شبیه سازی رآکتور سنتز متانول

فهرست

فصل اول :متانول ،خواص و روشهای توليد 3

1-1-تاريخچه [1] 3

1- 2- خصوصيات فيزيكي Physical properties [1] 5

1-3-  واكنشهاي شيميايي [1] 7

1-4- توليد صنعتي و فرآيند آن [1] 7

1-5-ماده خام [1] 12

1-5-1-گاز طبيعي [1] 12

1-5-3-نفتا [1] 17

1-5-4-ذغال سنگ [1] 18

1-6-كاتاليست [1] 18

1-7-توليد در مقياس تجاري [1] 18

1-8-واكنشهاي جانبي [1] 19

1-9-خالص سازي [1] 20

1-10-1-2-كاربرد اسيد استيك در صنايع: 23

1-10-2-توليد وينيل استات: 24

1-10-3-فرمالدئيد: 24

1-10-4-اتيلن گليكول: 25

1-10-7- تركيبات كلرومتان : 26

1-10-8-متيل ترشري بوتيل الكل(MTBE) 26

1-10-9-كاربرد متانول در مخلوط با بنزين: 29

فصل دوم: سينتيك و مكانيسم واستوکیومتری[2] 31

2-1-2-سينيتيک ومکانيسم واکنشهاي کاتاليستي 34

جدول 1-4 دو نوع جذب سطحي را مقايسه مي کند . 36

2-1-4-بررسي سينتيکي 41

2-1-5-1-مکانيسم Langmuir- Hinshelwood (1421 ) 44

2-2-ترموديناميك و سينتيك سنتز فشار پائين متانول[3] 48

2-2-1-مقدمه 49

2-2-2-استوكيومتري و ترموديناميك 49

2-2-3-سينتيك و مكانيسم 53

klier 55

Graff 55

2-2-4-مكانيسم 59

فصل سوم: شبيه سازي واكنش كاتاليستي هتروژني توسط Hysys 61

3-2-مراحل شبيه سازي رآكتور در Hysys [5] 64

4-مراحل نصب رآكتور 69

3-3-نتايج حاصله از شبيه سازي 70

منابع : 73

فصل اول :متانول ،خواص و روشهای توليد

1-1-تاريخچه [1]

مصريان باستان جهت موميايي كردن ازمخلوطي استفاده مي كردند كه شامل متانول نيزبود،كه آنرا از پيروليز چوب به دست آورده بودند با اين وجود متانول خالص براي اولين بار توسط رابرت بويل در 1661 جدا سازي شد، كه او آنرا Spirit of box  ناميد. زيرا در تهيه آن از چوب صندوق استفاده كرده بود كه بعداً به Piroxilic Spirit  معروف شد. در سال 1834 ، شيميدانان فرانسوي آقايانJean -Baptiste وEugene Peligot  عناصر تشكيل دهندة آنرا شناسايي كردند ،آنها همچنين لغت methylene را به شيمي آلي وارد كردند كه واژه methu به معناي شراب واژه hyle به معناي چوب بود. سپس در سال 1840 واژه methyl  از آن مشتق شد و جهت توصيف Methyl Alcohol  استفاده شد. سپس اين نام در سال 1892 به وسيله كنفرانس بين المللي نامگذاري مواد شيميايي بهMethanol كوتاه شد.

   در1923،دانشمند آلمانيMattias Pier كه براي شركتBASFكارمي كرد،  طرحي را جهت توليد متانول از گاز سنتز (مخلوطي از اكسيدهاي كربن و هيدروژن كه از زغال به دست مي آمد و در سنتز آمونياك نيز كاربرد دارد ) ارائه كرد. كه در آن از كاتاليست روي- كرم استفاده مي شد و شرايط سختي از نظر فشاري (1000 الي300  اتمسفر) و دما (بالاي  ) داشت. توليد مدرن متانول هم اكنون توسط كاتاليست هايي که امكان استفاده از شرايط دمايي كمتر را دارند، ممكن است.

متانول ( متيل الكل ) به فرمول   يك مايع شفاف سفيد رنگ شبيه آب است كه در دماي معمولي بوي ملايم دارد . از زمان كشف آن در اواخر قرن هفدهم تاكنون مصرف آن رشد رو به فزوني داشته به طوري كه اكنون با توليد سالانة‌  تن متريك رتبه 21 را در بين محصولات شيميايي صنعتي داراست متانول گاها با عنوان الكل چوب يا ( برخي مواقع Wood Spirite ) نيز خوانده مي شود كه دليل آن به تقريبا يك قرن توليد تجاري آن از خرده چوب بر مي گردد به هر حال متانولي كه از چوب تهيه شده باشد مواد آلوده كنندة‌ بيشتري ( مانند استيلن ،‌ اسيد استيك ، الكل اليل ) دارد تا الكلهاي صنعتي امروزي .

      براي سالهاي متوالي مصرف كننده اصلي متانول توليدي ، فرمالدئيد با مصرف تقريبا نيمي از متانول توليد شده بود ولي در آينده از اهميت آن كاسته مي شود زيرا مصارف جديدي از جمله توليد اسيد استيك و MTBE (كه جهت بهبود عدد اكتان بنزين به كار مي رود ) در حال افزايش است . از طرفي استفاده از متانول به عنوان سوخت در شرايط ويژه قابل توجه خواهد بود .