دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – مهندسی فرآیند

عنوان:

کاربرد MTBE به عنوان جایگزین تترااتیل سرب در بنزین: ملاحظات اقتصادی و زیست محیطی

چکیده:

استفاده از بنزین حاوی سرب به علت آثار خطرناک آن بر روی سلامتی انسان و آلودگی هوا لزوم استفاده هرچه بیشتر از مواد اکسیژن زا در بنزین را توجیه می کند MTBE ماده جایگزین به جای ترکیبات سرب دار (تترااتیل سرب) است که برای بهسوزی و افزایش عدد اکتان بنزین به آن اضافه می شود که ضمن خوش سوزی بنزین خواص مطلوب با بنزین داشته و از نظر اقتصادی نیز توجیه پذیر است بنابراین یافتن راه حل هایی نظیر افزایش بازدهی بنزین ها در موتور ماشین و بالا بردن تکنولوژی مبنی بر مصرف کمتر بنزین و یا جلوگیری از هدر رفتن بنزین به صورت تبخیر و… موضوع این تحقیق می باشد. عموما در این تحقیق سعی شده به راه حل هایی که بتواند مشکلات فوق را حتی الامکان یکجا حل نماید دست یافته شود.

مقدمه:

با توجه به اثر تترااتیل سرب (TEL) در آلودگی محیط زیست و در جهت حذف تدریجی آن، ضرورت افزودن ماده ای که از یک طرف خوش سوزی را در بنزین بهبود بخشد و از طرف دیگر خواص مطلوب با بنزین داشته باشد و از نظر اقتصادی نیز توجیه پذیر باشند. هدف این تحقیق نحوه تولید MTBE به عنوان جایگزین برای TEL از نظر اقتصادی و آلودگی زیست محیطی می باشد.

در این تحقیق ابتدا به شناخت و تاریخچه اجزاء تشکیل دهنده بنزین و نیز تاریخچه تولید MTBE در جهان و ایران و نحوه تولید آن می پردازد و سپس به مقایسه و اصلاح بنزین با فرآیندهای مختلف عرصه شده در جهان پرداخته و در نهایت به چگونگی رفع مشکل آلودگی ناشی از سوخت بنزین با استفاده از مواد اکسیژن زا مورد بررسی قرار می دهد.

فصل اول: کلیات

1-1- هدف

در اواسط دهه هفتاد میلادی کم کردن مصرف سرب به عنوان افزودنی به بنزین مطرح شد. در سال 1990 عرضه بنزین سرب دار در بازار مصرف سوخت در ایالات متحده آمریکا به ده درصد کاهش یافت و در اروپا از اوایل دهه80 کاهش مصرف سرب در بنزین شروع گردید و به کمتر از 50 درصد کاهش یافت. در آسیای دور از جمله ژاپن که یکی از مصرف کنندگان بزرگ بنزین در جهان محسوب می شود کاهش سرب را از طریق افزودن آروماتیک به بنزین جهت تأمین کمبود اکتان بنزین عرضه شده، شروع نمودند. از آن زمان تاکنون، روش های مختلفی برای کاهش و حذف سرب و دیگر آلاینده های محیط زیست مورد توجه قرار گرفته که افزودن mtbe و تولید بنزین بازسازی شده مطرح ترین روش هاست.

بنزین همیشه حجیم ترین سوخت مصرفی ماشین بوده که در بعضی موارد قابل جایگزین و در بسیاری دیگر بدون رقیب می باشد لذا جایگاه خاصی در بین کلیه مواد انرژی زا کسب نموده است. از جمله پدیده های مبنعث از مصرف بنزین به عنوان سوخت ماشین، آلودگی محیط زیست و زیان های ناشی از آن بر روی سلامتی بشر می باشد. آلودگی های ناشی از مصرف بنزین را می توان به شرح زیر خلاصه نمود:

الف – نشر گازهای اکسیدهای ازت (NOX) در هوا که باعث تهدید سلامتی و ایجاد ناراحتی های تنفسی در انسان می باشد. این عامل ناشی از سوختن ترکیبات ازته موجود در بنزین است.

ب – نشر گاز منوکسید کربن (CO) در هوا که سمی بوده و منجر به ناراحتی تنفسی و همچنین کاهش قدرت فکری بزرگسالات و ضریب هوشی اطفال می گردد. این عامل عمدتا ناشی از ضعف سوختن بنزین است.

ج – نشر گازهای هیدروکربور در هوا که اغلب سمی بوده و سرطان زا می باشند. این عامل ناشی از تبخیر مقداری از بنزین در هوا است.

چ – نشر ترکیبات آروماتیکی مانند بنزین و غیره در هوا که سمی بوده و سرطان زا می باشد. همچنین باعث افزایش ازن در سطح زمین می گردد. این مواد به نام Carcinogen نامیده می شوند. این عامل ناشی از وجود آروماتیک ها در برش های بنزینی معمولی و مرغوب نظیر محصول Platformate پالایشگاه هاست.

ح – گرم شدن سطح کره زمین ناشی از افزایش گازهای گلخانه ای نظیر هیدروکروبور  NOX-CO-CH4 و گاز اوزن (O3) و Co2 و…

خ – امکان تولید مواد کشنده ای نظیر (PAN (Peroxy Acetyl Nitrile که از ترکیب گازهای NO و هیدروکربورهای موجود در هوا در مجاورت نور خورشید (پدیده فتو سنتز) ایجاد می شود ضمنا ازن (O3) نیز تولید می کند.

هرچند که هریک از موارد فوق باید با رفع علت خاص خود برطرف گردد ولی از آنجا که تغییر فرمولاسیون بنزین با توجه به نقش اصلی آن تولید انرژی است، به سادگی امکان پذیر نیست، جوامع صنعتی در طی تلاش های خود سعی در شناخت مواد جدیدی داشته اند که بتواند مشکلات فوق را به نحو مطلوبی حل نماید.

بنابراین موضوع یافتن راه حل هایی نظیر افزایش بازدهی بنزین ها در موتور ماشین، و بالا بردن تکنولوژی مبنی بر مصرف کمتر بنزین و یا جلوگیری از هدر رفتن بنزین به صورت تبخیر و غیره به مسائل ناشی از آلودگی محیط زیست افزوده گردید.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.