دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
نوع فایل: word
قابل ویرایش 188 صفحه
چکیده:
در گذشته بمنظور ارتقای عدد اکتان بنزین معمولاً از موادی مانند تتراتیل سرب (TEL) یا تترامتیل سرب (TML) استفاده میشده ست اما امروزه استفاده از این مواد بدلیل سمی بودن اکسیدهای سرب خروجی و آلودگیهای محیط زیست منسوخ گردیده و کشورهای دنیا به ندرت از این مواد جهت بهبود عدد اکتان بنزین استفاده می کنند. امروزه بدلیل مخاطرات زیست محیطی ترکیبات آلی سرب و ممنوعیت مصرف آن در کشورهای مختلف جهان، گروهی از ترکیبات تحت عنوان کلی ( ترکیبات اکسیژن زا) جایگزین ترکیبات سرب دار در بنزین شده اند. پس از حذف سرب از بنزین در جهت رعایت مقررات محیط زیست دو نوع ماده اکسیژنه ( الکل ها ، اترها) برای ترکیب یا بنزین مورد استفاده قرار می گیرد. این مواد بدلیل داشتن اکسیژن، سبب بالا رفتن عدد اکتان بنزین و در نتیجه بهبود احتراق سوخت و کاهش انتشار منوکسید کربن ، مواد آلی فرار، هیدروکربنهای اشباع شده و... میگردد.
در این پروژه به بررسی فن آوریهای تولید مواد اکسیژن دار ممکن سوخت موتور از جمله MTBE،TAME، DIPE و ETBEپرداخته می شود. این اکسیژن سازها می توانند راه های مختلف وارد بدن انسان شوند که در ترکیبات بالا MTBE اثرات زیان بارتری بر سلامتی انسان داشته و چون در کشور ما از MTBE نسبتبه بقیه ترکیبات استفاده بیشتری می شود، تولید ، استفاده، آلودگی های این ترکیب و اثرات آن بر محیط نسبت به ترکیبات دیگر ذکر شده، شرح بیشتری داده می شود.
سپس حالت های ترمودینامیکی آزمایشات ، مدل سازی ، طراحی ابداعات ، بحث ، چگونگی تولید ، جنبش شناسی و مقایسه آنها پرداخته می شود. فرآیندهایی که ترکیبات اکسیژن دار بالا را تولید می کنند شاملHuls، Ethermax وOxyproمی باشند که مورد مطالعه قرار گرفته اند.
مقدمه:
ا نواع سوخت ها:
سوخت ها کلا از نظر کاربرد 11 دسته هستند که عبارتند از:1-ایزو اکتان 2 -متانول 3-اتانول 4-نیترومتان 5-نیترو پروپان 6-بنزین 7-پروپان 8-سوخت موتورهای دیزل 9-گاز شهری 10-m85 11-هیدرازین
بنزین چیست؟
بنزین ترکیبی از هیدرو کربن های مختلف انواع اولفینی پارافینی و اروماتیک است که افزودنی های مختلف ویژگی فیزیکی و شیمیایی ان را تغییر می دهد بنزین هم از طریق سینتیکی و هم از طریق تقطیر نفت خام بدست می اید.
الکل ها و نیترو متان سوخت مورد استفاده در درگ و مسابقات ایندی هستند.
نیترو متان 2.5 برابر بنزین دارای انرژی شیمیایی است ولی چون پدیده احتراق مخرب رو شدت میدهد فقط چند ثانیه قابل استفاده هست و صدمه زیادی به موتور وارد می کند.
انرژی زیاد اکتان بالا و خنک کنندگی خوب از ویژگی های الکل هاست.
متانول مخلوط با نایتروس اغلب در مسابقات با مسیر دایره ای استفاده می شود.
مخلوط کردن این مواد با بنزین انرژی خیلی بالایی تولید میکنه که در مسابقات طولانی کاربرد دارد.
از تزریق اب و الکل برای مقاوم نمودن سوخت در برابر احتراق مخرب استفاده می شود.
