جستجو . ورود به وبگاه    ۱۴۰۰/۵/۵  
 
 

کتابخانه ديجيتال
گزارشات حاصل از طرح هاي پژوهشي خاتمه يافته


مشخصات گزارش:

۸۹۰۰۰۲۳۳ شماره طرح:
ساخت كاتاليستهاي نانو لوله كربني براي توليد اولفين هاي سبك از شكست كاتاليستي-حرارتي نفتا عنوان طرح:
جعفر توفيقي داريان مجري:
فني و مهندسي شاخه:
۸۹/۹/۲۳ تاريخ تصويب طرح:
۹۰/۱۲/۲۲ تاريخ پايان طرح:
۹۰/۱۲/۲۲ تاريخ انتشار:
توجه: براي دريافت اصل گزارشات لطفا از طريق با صندوق تماس حاصل نماييد. دانلود فايل گزارش:

چکيده:

با توسعه صنايع پايين دستي، همواره مصرف اتيلن و پروپيلن در بازار جهاني افزايش يافته است. تكنولوژي هاي رايج براي توليد اين مواد اوليه، واحد شكست حرارتي با بخار آب و شكست كاتاليستي سيال شده با استفاده از كاتاليستهاي زئوليتي ZSM-5، مي‌باشند. تكنولوژي‌هاي بسيار ديگري مورد مطالعه قرار گرفته و توسعه يافته‌اند، اما به مرحله صنعتي نرسيده‌اند: مواردي مانند شكست كاتاليستي حرارتي و هيدروژن زدايي اكسايشي را مي‌توان نام برد. تقاضاي بازار براي اتيلن و پروپيلن در سال 2000، به ترتيب، 89 و 51 ميليون تن بوده است[ 1]. انتظار مي رود كه تقاضا براي اتيلن و پروپيلن در سال 2010، به ترتيب، به حدود 140 و 90 ميليون تن برسد[ 1]. تكنولوژي‌هاي فعلي براي توليد اولفين‌هاي سبك نمي‌توانند تقاضاي بازار را تامين و مطابق قوانين سخت زيست محيطي عمل كنند. قوانين سخت زيست محيطي، نيازمند اين است كه تصاعد گازهاي گل خانه‌اي در سطح كمتري صورت گيرد. بعلاوه، مصرف انرژي بالا، فشار زيادي به صنعت توليد اولفين وارد مي‌كند. تكنولوژي‌هاي اصلي توليد اولفين به انتهاي پتانسيل خود رسيده اند و نمي‌توانند تقاضاي فعلي در صنعت پتروشيمي را تامين كنند. بنابراين ضروري است كه تكنولوژي-هاي جديدي گسترش يابند تا توليد اولفين‌هاي سبك را افزايش دهد.

شكست كاتاليستي حرارتي هيدروكربن‌ها بعنوان يك راه جديد قابل اعتماد براي توليد اولفين-هاي سبك تشخيص داده شده است و بطور گسترده‌اي از سال 1998 مورد مطالعه قرار گرفته است. شكست كاتاليستي حرارتي در دماهاي ملايم و در حضور يك كاتاليست انجام مي شود. اين روش، يك فرايند چند بعدي و انعطاف پذير مي باشد كه هدف اصلي آن شكست مواد اوليه كم ارزشتر و توليد محصولات سبك با ارزشتر مي باشد. هم اكنون پروژه اي ملي در ژاپن براي سنتز كردن كاتاليستهايي مقاوم و انتخاب پذير به اولفين‌هاي سبك در حال انجام است، ولي هنوز گزارش دقيقي از نتايج صنعتي آن ارائه نشده است [2].

