لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 33
فصل سوم
تهیه و تولید MTBE
1ـ روش تولید صنعتی MTBE به روش واکنش در فاز مایع بین ایزوبوتن و متانول
چکیده:
در مقاله حاضر متیل ترشری بوتیل اتر (ام. تی. بی. یی) از واکنش میان متانول و ایزوبوتیلن موجود در 1 برش مخلوط ایزوبوتیلن و 1 بوتن (دارای 45 تا 47 درصد جرمی ایزوبوتیلن, مشابه خوراکهای حاصل از واحدها کراکینگ با بخار آب) بر روی کاتالیست رزین تبادل یونی اسیدی امبرالیست 15 در فاز مایع تهیه شده است.
یک سیستم آزمایشگاهی (Bench Scale) مناسب, جهت انجام واکنش, ابداع و نصب گردیده که قادر به تولید تقریباً 5 کیلوگرم در روز (ام. تی. بی. یی) می‌باشد.
راکتور مورد استفاده در این سیستم یک راکتور لوله‌ای با بستر آکنده و جریان رو به پایین به حجم 220 میلی‌لیتر بوده که حدود 100 میلی‌لیتر از آن به بستر کاتالیز اختصاص داده شده و به خاطر گرمازا بودن واکنش, دمای جداره راکتور در این قسمت توسط آب گردشی کنترل گردیده است آزمایشها به صورت مداوم و در شرایط حرارتی غیر ایزوترمال ـ غیر آدیاباتیک انجام گرفته و محدوده شرایط عملیاتی موردنظر صنعت را در برمی‌گیرد.
به منظور آنالیز محصول مایع و گاز, روش مناسبی با استفاده از گاز کروماتوگراف بکار برده شده و دقت مطلوب به این روش توسط نمونه‌های پیش ساخته تایید گردیده است. در این سیستم عوامل موثر و واکنش نظر دمای خوراک, دمای آب گردشی در جداره راکتور, نسبت مولی ترکیب‌شوندگان و سرعت عبور خوراک به ترتیب در محدوده‌های 30 تا 80 درجه سانتیگراد, 30 تا 70 درجه سانتیگراد, 1 تا 2/1 و 1 تا 10 طی شصت آزمایش, مورد بررسی قرار گرفته و میزان تبدیل بیش از 90 درصد (مشابه میزان تبدیل در راکتور اول واحدهای صنعتی) حاصل شده است.
مقدمه
واکنش اتری کردن کاتالیستی اولفینها با الکلها, اولین بار در سال 1907 توسط ریچلر کشف شد و 23 سال بعد آلدرین به بالا بودن اکتان اترهای حاصله خصوصاً ام. تی. بی. یی پی برد.(1) لیکن تا دهه هفتاد میلادی که اثرات سوء استفاده از بنزین سرب‌دار برای اولین بار مورد تردید قرار گرفت, کاربردی پیدا نکرد.
تولید صنعتی ام. تی. بی. ئی در دهه هفتاد میلادی با تاسیس اولین واحدها توسط شرکتهای آنتیک ایتالیا (1973), هولز آلمان و آرکو آمریکا (1978) شروع شد.(1) این ماده در دهه هشتاد میلادی خصوصاً در نیمه دوم آن سریعترین رشد تولید را بین محصولات پتروشیمی داشته به طوری که میزان رشد متوسط آن در چهار سال منتهی به سال 90, در حدود 30 درصد بوده است. تولید جهانی آن در سال 1990 به میزان 9 میلیون تن در سال بوده و پیش‌بینی می‌شود که با میزان رشد متوسط سالیانه حداقل 15 درصد در دهه نود تا سال 2000, به 30 میلیون تن در سال برسد و این میزان, حداقل رشد تولید آن خواهد بود.(2)
تا سال 89 مجموعاً 54 واحد تولید ام. تی. بی. ئی. در دنیا فعال بوده(3) و هم‌اکنون طرحهای گوناگونی برای تولید ام. تی. بی. ئی. در جهان در دست احداث و راه‌اندازی می‌باشد. مجموع ظرفیتهای مجتمعهای در دست اجرا حدوداً 150000 بشکه در روز می‌باشد. بسیاری از تحلیلگران معتقدند که حتی با وجود این طرحها, توازن میان عرضه و تقاضا در بازا جهانی ام. تی. بی. ئی تا قبل از سال 1995 برقرار نخواهد شد.(4) از دلایل اصلی رشد تولید این ماده پس از سال 1980 کاهش قیمت متانول و توجه بیشتر به امر مبارزه با آلودگیهای ناشی از انتشار گازهای خروجی اگزوز اتومبیل‌ها بوده است.
شیمی واکنش
ام. تی. بی. ئی از واکنش میان متانول و ایزوبوتیلن موجود در برشهای چهار کربنه در حضور یک کاتالیست اسیدی تولید می‌گردد. واکنش تولید آن به صورت زیر است:
تحقیق درباره طراحی واحد تولید