حالا یک سوخت خوب باید چه ویژگی هایی داشته باشد:
1-ارزان باشد و به راحتی قابل تهیه باشد
2-رسوبات مضر تولید نکند و در احتراق کربن ،اضافه را هم پاک کند
3-خواص ضد اکسید کننده داشته باشد تا از تشکیل مواد اکسیده جلو گیری کند
4-واکنش شیمیایی با موتور و لوله های سوخت ندهد
5-انرژی احتراق خوب و قابل توجه داشته باشد
6-قابلیت فشرده شدن با هوا تا حد مناسبی را داشته باشد تا تراکم زیاد رو تحمل کند
7-احتراق ارام و یکنواختی داشته باشد
8-خنک بسوزد و گرمای مخرب تولید نکند
9-تحمل اوا نس الکتریکی خوبی داشته باشد تا حداکثر انرژی احتراقی از ان بدست اید
10-چرب باشد تا به اجزای موتور لغزندگی بدهد
11-با افزودنی هایی که به ان اضافه می شود به خوبی سازگار باشد
به زبان ساده هر چه سوختی در مقابل پدیده احتراق مخرب مقاوم تر باشد اکتان بالاتری دارد.
یک سوخت خوب باید بعد از احتراق شمع مشتعل شود و به ارامی داخل اتاقک پخش شود تا انرژی مناسب بر تاج پیستون وارد شود.
این احتراق مناسب باعث می شود که موج انفجار به صورت یک موج منظم در کل اتاقک پخش شود و حداکثر قدرت بدست بیاد ولی اگر احتراق مخرب در موتوری روی بدهد در مناطق مختلف موج هایی متفاوت تولید می شود که همدیگر را خنثی می کنند و انرژی رو به هدر می دهند و انرژی گرمایی زیادی تولید می کنند. نوع دیگه احتراق مخرب زمانی هست که جرقه فقط مقداری از سوخت رو منفجر می کند و بقیه ان با سوختن در زمان نا مناسب به موتور اسیب جدی می زند.
فهرست مطالب:
چکیده
مقدمه
ا نواع سوخت ها
بنزین چیست؟
انواع مکمل ها
تولید مکمل های سوخت از گیاهان کویری و میکرو جلبک ها
فواید ومضرات مکمل ها
بهبود ساختار سوخترسانی و درنتیجه افزایش نیرو و کاهش انتشار آلودگی
درجه اکتان بنزین
اندازه گیری عدد اکتان
اکتان تحقیقاتی
مواد افزایش دهنده اکتان بنزین
عوامل موثر بر عدد اکتان
افزودنیهای بنزین
بهینه سازی سوخت بنزین
فصل اول
تکنولوژی اکسیژن زنی به فراورده ها
مقدمه ای بر مواد اکسیژن دار MTBE ,ETBE ,TAME ,DIPE
اتانول
متانول
ایزو بوتیلن
متیل ترشری بوتیل اتر (MTBE)
مشخصات فیزیکیMTBE
مشخصات شیمیایی
تاثیرات فیزیولوژیکیMTBE
اثرات خوردگی
ذخیره سازی
کاربردهایMTBE
افزایش دهنده عدد اکتان بنزین
مشخصات کیفیMTBE تجارتی
اتیل ترشری بوتیل اتر(ETBE)
فصل دوم
مروری بر منابع علمی
فرایند الفلکس uop برای تولیدMTBE
مواد شیمیایی نفتی
کاربرد ها
توصیف
مواد اولیه
کاتالیست
ترکیب ETBE
طرح جریان فرایند
شیمی فرایند
مزایا
نقطه جوش راکتور CDTECH
بسته بندی لایه های نازک زئولیتی
کاربرد در ترکیب ETBE در یک ستون تقطیر کاتالیستی
مقدمه
آزمایش
آماده بسته بندی لایه های نازک زئولیتی
تقطیر کاتالیستی
بهینه سازی فرایند تولید ETBE
بحث ونتیجه گیری
بهینه سازی فرایند تولید
نتایج
جنبش شناسی ترکیب فاز گاز ETBE در کاتالیست:wells,Dawson
بحث
دو واقعیت دیگر
ETBE اضافی ترکیب اتانول در بنزین نوع یروسوپر
بنزین پایه(G1,G2)
ترکیب بنزین های پایه
منحنی هایتقطیر
تأثیر افزودن اتانول
نتیجه گیری
ویژگی ترمودینامیک bio-fuels(سوختهای طبیعی، زیستی): عوامل اضافی برای ترکیبات دوگانه شامل ETBE و هیدروکربن ها
آزمایشات
نتایج آزمایشات
نتیجه گیری
مقایسه ومطالعه اکسیداسیون DMEو مقایسه DEE و: DIP
اندازه گیری تولید پروکسید ها
اندازه گیری مصرف اکسیژن
نتیجه گیری
موازنه مایع_بخار،آنتالپی مخلوط دوتایی شامل DIPEو هیدروکربن های مونوآروماتیک،
