شماره ركورد
33522
پديد آورنده
سجاد بهرامي ريحان
عنوان
سنتز و ﺑﻬﺒﻮد عملكرد ﻛﺎﺗﺎﻟﻴزورهاي مبتني بر تيتانيوم/ نيكل براي واكنش ديمريزاسيون اتيلن به بوتن-1
مقطع تحصيلي
دكتري تخصصي
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
سال تحصيل
1394
تاريخ دفاع
1404/3/18
استاد راهنما
دكتر سيد مهدي علوي
استاد مشاور
دكتر داود سودبر
دانشكده
مهدسي شيمي، نفت و گاز
چكيده
بهبود عملكرد كمپلكس تيتانيوم تترابوتواكسايد/ تتراهيدروفوران/ تري اتيل آلومينيوم براي ديمريزاسيون اتيلن به بوتن-1، بعنوان يك آلفا الفين مهم، مورد مطالعه قرار گرفت. براي اين منظور و پس از سنتز كمپلكس و انجام آزمايشات متعدد ديمريزاسيون، از بين هالو هيدروكربنهاي دي كلرومتان (DCM) و 1و2-دي برومو پروپان (DBP) ماده DCM بعنوان ارتقادهنده برتر و از ميان تركيبات استري و سيلاني تركيب دي سيكلوپنتيل دي متوكسي سيلان (DCPDS) بعنوان بهببوددهنده مناسب انتخاب گرديد. آزمايشات در يك راكتور Buchi همزندار فشار و دما بالا انجام شد. از روش كروماتوگرافي گازي براي آناليز فاز مايع و گاز در راكتور بهره برده شد. پس از انتخاب بهبود دهنده و ارتقادهنده مناسب (DCM و DCPDS) در مرحله بعد در كمپلكس كاتاليست تيتانيوم تترابوتواكسايد/ تتراهيدروفوران/ تري اتيل آلومينيوم از ارتقادهنده و بهبوددهنده برتر بصورت همزمان و در نسبتهاي مختلف استفاده گرديد. براي انجام آزمايشات از تكنيك BBD بر مبناي روش سطح پاسخ (RSM) استفاده گرديد. در اين روش چهار فاكتور موثر غلظت كاتاليست و كمك كاتاليست، بهبود دهنده، ارتقادهنده و دما مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج آناليز واريانس براي پاسخهاي ميزان تبديل اتيلن، گزينش پذيري، ميزان پليمر و بازده، معنادار بودن مدل را تاييد نمود و تطابق مناسبي بين مقادير واقعي و مقادير حاصل از مدل بدست آمد. بهينه سازي با استفاده از نرم افزار Design expert حاكي از مقادير 58/85، 5/88، 43/2 و 78/75 به ترتيب براي ميزان تبديل اتيلن، گزينش پذيري، ميزان پليمر و بازده بدست آمد كه در مقايسه با نتايج آزمايشگاهي خطاي كمتر از يك درصد را نشان داد. مقايسه عملكرد كاتاليست با/ بدون حضور DCPDS و DCM نشان ميدهد كه حضور اين دو تركيب علاوه بر افزايش تا 3/85، 2/88 و 2/75 درصد براي ميزان تبديل، گزينش پذيري و بازده، منجر به كاهش توليد پليمر نامطلوب در راكتور از 185 ميلي گرم تا 4/2 ميلي گرم مي¬شود.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/04/28
عنوان به انگليسي
Investigate structure and performance catalysts for the reaction of ethylene to 1-butene dimerization
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سجاد بهرامي ريحان
چكيده به لاتين
The enhancement of the Titanium tetrabutoxide/Tetrahydrofuran/Triethylaluminium complex for ethylene dimerization to 1-butene (an important alphaolefin) was investigated. Following the synthesis of the complex and extensive dimerization testing, dichloromethane (DCM) was identified as the superior promoter among halohydrocarbon candidates (DCM and 1,2-dibromopropane (1,2-DBP)), while dicyclopentyldimethoxysilane (DCPDS) was selected as the optimal modifier among ester and silane compounds. Experiments were conducted in a high-pressure/temperature stirred Büchi reactor, with gas chromatography used to analyze liquid and gas phases. After selecting the optimal promoter (DCM) and modifier (DCPDS), both components were simultaneously incorporated into the Titanium tetrabutoxide/Tetrahydrofuran/Triethylaluminium catalyst complex at varying ratios. The Box Behnken Design (BBD) technique based on Response Surface Methodology (RSM) was employed, evaluating four key factors: catalyst, co-catalyst, modifier, promoter concentration and temperature. Analysis of variance confirmed the statistical significance of the model for response variables (ethylene conversion, selectivity, polymer content and yield), demonstrating strong agreement between experimental and predicted values. Optimization using Design Expert software showed values of 85.6%, 88.5%, 2.43 mg, and 75.78% for ethylene conversion rate, selectivity, polymer content and yield, respectively, which showed an error of less than one percent compared to the laboratory results. Comparative analysis of catalyst performance with/without DCPDS and DCM revealed that their inclusion increased conversion, selectivity, and efficiency by up to 85.3%, 88.2%, and 75.2%, respectively, while simultaneously reducing undesirable polymer production from 185 mg to 2.4 mg.
كليدواژه هاي فارسي
بوتن-1، كاتاليست همگن، ديمريزاسيون، بهبوددهنده، ارتقادهنده، طراحي Box-Behnken
كليدواژه هاي لاتين
Butene-1, Homogeneous catalyst, Dimerization, modifier, promotor, Box-Behnken design,
Author
Sajjad Bahrami Reyhan
SuperVisor
Seyed Mahdi Alavi