مدلسازی سنتز مستقیم دی متیل اتر از گاز سنتز در یک راکتور دوغابی
برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

سنتز مستقیم دی متیل اتر (DME) از گاز سنتز به شدت گرمازا است، بنابراین کنترل دما جهت تولید این ماده و همچنین روش مناسب انتقال حرارت در موفقیت چنین فرآیندی باید مورد توجه قرار گیرد. تحقیقات نشان داده است که راکتور دوغابی به دلیل داشتن ویژگی های مناسب انتقال حرارت و جرم، مناسبترین نوع در مقایسه با راکتورهای دیگر می باشد. در این تحقیق یک مدل ریاضی برای سنتز مستقیم DME از گاز سنتز در یک راکتور دوغابی با سیکل سینتیکی کامل، شامل مصرف CO، واکنش انتقال آب – گاز و آبگیری متانول، توسعه داده و مورد ارزیابی واقع شده است. این مدلسازی به کمک نرم افزار FLUENT، طبق مدل k-e با 10% شدت آشفتگی (مقدار صنعتی) انجام شده است. تاثیر پارامترهای فشار (25 تا 40 بار) و دما (220 – 280 درجه سانتی گراد) در شدت جریان خوراک 200 میلی لیتر در دقیقه و با نسبت جرمی

یکسان از ترکیب CO و H2 بر میزان تبدیل CO و گزینش پذیری تولید DME بررسی شده است. مقایسه نتایج به دست آمده برای تبدیل CO و گزینش پذیری تولید DME از مدل جاری با نتایج تجربی، نشان می دهد که در هردو مورد حداکثر خطا کمتر از 11% می باشد.

مقدمه

دی متیل اتر (DME) یا متوکس متان با فرمول شیمیایی CH3OCH3 ساده ترین اتر آلیفاتیکی است. تا سال 1975 این ماده در صنعت به عنوان یک محصول جانبی در تولید فشار بالای متانول به دست می آمد به طوری که 3 الی 5 درصد وزنی تولید شده را دی متیل اتر تشکیل می داد و به همراه متانول خام بازیابی شد. در سال 1980 با اصلاح و توسعه روش های سنتز متانول به ویژه توسط شرکت های Lugi و ICI، تهیه متانوب در فشارهای پایین ممکن شد و واحدهای جدید کاملا جایگزین واحدهای قدیمی گردیدند، در نتیجه در این واحدها دی متیل اتر به میزان بسیار کم تولید می شود. از آن تاریخ همواره سعی بر این است که دی متیل اتر را از طریق فرایندهای خاص کاتالیستی تهیه کنند؛ به طوری که در حال حاضر دو روش عمده تولید این ماده عبارتند از سنتز کاتالیستی مخلوط گازی CO و H2 (گاز سنتز) که به روش مستقیم معروف است و دیگری آبگیری کاتالیستی از متانول که روش غیرمستقیم نامیده می شود.

تا دهه 1980 میلادی از مهمترین کاربردهای صنعتی DME تبدیل آن به دی متیل سولفات با بهره گرفتن از سولفور تری اکساید بوده است به طوری که از 50000 تن تولید سالانه طی سال 1988 در اروپا غربی، حدود 15000 تن آن در تولید دی متیل سولفات مصرف می شد و باقی مانده یعنی 35000 تن DME در صنعت آئروسل و به عنوان پیشران به کار برده شده است. به دلیل بالا بودن ضریب حلالیت، این ماده به عنوان حلال در فرمولاسیون آئروسل هایی که دارای اجزای با حلالیت کم هستند بسیار باارزش است.

در دهه 1990 میلادی کاربرد این ماده به عنوان سوخت موتور دیزل و جایگزین گازوییل به شدت مطرح شد که می تواند تحول عظیمی در بازار سوخت دیزل را در آینده سبب شود.

برخی از دلایل استفاده از این ماده عبارتند از:

– وجود منابع عظیم گاز طبیعی و سهولت تهیه دی متیل اتر از گاز سنتز و متانول که هردو را می توان از گاز طبیعی به دست آورد.