مدل سازی ونتایج تجربی انها
تخمین پارامترهای فعل و انفعالات
ویژگی و مدلسازی بنزین محتوی MTBE; DIPE; TAME به عنوان اکسیژن سوخت بر
اساس داده مایع _بخار دو گانه ایزوترمال جدید
مواد
روش آزمایشگاهی
توضیح
مقایسه ترکیب TAME و مبادله یون رزین رشته‌ای و مبادله یون کاتالیستی الیافی
آزمایشات
کاتالیست
راکتورCSTR
راکتور Batch
نتیجه وبحث
آزمایشراکتور Batch با SMOPEX-1o1
مدل جنبشی
تقطیر کاتالیکی برای ترکیبات TAME با ساختار کاتالیکیpakings
شیمی سیستم
طرح تأسیسات آزمایشی
واکنش پذیری paking multipack
مدل سازی سرعت پایه
مدل پارامتر ها
درستی مدل
نگاشت های منحنی پس ماندهای ناشی از تقطیر واکنشی کاتالیست های ناهمگن ازاترهای
سوخت MTBE ,TAME
فرمول مدل:
ترکیب کاتالیستی ناهمگن MTBE
VLEو داده های واکنش شیمیای
نگاشت های منحنی تقطیر و تحلیل راه حلهای پایا
مقایسة بین ترکیبات کاتالیستی MTBE همگن و ناهمگن
ترکیبات کاتالیست ناهمگن TAME:
ترکیب اترهای C5از متانول و 2 متیل 1 پروپانول (ایزوبوتانول
توصیفات ترمودینامیکی
توصیفات جنبشی
کاتالیست های پلیمری آلی
بهبود اکتان از طریق اکسایش اکسیژن زنی شامل: TAME, DIPE , ETBE , MTBE
مقدمه
روش آزمایشگاهی
بحث و نتیجه گیری
نتیجه گیری
فصل سوم
MTBE
MTBE چیست؟
MTBE و جایگاه آن در سوخت
میزان مصرف MTBE در نقاط مختلف جهان طی سالهای 2004-2003
روش های اندازه گیری کمی
روش های آماده سازی و پیش تغلیظ نمونه
تنظیم شرایط دستگاه گاز کروماتوگراف
مرحله استخراج نمونه ها:
اندازه گیری نمونه های حقیقی
ورود MTBE به منابع آب
سرنوشت MTBE در منابع آب
انتقال MTBE در محیط زیست و سرنوشت نهایی آن در طبیعت
خطرات MTBE
تاثیرات MTBE روی سلامت انسان
میزان طعم وبوی افزودنیهای بنزین و وجود انها درمجموع مناطق اب نوشیدنی هلند
ایران به دانش حذف آلودگی MTBE از آبها دست یافت
فرایندهای تولید اترها
فرایند های اتر های HULS
مقدمه
فرایند اترهایHULS برای MTBE,ETBE,TAME
دیاگرام جریان فرآیند
محصولات
هزینه های اقتصادی و عملیاتی
تجربه ی تجاری
فرایند تولید 1- بوتان UOP
هم رسوبی بوتادین_ فرایند KLP /استخراج:
بخش اترماکس
فرایند بازیافت1-بوتان هولز
فرآیندUOP Ethermax برای تولیدTAME , ETEB , MTBE
توصیف فرآیند
جریان فرآیند
محصولات
هزینه های عملیاتی و اقتصادی
تجربه تجاری Ethermax
فرایندهای ایزومریزاسیونالفین UOP
مقدمه
توصیف فرایند پنتسوم
جریان فرایند پنتسوم
توصیففرایند بوتسوم
جریان فرایند بوتسوم
بخش احیاء
هزینه های اقتصادی
تجربه ی تجاری
فرآیند Oxypro
طرح جریان تولید
محصولات
ارزش عملیاتی و اقتصادی
تجربه تجاری
منابع
منابع ومأخذ:
- uop.com
- Li, Y., Yu, S., Chang, X., Wang, Y., Song, Y., Acta Petrolei Sinica
(Petroleum Processing Section) in Chinese 2001, 17(sup), 86
- Oudshoorn, O. L., Janissen, M., Van Kooten, W. E. J., Jansen, J.C., Van
den Bleek, C. M., Calis, H.P.A., Chem. Eng. Sci. 1999, 54, 1413.
- Aoki, K., Kusakabe, K., Morooka, S., AIChE J. 2000, 46(1), 221
- Alfaro, S., Arruebo, M., Coronas, J., Menendez, M., Santamaria, J., Micro.
& Meso. Mater. 2001, 50(2-3), 195.
- Coutinbo, D., Balkus, J., Kenneth, J., Micro. & Meso. Mater. 2002, 52(2),
- Chase, J. D. and Galvez, B. B., Hydrocarbon Process., 60(3)(1981) 89.