با توجه به بررسي به عمل آمده توسعه فرايند شكست كاتاليستي حرارتي در صنعت پتروشيمي از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. يكي از اصلي‌ترين مسائل در بحث شكست كاتاليستي حرارتي، نوع كاتاليست مورد استفاده در فرايند مي‌باشد. لذا بررسي طراحي كاتاليستي كه انتخاب-پذيري بالايي به اتيلن و پروپيلن داشته باشد مهم مي‌باشد. از طرف ديگر نانو لوله‌هاي كربني با توجه به خواص خاص خود همانند سطح ويژه بالا، هدايت حرارتي بالا، اندازه و ساختار منظم حفرات و مقاومت و سختي زياد مي‌توانند در پايه‌هاي كاتاليستي مورد استفاده قرار گيرند. بنابراين در اين تحقيق شكست كاتاليستي حرارتي براي توليد اولفين‌هاي سبك با استفاده از نانو لوله‌هاي كربني اصلاح شده با عناصر مختلف در شرايط عملياتي مختلف مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته خواهد شد.

از طرف ديگر يكي از مشكلات كاتاليستها براي كاربردهاي صنعتي، غير فعال شدن آنها به دليل تشكيل كك بر روي سايتهاي فعال مي‌باشد. لذا در اين تحقيق علاوه بر بررسي انتخاب‌پذيري كاتاليستهاي سنتز شده به اولفين‌هاي سبك به مطالعه پايداري آنها نيز پرداخته مي‌شود و سعي مي‌شود كاتاليستهاي انتخاب‌پذير با پايداري كاتاليستي بالا در فرايند شكست كاتاليستي حرارتي سنتز شوند.

در اين راستا يك آزمايشگاهي مجهز در دانشگاه تربيت مدرس طراحي و ساخته شد كه مي‌توان از آن براي بررسي شكست كاتاليستي حرارتي خوراك‌هاي هيدروكربني بهره جست. تحقيقات ابتدايي بر روي كاتاليستهاي نانو لوله كربني اصلاح شده با Ce و Fe در فرايند شكست كاتاليستي حرارتي نفتا صورت گرفته است و نتايج بيان‌گر آن است كه كاتاليستهاي سنتز شده بر پايه نانو لوله كربني انتخاب‌پذيري بالاتري به اولفين‌هاي سبك نسبت به فرايند شكست حرارتي با بخار دارند و همچنين دماي انجام واكنش پايين آورده شده است كه اين اميدبخش صرفه‌جويي بسياري در مصرف انرژي در صنعت پتروشيمي مي‌باشد. از طرف ديگر با استفاده از اين فرايند كه توليد اتيلن و پروپيلن بيشتري نسبت به فرايند شكست حرارتي با بخار دارد مي‌توان تقاضاي رو به رشد به اولفين‌هاي سبك را تامين كرد. اگرچه براي بررسي دقيقتر نتايج و همچنين مطالعه بيشتر پايداري كاتاليست نياز به تجهيز بيشتر واحد آزمايشگاهي، انجام آناليزهاي شناسايي كاتاليست بر روي كاتاليستهاي سنتز شده و همچنين سنتز كاتاليستها با عناصر مختلف و تاثير آنها در ميزان بازده اولفين‌هاي سبك و پايداري كاتاليستي در فرايند شكست كاتاليستي حرارتي نفتا مي‌باشد. در 20 سال اخير گروه تحقيقات اولفين دانشگاه تربيت مدرس به عنوان قطب مهندسي شيمي در زمينه فرايندهاي شكست حرارتي هيدروكربن‌ها براي توليد اولفين‌هاي سبك بوده است و در 5 سال اخير با توسعه واحد آزمايشگاهي خود به طور تخصصي‌تر در زمينه ساخت كاتاليست‌هاي بر پايه نانو لوله كربني و زئوليتي فعاليت نموده است. بنابراين اميد است با اين تجربه بتوانيم با ساخت كاتاليستهاي نانو لوله كربني و توسعه فرايندهاي شكست كاتاليستي-حرارتي، گامي به سوي رفع مشكلات شكست حرارتي با بخار برداريم.


 
  جستجو در کتابخانه ديجيتال
نام مجري (نويسندگان):
عنوان گزارش:
چکيده و متن:
راهنماي جستجو
 
  ابزارهاي مشاهده
راهنمايي
دريافت فونت ها
تغيير رنگ هاي سايت
نسخه قابل چاپ اين صفحه
 
© تمام حقوق براي صندوق محفوظ است | صفحه اول | چاپ صفحه
آخرين بهنگام سازي اين صفحه: ۱۳۹۳/۱۱/۱ - ۱۶:۵۱