Simultaneous production of tert-amyl alcohol and tert-amyl-ethyl-ether in a reactive distillation column
Tersiyer amil alkol ve tersiyer amil etil eterin reaktif damıtma kolonunda eşzamanlı üretimi
- Tez No: 143124
- Danışmanlar: PROF.DR. TİMUR DOĞU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Oktan Yükseltici, İzoamilen, TAEE, Reaktif Damıtma Kolonu, Octane Enhancer, Isoamylene, TAEE, Reactive Distillation Column
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
MTBE'in neden olduğu çevresel problemler nedeniyle alternative oktan yükseltici bileşikler konusundaki araştırmalar tersiyer-amil-etil-eter (TAEE), tersiyer-amil-metil-eter (TAME) ve yüksek alkollerin üretimine yönelmiştir. Tersiyer-amil alkol (TAA), MTBE yerine kullanılabilecek iyi bir seçenek olarak görülmektedir. Yakıtın yanma özelliklerini arttıran, karbon monoksit ve yanmamış hidrokarbon emisyonunu azaltan bu eterler etanol ve methanolün FCC benzini içerinde bulunan C5 reaktif olefinleri ile reaksiyonu sonucu üretilebilirler. Son yıllarda,“Reaktif Damıtma İşlemi”MTBE, TAME gibi dönüşümleri denge ile sınırlanan maddelerin üretiminde kullanılmaya başlanmış ve büyük ilgi görmüştür. Bu çalışmamızda, reaktif damıtma kolonunda izoamilen, etanol ve su kullanılarak eşzamanlı TAEE ve TAA üretimi çalışılmıştır. Oksijenli bileşiklerin üretiminde düşük saflıkta etil alkol (içeriğinde su bulunan) kullanımının hammadde maliyetini düşürücü üstünlüğü vardır. Çalışmamızda kullanılan kesikli damıtma kolonunda 8 adet delikli tepsi bulunmaktadır ve bu tepsilerden iki tanesi reaktif bölge olarak seçilmiştir. Hazırlanan Amberlyst-15 katalizör paketleri (10gr/tepsi), seçilen bu tepsilerin üzerine yerleştirilmiştir. Besleme karışımı içerisindeki su/etil alkol mol oranı 0.135'de sabit tutulurken, izoamilen mol oranı 0.03 ila 0.18 arasında değiştirilmiştir. Deneyler, reaksiyon bölgesi sıcaklığı 70°-110°C aralığında değiştirilerek yapılmıştır. Bu sistemde, C5 reaktif olefinlerinin etil alkol ve su ile paralel 2 tepkimesi TAEE ve TAA oluşumunu sağlamıştır. Yüksek sıcaklık ve düşük olefin konsantrasyonlarında yüksek değerlerde C5 reaktif olefinlerinin (93% üzerinde) dönüşümü sağlanmıştır. TAA'nın, TAEE'ye gore seçiciliği sıcaklıktaki artış ile büyük oranda artmıştır. Ayrıca, su moleküllerinin Amberlit 15 taneciklerinin -S03H aktif noktalarına daha kuvvetli adsorblandığı (hidrojen bağı kurarak) ve bu durumun TAEE üretiminde katalizörü olumsuz yönde etkilediği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Due to the water pollution problems created by MTBE, significant research was focused on the production of alternative oxygenates, such as tert-amyl- ethyl-ether (TAEE), tert-amyl-methyl-ether (TAME) and higher alcohols as octane enhancing gasoline blending components. Tert-amyl alcohol (TAA) may also be considered as an attractive alternate to MTBE. These oxygenates are expected to improve the burning characteristics of gasoline and reduce exhaust emissions of CO and hydrocarbons. They may be produced by the reaction of C5 reactive olefins (isoamylenes), which are already present in FCC light gasoline, with ethanol, methanol or water. Reactive distillation processes have attracted significant attention in recent years, for the production of similar ethers (such as MTBE and TAME) to enhance the conversion in such equilibrium limited reactions.In the present study, simultaneous production of TAEE and TAA was investigated in a reactive distillation column using isoamylenes and ethanol- water mixture as reactants. Use of low purity ethanol (containing some water) in the production of such oxygenates might also offer a major advantage in terms of reactant cost. The batch reactive distillation column used in this work had 8 perforated plates and two of those plates were selected as the reaction zone. Amberlyst-15 catalyst packages (10g/plate) were placed over these two plates. Water/ethanol mole ratio in the liquid feed was 0.134, while mole fraction of isoamylene was changed between 0.03 and 0.18. Experiments were repeated in a temperature range between 70°-110°C. In this system, C5 reactive olefins were converted to TAEE and TAA by two competing parallel reactions, by reacting with ethanol and water, respectively. Very high conversions of C5 reactive olefins (over 93%) were achieved especially at high temperatures and low olefin concentrations. Selectivity of TAA with respect to TAEE was significantly increased of high temperature. It was shown that, water molecules were more strongly adsorbed on the -S03H sites of Amberlyst-15 than alcohols (forming a hydrogen bonded network) leading to poisoning of the catalyst for TAEE production.
Benzer Tezler
- The reduction of ash content of pekmez (grape molasses) by ion exchange
İyon değiştirme yoluyla pekmezde kül oranının azaltılması
CEVDET ÖZTİN
Doktora
İngilizce
2003
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜRKER GÜRKAN
- Assessment of performance parameters of cogeneration systems
Kojenerasyon sistemlerinin performans parametrelerinin değerlendirilmesi
NİLAY ÇUBUKÇU
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY YEŞİN
- Kojenerasyon santrallerinde koruma
Protection of the cogenerating plants
BENAN ÖĞÜT
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN KAYPMAZ
- Bölgesel ısıtma bileşik ısı güç santralı tasarımı ile ilgili bilgisayar programı geliştirme
Computer simulation and design of co-generation power plant
MELEK BAVBEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ
- Elektrik ve ısı enerjisi üretiminde yüksek verimli sistemlerin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
İRFAN MÜLKOĞLU