- Chase, J. C., in "Catalytic Conversions of Synthesis Gas and
Alcohols to Chemicals,'' ed. by R. G. Herman, Plenum Press, New
York (1984) 307.
- Ainsworth, S.J., Chem. & Eng. News, (June 10, 1991) 13.
- Shearman, J., Chem. Enq., (July 1991) 44v
- O i l & Gas Journal, (Aug. 19, 1991) 28.
240
- H.C. Van Ness, M.M. Abbott, Ind. Eng. Chem. Fundam. 17 (1978)
66–67.
- R.E. Gibbs, H.C. Van Ness, Ind. Eng. Chem. Fundam. 11 (1972)
410–413.
- D.P. DiElsi, R.B. Patel, M.M. Abbott, H.C. Van Ness, J. Chem. Eng.
Data 23 (1978) 242–245.
- H.C. Van Ness, M.M. Abbott, Classical Thermodynamics of
Nonelectrolyte Solutions with Applications to Phase Equilibrium,
McGraw-Hill, New York, 1982.
- H.C. Van Ness, J. Chem. Thermodyn. 27 (1995) 113–134.
- J.A. Barker, Aust. J. Chem. 6 (1953) 207–210.
- M.M. Abbott, H.C. Van Ness, AIChE J. 21 (1975) 62–71.
- M.M. Abbott, J.K. Floess, G.E. Walsh Jr., H.C. Van Ness, AIChE
- 21 (1975) 72–76.
- J.G. Hayden, J.P. O’Connell, Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 14
(1975) 209–216.
- J.H. Dymond, E.B. Smith, The Virial Coefficients of Pure Gases and
Mixtures—A Critical Compilation, Clarendon Press, Oxford, 1980.
- M. Margules, Akad. Wiss. Wien, Mtah. Naturw. Kl.II (1895) 104, 1243
- G.M. Wilson, J. Am. Chem. Soc. 86 (1964) 127–130.
- H. Renon, J.M. Prausnitz, AIChE J. 14 (1968) 135–144.
- D.S. Abrams, J.M. Prausnitz, AIChE J. 21 (1975) 116–128.
- M. Góral, N. Asmanova, Fluid Phase Equilib. 86 (1993) 201–209.
- J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, C.R. Chamorro, M.A. Villamañán, Fluid
Phase Equilib. 133 (1997) 163–172.
[17] J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, C.R. Chamorro, E.A. Montero, M.A.
Villamañán, Fluid Phase Equilib. 152 (1998) 265–276.
- J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, C.R. Chamorro, M.A. Villamañán, J.
- Eng. Data 43 (1998) 1014–1020.
- J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, C.R. Chamorro, M.A. Villamañán, J.
- Eng. Data 43 (1998) 1021–1026.
- C.R. Chamorro, J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, M.A. Villamañán, Entropie
224/225 (2000) 86–92.
- C.R. Chamorro, J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, M.A. Villamañán, Fluid
Phase Equilib. 182 (1/2) (2001) 229–239.
- C.R. Chamorro, J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, M.A. Villamañán, J.
- Eng. Data 46 (2001) 1574–1579.
- C.R. Chamorro, J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, E.A. Montero, M.A.
Villamañán, Fluid Phase Equilib. 156 (1999) 73–87.
- J.J. Segovia, Ph.D. Thesis, University of Valladolid, Spain, 1997.
[25] E.A. Montero, Ph.D. Thesis, University of Valladolid, Spain,
- R.C. Reid, J.M. Prausnitz, B.E. Poling, The Properties of Gases and
Liquids, McGraw-Hill, New York, 1987.
- D. Ambrose, J.H. Ellender, C.H.S. Sprake, R. Townsend, J. Chem.
- 8 (1976) 165–178.
TRC—Thermodynamic Tables of Hydrocarbons, Vapour Pressures,
Thermodynamics Research Center, The Texas A&M University System,
College Station, 1976.
- R. Chamorro, Ph.D. Thesis, University of Valladolid, Spain, 1998.
- A. Riddick, W.B. Bunger, T.K. Sakano, Organic Solvents, Physical
Properties and Methods of Purification, Techniques of Chemistry,
- II, Wiley/Interscience, 1986.
TRC—Thermodynamic Tables of Hydrocarbons and Non Hydrocarbons,
Densities, Thermodynamics Research Center, The Texas A&M
University System, College Station, 1973.
- Gmehling, J. Lohmann, A. Jakob, J. Li, R. Joh, Ind. Eng. Chem.
