شبیه سازی رآکتور سنتز متانول

فهرست

فصل اول :متانول ،خواص و روشهای تولید ۳

۱-۱-تاریخچه [۱] ۳

۱- ۲- خصوصیات فیزیکی Physical properties [1] 5

1-3-  واکنشهای شیمیایی [۱] ۷

۱-۴- تولید صنعتی و فرآیند آن [۱] ۷

۱-۵-ماده خام [۱] ۱۲

۱-۵-۱-گاز طبیعی [۱] ۱۲

۱-۵-۳-نفتا [۱] ۱۷

۱-۵-۴-ذغال سنگ [۱] ۱۸

۱-۶-کاتالیست [۱] ۱۸

۱-۷-تولید در مقیاس تجاری [۱] ۱۸

۱-۸-واکنشهای جانبی [۱] ۱۹

۱-۹-خالص سازی [۱] ۲۰

۱-۱۰-۱-۲-کاربرد اسید استیک در صنایع: ۲۳

۱-۱۰-۲-تولید وینیل استات: ۲۴

۱-۱۰-۳-فرمالدئید: ۲۴

۱-۱۰-۴-اتیلن گلیکول: ۲۵

۱-۱۰-۷- ترکیبات کلرومتان : ۲۶

۱-۱۰-۸-متیل ترشری بوتیل الکل(MTBE) 26

1-10-9-کاربرد متانول در مخلوط با بنزین: ۲۹

فصل دوم: سینتیک و مکانیسم واستوکیومتری[۲] ۳۱

۲-۱-۲-سینیتیک ومکانیسم واکنشهای کاتالیستی ۳۴

جدول ۱-۴ دو نوع جذب سطحی را مقایسه می کند . ۳۶

۲-۱-۴-بررسی سینتیکی ۴۱

۲-۱-۵-۱-مکانیسم Langmuir- Hinshelwood (1421 ) 44

2-2-ترمودینامیک و سینتیک سنتز فشار پائین متانول[۳] ۴۸

۲-۲-۱-مقدمه ۴۹

۲-۲-۲-استوکیومتری و ترمودینامیک ۴۹

۲-۲-۳-سینتیک و مکانیسم ۵۳

klier 55

Graff 55

2-2-4-مکانیسم ۵۹

فصل سوم: شبیه سازی واکنش کاتالیستی هتروژنی توسط Hysys 61

3-2-مراحل شبیه سازی رآکتور در Hysys [5] 64

4-مراحل نصب رآکتور ۶۹

۳-۳-نتایج حاصله از شبیه سازی ۷۰

منابع : ۷۳

فصل اول :متانول ،خواص و روشهای تولید

۱-۱-تاریخچه [۱]

مصریان باستان جهت مومیایی کردن ازمخلوطی استفاده می کردند که شامل متانول نیزبود،که آنرا از پیرولیز چوب به دست آورده بودند با این وجود متانول خالص برای اولین بار توسط رابرت بویل در ۱۶۶۱ جدا سازی شد، که او آنرا Spirit of box  نامید. زیرا در تهیه آن از چوب صندوق استفاده کرده بود که بعداً به Piroxilic Spirit  معروف شد. در سال ۱۸۳۴ ، شیمیدانان فرانسوی آقایانJean -Baptiste وEugene Peligot  عناصر تشکیل دهندة آنرا شناسایی کردند ،آنها همچنین لغت methylene را به شیمی آلی وارد کردند که واژه methu به معنای شراب واژه hyle به معنای چوب بود. سپس در سال ۱۸۴۰ واژه methyl  از آن مشتق شد و جهت توصیف Methyl Alcohol  استفاده شد. سپس این نام در سال ۱۸۹۲ به وسیله کنفرانس بین المللی نامگذاری مواد شیمیایی بهMethanol کوتاه شد.

   در۱۹۲۳،دانشمند آلمانیMattias Pier که برای شرکتBASFکارمی کرد،  طرحی را جهت تولید متانول از گاز سنتز (مخلوطی از اکسیدهای کربن و هیدروژن که از زغال به دست می آمد و در سنتز آمونیاک نیز کاربرد دارد ) ارائه کرد. که در آن از کاتالیست روی- کرم استفاده می شد و شرایط سختی از نظر فشاری (۱۰۰۰ الی۳۰۰  اتمسفر) و دما (بالای  ) داشت. تولید مدرن متانول هم اکنون توسط کاتالیست هایی که امکان استفاده از شرایط دمایی کمتر را دارند، ممکن است.

متانول ( متیل الکل ) به فرمول   یک مایع شفاف سفید رنگ شبیه آب است که در دمای معمولی بوی ملایم دارد . از زمان کشف آن در اواخر قرن هفدهم تاکنون مصرف آن رشد رو به فزونی داشته به طوری که اکنون با تولید سالانة‌  تن متریک رتبه ۲۱ را در بین محصولات شیمیایی صنعتی داراست متانول گاها با عنوان الکل چوب یا ( برخی مواقع Wood Spirite ) نیز خوانده می شود که دلیل آن به تقریبا یک قرن تولید تجاری آن از خرده چوب بر می گردد به هر حال متانولی که از چوب تهیه شده باشد مواد آلوده کنندة‌ بیشتری ( مانند استیلن ،‌ اسید استیک ، الکل الیل ) دارد تا الکلهای صنعتی امروزی .

      برای سالهای متوالی مصرف کننده اصلی متانول تولیدی ، فرمالدئید با مصرف تقریبا نیمی از متانول تولید شده بود ولی در آینده از اهمیت آن کاسته می شود زیرا مصارف جدیدی از جمله تولید اسید استیک و MTBE (که جهت بهبود عدد اکتان بنزین به کار می رود ) در حال افزایش است . از طرفی استفاده از متانول به عنوان سوخت در شرایط ویژه قابل توجه خواهد بود .