پروژه بررسی فن آوریهای تولید مواد اکسیژن دار ممکن سوخت موتور از جمله MTBE،TAME، DIPE وdoc .ETBE

اختصاصی از یاری فایل پروژه بررسی فن آوریهای تولید مواد اکسیژن دار ممکن سوخت موتور از جمله MTBE،TAME، DIPE وdoc .ETBE 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:

1. uop.com
2. Li, Y., Yu, S., Chang, X., Wang, Y., Song, Y., Acta Petrolei Sinica

(Petroleum Processing Section) in Chinese 2001, 17(sup), 86

1. 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.

1. Aoki, K., Kusakabe, K., Morooka, S., AIChE J. 2000, 46(1), 221
2. Alfaro, S., Arruebo, M., Coronas, J., Menendez, M., Santamaria, J., Micro.

& Meso. Mater. 2001, 50(2-3), 195.

1. Coutinbo, D., Balkus, J., Kenneth, J., Micro. & Meso. Mater. 2002, 52(2),
2. Chase, J. D. and Galvez, B. B., Hydrocarbon Process., 60(3)(1981) 89.
3. Chase, J. C., in "Catalytic Conversions of Synthesis Gas and

Alcohols to Chemicals,'' ed. by R. G. Herman, Plenum Press, New

York (1984) 307.

1. Ainsworth, S.J., Chem. & Eng. News, (June 10, 1991) 13.
2. Shearman, J., Chem. Enq., (July 1991) 44v
3. O i l & Gas Journal, (Aug. 19, 1991) 28.

240

1. H.C. Van Ness, M.M. Abbott, Ind. Eng. Chem. Fundam. 17 (1978)

66–67.

1. R.E. Gibbs, H.C. Van Ness, Ind. Eng. Chem. Fundam. 11 (1972)

410–413.

1. D.P. DiElsi, R.B. Patel, M.M. Abbott, H.C. Van Ness, J. Chem. Eng.

Data 23 (1978) 242–245.

1. H.C. Van Ness, M.M. Abbott, Classical Thermodynamics of

Nonelectrolyte Solutions with Applications to Phase Equilibrium,

McGraw-Hill, New York, 1982.

1. H.C. Van Ness, J. Chem. Thermodyn. 27 (1995) 113–134.
2. J.A. Barker, Aust. J. Chem. 6 (1953) 207–210.
3. M.M. Abbott, H.C. Van Ness, AIChE J. 21 (1975) 62–71.
4. M.M. Abbott, J.K. Floess, G.E. Walsh Jr., H.C. Van Ness, AIChE
5. 21 (1975) 72–76.
6. J.G. Hayden, J.P. O’Connell, Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 14

(1975) 209–216.

1. J.H. Dymond, E.B. Smith, The Virial Coefficients of Pure Gases and

Mixtures—A Critical Compilation, Clarendon Press, Oxford, 1980.

1. M. Margules, Akad. Wiss. Wien, Mtah. Naturw. Kl.II (1895) 104, 1243
2. G.M. Wilson, J. Am. Chem. Soc. 86 (1964) 127–130.
3. H. Renon, J.M. Prausnitz, AIChE J. 14 (1968) 135–144.
4. D.S. Abrams, J.M. Prausnitz, AIChE J. 21 (1975) 116–128.
5. M. Góral, N. Asmanova, Fluid Phase Equilib. 86 (1993) 201–209.
6. 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.

1. J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, C.R. Chamorro, M.A. Villamañán, J.
2. Eng. Data 43 (1998) 1014–1020.
3. J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, C.R. Chamorro, M.A. Villamañán, J.
4. Eng. Data 43 (1998) 1021–1026.
5. C.R. Chamorro, J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, M.A. Villamañán, Entropie

224/225 (2000) 86–92.

1. C.R. Chamorro, J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, M.A. Villamañán, Fluid

Phase Equilib. 182 (1/2) (2001) 229–239.

1. C.R. Chamorro, J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, M.A. Villamañán, J.
2. Eng. Data 46 (2001) 1574–1579.
3. C.R. Chamorro, J.J. Segovia, M.C. Mart´ın, E.A. Montero, M.A.

Villamañán, Fluid Phase Equilib. 156 (1999) 73–87.

1. J.J. Segovia, Ph.D. Thesis, University of Valladolid, Spain, 1997.

[25] E.A. Montero, Ph.D. Thesis, University of Valladolid, Spain,

2. R.C. Reid, J.M. Prausnitz, B.E. Poling, The Properties of Gases and

Liquids, McGraw-Hill, New York, 1987.

