دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
“M.SC” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی- فرآیند
عنوان:
شبیه سازی فرآیند تولید ترشری آمیل متیل اتر از طریق تقطیر واکنشی

چکیده
امروزه فرآیند تقطیر واکنشی به علت مزایای غیر قابل انکار آن، بسیار مورد توجه قرار گرفته است .
تحقیقی که در پیش روی شماست مدلسازی و شبیه سازی فرآیند تقطیر واکنشی را مورد بررسی قرا ر
می دهد.
در این پروژه مدلسازی برجهای تقطیر از دو منظر مختلف و کاربردی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.
یکی دیدگاه مدل سازی تعادلی ستونهای تقطیر است که بر پایۀ وجود تعادل ترمودینامیکی در هر مرحله
می باشد و دیگری دیدگاه غیر تعادلی است که از فرض تعادل مرحله ای استفاده نکرده و اثر انتقال جر م،
انرژی و حرارت را پایه مدلسازی خود قرار می دهد.
در مرحله بعد اصول طراحی مفهومی فرآیند تولید ترشری آمیل متیل اتر به عنوان سیستم تحت یررسی
استخراج شده و از اطلاعات بدست آمده از طراحی مفهومی جهت شبیه سازی تولید این ماده توسط دو
استفاده شده که در نهایت نتایج بدست آمده از این Hysys و 3.0.1 Aspen plus نرم افزار کاربردی 11.1
Aspen شبیه سازی در فصل پنجم ارائه شده است. نتایج بدست آمده بیانگر این مطلب است که نرم افزار
جهت شبیه سازی فرآیندهای تقطیر چند جزئی از قابلیت های بالاتری برخوردار بوده و همگرایی اعداد با
دقت بهتری صورت پذیرفته است.

مقدمه
موضوع پایان نامه حاضر، تحقیق در یکی از زمینه های ناشناخته فرایند تقطیر واکنشی است . این فرآیند
همانطور که از نامش پیداست عبارتست از انجام همزمان دو فرآیند واکنش شیمیایی و جداسازی بکمک
تقطیر در یک ستون . روش تقطیر واکنشی مخصوصا ” برای رده وسیعی از واکنش های گرمازا در فاز مایع
دارای مزایایی نظیر، محدود نبودن میزان تبدیل واکنش کنندگان به تعادل شیمیایی، کاهش حجم و تعداد
تجهیزات فرآیندی مورد نیاز، کاهش میزان مصرف انرژی بخاطر استفاده از گرمای واکنش در عمل تقطیر،
افزایش گزینش گری فرآیند بخاطر خروج مداوم محصول از محیط واکنش و سهولت کنترل سیستم
می باشد.
یکی از کاربردهای فرآیند تقطیر واکنشی تولید اترهایی نظیر ترشری آمیل متیل اتر می باشد. این ماده بعد از
به دلیل خواص خوب خود به عنوان یکی از مهمترین افزودنی ها به بنزین موتور جهت خوش MTBE
توجه محققین به MTBE جهت تولید C سوزی استفاده میشود. در سالهای اخیر بدلیل کمبود خوراک 4
مجتمع ها جهت تولید ترشری آمیل متیل اتر معطوف FCC خروجی از واحدهای C استفاده از برش 5
گردیده است. در این تحقیق شبیه سازی فرآیند تولید این ماده در برج تقطیر واکنشی بکمک نرم افزارهای
اصلی مهندسی شیمی ارائه خواهد شد.

فصل اول
کلیات تحقیق

1-1 هدف از تحقیق:
هدف از این تحقیق که در پیش روی شماست مدلسازی و شبی ه سازی فرآیند تقطیر واکنشی می باشد. یکی از
عملیاتهای مهم در صنایع شیمیایی تقطیر واکنشی است . این فرآیند از ادغام رآکتور شیمیایی و برج
جداسازی حاصل شده که به علت تقابل انتقال جرم و س ینتیک واکنش جزء فرآیندهای پیچیده شیمیایی
تلقی می شود. این عملیات در بهبود اقتصاد فرآیند نقش به سزایی داشته و به ویژه برای واکنشهایی که از
محدودیت تعادل برخوردار هستند، فوق العاده کاربردی بوده که در صورت طراحی دقیق، به درصد تبدیل
مناسبی از محصول دست خواهیم یافت.
در این پروژه مدلسازی برجهای تقطیر از دو منظر مختلف و کاربردی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. یکی
دیدگاه مدل سازی تعادلی ستونهای تقطیر است که بر پایۀ وجود تعادل ترمودینامیکی در هر مرحله می باشد و
دیگری دیدگاه غیرتعادلی است که از فرض تعادل مرحله ای استفاده نکرده و اثر انتقال جرم ، انرژی و حرارت
را پایه مدلسازی خود قرار می دهد.
در ادامه اصول طراحی مفهومی فرآیند تولید ترشری آمیل متیل اتر به عنوان سیستم تحت بررسی استخراج
شده و از اطلاعات بدست آمده از طراحی مفهومی جهت شبیه سازی تولید این ماده توسط دو نرم افزار
استفاده شده که در نهایت نتایج بدست آمده از این شبیه سازی در Hysys و 3.0.1 Aspen plus کاربردی 11
فصل پنجم ارائه شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.