12414

12414

بررسي اثر بازدارنده هاي نوع آمين روي كاتاليست هموژني اصلاح شده واحد سنتز 1- بوتن جهت كاهش پليمريزاسيون در مبدل هاي حرارتي پايين دست

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي - ترموديناميك

دي 1392

دي 1392

دكترمتين پروري

دكتر داود سودبر

چكيده از آنجا كه جريان مايع خروجي از رآكتور توليد 1-بوتن شامل تركيباتي مانند: اتيلن (مونومر)، تيتانيوم (كاتاليست)، تري اتيل آلومينيوم (كوكاتاليست)، ا-بوتن (كومونومر) و اليگومرها مي باشد، بنابراين شرايط لازم جهت پيش پليمريزاسيون در مبدل هاي پايين دست رآكتور با توجه به شرايط دمايي و فشاري مناسب وجود دارد. با توجه به آن كه ايجاد فولينگ و تشكيل لايه هاي پليمري بر روي جداره هاي داخلي تيوب اين مبدل ها موجب كاهش راندمان انتقال حرارت بين سطح مبدل و سيال گشته و نهايتاً منجر به كاهش شديد بازدهي و توقف آن مي شود، اين جريان ابتدا در تماس با آمين قرار مي گيرد تا با تركيب كاتاليست موجب غير فعال شدن آن و در واقع ممانعت از اليگومريزاسيون اتيلن و تشكيل مواد پليمري شود. به اين منظور تركيب آميني كه به جريان خروجي از رآكتور تزريق مي شود بايد توانايي لازم را جهت انجام اين عمل داشته باشد. در اين پروژه، با استفاده از روش طراحي آزمايشگاهي، اثر 4 نوع آمين (مونو 2 اتيل هگزيل آمين، سيكلو هگزيل آمين، دو دسيل آمين و تري اتانول آمين) بر روي ميزان كاهش مواد سنگين و پليمري بررسي شد و از بين آن ها بهترين آمين انتخاب گرديد. به عبارت ديگر، با انجام 32 آزمايش در يك رآكتور بوچي يك ليتري دو فازي به صورت ناپيوسته (Batch)، با آناليز محصولات فاز مايع توسط GC و اندازه گيري وزن پليمر و با استفاده از روش تاگوچي به كمك نرم افزار Minitab، تغييرات همزمان سه پارامتر نوع آمين، دما و نسبت مولي كاتاليست به آمين در 4 سطح مختلف برروي 2 پاسخ ميزان پليمر و مجموع اليگومرها بررسي شد. نتايج نرم افزار Minitab نشان داد كه تغيير نوع آمين نسبت به دو پارامتر ديگر تأثير بيشتري را جهت كاهش مواد پليمري و اليگومري در قسمت پايين دست دارد. نتايج آزمايش H-NMR بر روي نمونه هاي تهيه شده از كاتاليست اصلاح شده به همراه هركدام از بازدارنده ها نشان داد كه در اثر افزودن آمين به سيستم كاتاليستي جابجايي شميايي مربوط به گروه CH2N تمامي آمين ها نسبت به حالت خالص دچار افزايش شده است، كه نشان دهنده برهمپوشاني اتم نيتروژن در بازدارندگي فلز مركزي كاتاليست است. به عبارت ديگر اتم نيتروژن به دليل خاصيت دهندگي كه دارد و افزايش ميزان الكترونگاتيوي سبب افزايش جابجايي هاي شيميايي هيدروژن اين گروه چسبيده به اتم نيتروژن شده است. با انجام آزمايش ها مشخص گرديد كه تري اتانول آمين و دو اتيل هگزيل آمين به ترتيب اثر بهتري را نسبت به دو آمين ديگر بر روي كاهش مواد پليمري و اليگومري در مبدل هاي پايين دست رآكتور دارا مي باشند. كلمات كليدي: ديمريزاسيون اتيلن، 1-بوتن، باز دارنده، پليمر و آمين