ایجاد حساب کاربری

جزئیات حسابتان را فراموش کرده اید؟

سمینار مهندسی شیمی – هیدروژناسیون متیل استو استات در راکتور بچ -۲۱۸۹

Description:

هیدروژناسیون متیل استو استات در راکتور بچ

چکيده

متیل استو استات (MAA)، به عنوان یک مدل از بتا -کتو استرهای به طور گسترده­ای برای سنتز تعدادی از محصولات پیچیده استفاده می­شود. روش­های متعددی برای سنتز این ماده وجود دارد که یکی از روش­های جدید استفاده از متوکسیدکربنی استون  و دی متیل کربن بر پایه کاتالیست جامد، می­باشد. یکی از مهم‌ترين واكنش­هايي كه در حضور کاتالیست در راكتورها صورت مي­گيرد، واكنش­هاي هيدروژناسيون می­باشد که عبارت است از  فرآیند اضافه کردن اتم‌هاى هيدروژن به کربن‌هاى داراى پيوند دوگانه. هیدروژناسیون متیل استو استات که معمولاً در کنار یک کاتالیست و در راکتور بچ رخ می­دهد نمونه­ای از این موازد است. یکی از شناخته شده­ترین این کاتالیست­ها نیکل می­باشد. در این تحقیق هدف بیان مشخصات متیل استو استات و همچنین معرفی مختصری از انواع راکتورهای شیمیایی و در نهایت هدف اصلی بیان هیدروژناسیون متیل استو استات در راکتور بچ می­باشد.

واژه‌هاي كليدي:  متیل استو استات، راکتورهای شیمیایی، کاتالیست، هیدروژناسیون.

واکنش ­های هیدروژناسیون

هیدروژناسیون به فرآیند اضافه کردن اتم‌هاى هيدروژن به کربن‌هاى داراى پيوند دوگانه می­گویند. هیدروژناسیون کاربردهای زیادی به خصوص در مواد غذایی دارد،  اين فرآيند اسيدهاى چرب غيراشباع را به نوع اشباع تبديل مى‌کند. براى توليد مواد غذائى قابل شکل‌گيرى مانند مارگارين نرم و جامد، روغن نباتى جامد و کره بادام‌زمينى استفاده مى‌شود. هرچند، اين فرآيند ايزومرسيس را به ترانس تغيير مى‌دهد.

واكنش­هاي هيدروژناسيون هيدروكربن­هاي مايع در جداسازي مايع از مخلوط واكنشگر گازي (براي مثال هيدروژن) استفاده نموده و با چنين عملي مي­توان موجب جلوگيري از افزايش نامطلوب دما ويا واكنش­هاي جانبي نا مطلوب شد. یکی از مهمترین فرآیندها هیدرولیز متیل استات برای تولید اسید ستریک و متانول است[5].

هیدرولیز متیل استات

در فرايند توليد پلي وينيل الکل (PVA) که استفاده گسترده­اي در صنايع مختلف دارد، مقدار زيادي متيل استات به عنوان محصول جانبي توليد مي­شود. ميزان توليد اين محصول  تا  تن به ازاي هر تن PVA مي­باشد. به همين دليل در فرايندهاي توليد PVA، واحد عملياتي جانبي هيدروليز متيل استات به منظور توليد اسيد استيک و متانول در نظر گرفته مي­شود. اهميت واکنش هيدروليز متيل استات تنها به واحدهاي توليد PVA محدود نمي­شود. در واحدهاي توليد ترفتاليک اسيد خالص (PTA) هم که محصول جانبي مذكور به مقدار زياد توليد ميگردد، با استفاده از اين فرايند مي­توان دو محصول ارزشمند اسيد استيک و متانول را توليد نمود که اسيد استيک به عنوان خوراک مصرفي فرايند PTA به ابتداي آن باز مي­گردد. با توجه به سرعت پايين و همچنين ماهيت تعادلي اين واکنش، از يون  به عنوان کاتاليست براي افزايش سرعت واکنش استفاده مي­گردد[6].

در فرايندهاي جديد از رزين تبادل يوني اسيدي قوي امبرليست[1] 15 به عنوان منبع توليد  در يک راکتور ستوني پرشده استفاده مي­شود. با توجه به اهميت مطالعه رفتار راکتور در افزايش مقياس از اندازه­هاي آزمايشگاهي به مقياس­هاي صنعتي، نياز به يک مدل رياضي مناسب که رفتار راکتور را به خوبي پيش­بيني کرده و بر داده­هاي آزمايشگاهي منطبق باشد، احساس مي­گردد[6].

واكنش هاي دهيدروژناسيون

به طور كلي واكنش­هاي دهيدروژناسيون در دسته واكنش­هاي گرماگير قرار گرفته و در دماهاي نسبتاً بالايي انجام مي­گيرند. انجام اين واكنش­ها در دماي بالا منجر به غيرفعال­شدن كاتاليست ‌و توليد محصولات جانبي مي­شود در نتیجه استفاده از روش‌های گوناگون برای ثابت نگه داشتن دمای راکتور ضروریست. در ادامه یک نمونه از دهیدروژناسیون مربوط به پروپان بر روی کاتالیست پلاتین آورده شده است.

[1] Amberlyst

نتیجه ­گیری

یکی از مهم‌ترين واكنش­هايي كه در حضور کاتالیست در راكتورها صورت مي­گيرد، واكنش­هاي هيدروژناسيون می­باشد که عبارت است از  فرآیند اضافه کردن اتم‌هاى هيدروژن به کربن‌هاى داراى پيوند دوگانه. هیدروژناسیون کاربردهای زیادی به خصوص در مواد غذایی دارد، و یکی از این موارد هیدروژناسیون متیل استو استات می­باشد که معمولاً  در کنار یک کاتالیست و در راکتور بچ رخ می­دهد. یکی از شناخته شده ترین این کاتالیست­ها نیکل می­باشد . در این فصل سعی شد در مورد هیدروژناسیون متیل استات با استفاده از کاتالیست نیکل و نحوه تولید کاتالیست نیکل در مقیاس آزمایشگاهی توضیحاتی داده شود.

 

دانلود فایل پروژه

بالا

اشتراک گذاری در گوگل پلاس برای حمایت از ما