1. D. Ambrose, J.H. Ellender, C.H.S. Sprake, R. Townsend, J. Chem.
2. 8 (1976) 165–178.

TRC—Thermodynamic Tables of Hydrocarbons, Vapour Pressures,

Thermodynamics Research Center, The Texas A&M University System,

College Station, 1976.

1. R. Chamorro, Ph.D. Thesis, University of Valladolid, Spain, 1998.
2. A. Riddick, W.B. Bunger, T.K. Sakano, Organic Solvents, Physical

Properties and Methods of Purification, Techniques of Chemistry,

1. 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.

1. Gmehling, J. Lohmann, A. Jakob, J. Li, R. Joh, Ind. Eng. Chem.
2. 37 (1998) 4876–4882.
3. Achten, C., Kolb, A., Puttmann, W., Seel, P., Gihr, R., 2002. Methyl tert-butyl ether
4. (MTBE) in river and wastewater in Germany. Environ. Sci. Technol. 36, 3652–
6. Arambarri, I., Lasa, M., Garcia, R., Millan, E., 2004. Determination of fuel dialkyl
7. ethers and BTEX in water using headspace solid-phase microextraction and gaschromatography–flame ionization detection. J. Chromatogr. A 1033, 193–203.
8. 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.
9. 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.
10. CEN, 2006. EN 1622: Water Quality – Determination of the Threshold OdourNumber and the Threshold Flavour Number. European Standard. EuropeanCommission on Normalisation, Brussels.
11. Dale, M.S., Moylan, M.S., Koch, B., and Davis, M.K., 1997. MTBE: Taste-and-odor
12. Threshold Determinations Using the Flavor Profile Method. Presentation. In:

Water Quality Technology Conference of the American Water Works

Association, November 1997, Denver, CO.

1. Danish, EPA, 2000. Taste/odour Study on MTBE Performed by ISO-Method with Measured Concentrations. Danish Environmental Agency, Copenhagen.
2. Davis, J.M., Farland, W.H., 2001. The paradoxes of MTBE. Toxicol. Sci. 61, 211–217.
3. Deeb, R.A., Chu, K.H., Shih, T., Linder, S., Suffet, I., Kavanaugh, M.C., Alvarez-Cohen, L.,
4. 2003. MTBE and other oxygenates: environmental sources, analysis, occurrence,

and treatment. Environ. Eng. Sci. 20, 433–447.

1. DeWitt & Company Inc., 2000. MTBE and Oxygenates 2000 Annual, Houston, Texas.
2. DNREC, 2001. UST Branch Announces New Analytical Requirements for TAME and
3. ThinkTank 34, 1–2. <http://www.dnrec.state.de.us/dnrec2000/divisions/

awm/ust/thinktank/PDF/tt34.pdf> (accessed 12.08.08).

1. EC, 2005. New and Renewable Energy. European Commission, Directorate-General

for Energy and Transport, B-1049 Bruxelles, Belgium.

1. ECB, 2002. European Risk Assessment Report on Tert-butyl Methyl Ether. European

Chemicals Bureau, Italy.

1. ECB, 2006. European Risk Assessment Report on 2-Methoxy 2-Methyl Butane

(TAME). European Chemicals Bureau, Italy.

1. EFOA, 2006. ETBE Technical Product Bulletin, European Fuel Oxygenates

Association, Brussels. <www.efoa.org/docs/ETBE_PRODUCT_BULLETTIN_

1. PDF> (accessed 12.08.08).
2. 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.

1. EPA, 1999. The Blue Ribbon Panel Report on Oxygenates in Gasoline. EPA420-R-99-
2. US Environmental Protection Agency, Washington, DC., USA.
3. 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.
4. Happel, A.M., Beckenbach, E.H., Halden, R.U., 1998. An Evaluation of MTBE Impactsto California Groundwater Resources, UCLA-AR-130897. Environmental
5. Protection Department, Lawrence Livermore National Laboratory, Universityof California, Livermore.
6. Hu, Q., Zhang, C., Wang, Z., Chen, Y., Mao, K., Zhang, X., Xiong, Y., Zhu, M., 2008.
7. Photodegradation of methyl-tert-butyl ether (MTBE) by UV/H2O2 and UV/TiO2.
8. J. Hazard. Mater. 154, 795–803.

Johnson, R., Pankow, J., Bender, D., Price, C., Zogorski, J., 2000. MTBE–To what extent

1. will past releases contaminate community water supply wells? Environ. Sci.
2. 34,