- 37 (1998) 4876–4882.
- Achten, C., Kolb, A., Puttmann, W., Seel, P., Gihr, R., 2002. Methyl tert-butyl ether
- (MTBE) in river and wastewater in Germany. Environ. Sci. Technol. 36, 3652–
- Arambarri, I., Lasa, M., Garcia, R., Millan, E., 2004. Determination of fuel dialkyl
- ethers and BTEX in water using headspace solid-phase microextraction and gaschromatography–flame ionization detection. J. Chromatogr. A 1033, 193–203.
- Baus, C., Hung, H., Sacher, F., Fleig, M., Brauch, H.J., 2005. MTBE in drinking waterproduction – occurrence and efficiency of treatment technologies. ActaHydrochim. Hydrobiol. 33, 118–132.
- Cardinali, F.L., Blount, B.C., Schmidt, R., Morrow, J., 2008. Measurement of fueloxygenates in tap water using solid-phase microextraction gaschromatography–mass spectrometry. J. Chromatogr. Sci. 46, 381–387.
- CEN, 2006. EN 1622: Water Quality – Determination of the Threshold OdourNumber and the Threshold Flavour Number. European Standard. EuropeanCommission on Normalisation, Brussels.
- Dale, M.S., Moylan, M.S., Koch, B., and Davis, M.K., 1997. MTBE: Taste-and-odor
- Threshold Determinations Using the Flavor Profile Method. Presentation. In:
Water Quality Technology Conference of the American Water Works
Association, November 1997, Denver, CO.
- Danish, EPA, 2000. Taste/odour Study on MTBE Performed by ISO-Method with Measured Concentrations. Danish Environmental Agency, Copenhagen.
- Davis, J.M., Farland, W.H., 2001. The paradoxes of MTBE. Toxicol. Sci. 61, 211–217.
- Deeb, R.A., Chu, K.H., Shih, T., Linder, S., Suffet, I., Kavanaugh, M.C., Alvarez-Cohen, L.,
- 2003. MTBE and other oxygenates: environmental sources, analysis, occurrence,
and treatment. Environ. Eng. Sci. 20, 433–447.
- DeWitt & Company Inc., 2000. MTBE and Oxygenates 2000 Annual, Houston, Texas.
- DNREC, 2001. UST Branch Announces New Analytical Requirements for TAME and
- ThinkTank 34, 1–2. <http://www.dnrec.state.de.us/dnrec2000/divisions/
awm/ust/thinktank/PDF/tt34.pdf> (accessed 12.08.08).
- EC, 2005. New and Renewable Energy. European Commission, Directorate-General
for Energy and Transport, B-1049 Bruxelles, Belgium.
- ECB, 2002. European Risk Assessment Report on Tert-butyl Methyl Ether. European
Chemicals Bureau, Italy.
- ECB, 2006. European Risk Assessment Report on 2-Methoxy 2-Methyl Butane
(TAME). European Chemicals Bureau, Italy.
- EFOA, 2006. ETBE Technical Product Bulletin, European Fuel Oxygenates
Association, Brussels. <www.efoa.org/docs/ETBE_PRODUCT_BULLETTIN_
- PDF> (accessed 12.08.08).
- EPA, 1997. Drinking Water Advisory, Consumer Acceptable Advice and Health
Effects Analysis on Methyl tertiary-butyl Ether (MtBE). US Environmental
Protection Agency, Washington, DC., USA.
- EPA, 1999. The Blue Ribbon Panel Report on Oxygenates in Gasoline. EPA420-R-99-
- US Environmental Protection Agency, Washington, DC., USA.
- Fawell, J., 2007. MTBE: WHO guidelines and taste and odour issues for drinkingwater.. In: Barcelo, D. (Ed.), The Handbook ofEnvironmental Chemistry, 5R.Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, pp. 401–408.
- Happel, A.M., Beckenbach, E.H., Halden, R.U., 1998. An Evaluation of MTBE Impactsto California Groundwater Resources, UCLA-AR-130897. Environmental
- Protection Department, Lawrence Livermore National Laboratory, Universityof California, Livermore.
- Hu, Q., Zhang, C., Wang, Z., Chen, Y., Mao, K., Zhang, X., Xiong, Y., Zhu, M., 2008.
- Photodegradation of methyl-tert-butyl ether (MTBE) by UV/H2O2 and UV/TiO2.
- J. Hazard. Mater. 154, 795–803.
Johnson, R., Pankow, J., Bender, D., Price, C., Zogorski, J., 2000. MTBE–To what extent
- will past releases contaminate community water supply wells? Environ. Sci.
- 34,
