فصل اول: مقدمه
• مقدمه
• اهمیت پروپیلن در صنعت پتروشیمی
• پیدایش فرآیند تبدیل متانول به پروپیلن و تاریخچه آن
• تفاوت دو فرآیند MTP و MTO
• عرضه و تقاضای پروپیلن در جهان
• فرآیندهای تولید الفین
• کراکینگ با بخار آب
• کراکینگ کاتالیستی بستر سیال
• هیدروژن زدائی از پارافین ها
• جفت شدن اکسایشی متان
• تبدیل متانول به الفین
• نحوه کشف فرآیند تبدیل متانول به اولفین
• كاتالیستهای مورد استفاده در فرآیند MTO و MTP
• تکنولوژی های صنعتی تولید الفینهای سبک از متانول
• فرآیند موبیل
• فرآیند یو او پی/ هیدرو نورسک
• فرآیند لورگی
• اولفین ها در ایران
• فصل دوم: بررسی منابع
• بررسی انواع کاتالیزورهای بهبود یافته برای فرآیند تبدیل متانول به الفینها
• بررسی مکانیسم واکنش MTO و MTP
• تشکیل دی متیل اتر
• تشکیل پیوند اولیه کربن-کربن
• مکانیسم تشکیل یون کاربِنیوم
• مکانیسم تشکیل تری متیل اکسونیوم
• تشکیل یون کاربِن
• تبدیل محصول های اولیه به الفین ها
• مکانیسم استخر هیدروکربنی
• مکانیسم ارائه شده توسط وو و همکارانش
• شبیه سازی به روش CFD
• تعریف خواص سیال
• حل مسئله به وسیله CFD
• الگوریتم حل
• مراجع