بهینه سازی شرایط عملیاتی فرآیند تولید استایرن مونومر در راکتور دو بستری با استفاده از کاتالیست احیا شده ی اکسیداسیون
چکیده
استایرن یک ترکیب هیدروکربنی آلی از خانواده¬ی آروماتیک¬ها است که در شرایط عادی مایعی سمی، قابل اشتعال، شفاف و بی¬رنگ بوده و دی هیدروژناسیون اتیل بنزن روش مرسوم تولید آن در صنعت می¬باشد. در این طرح از یک راکتور دو بستری که در آن بستر اکسیداسیون بلافاصله پس از بستر دی هیدروژناسیون تعبیه شده است، استفاده می¬شود. در بستر اکسیداسیون این راکتور از کاتالیست¬های احیا شده که از احیای حرارتی کاتالیست¬های مستعمل واحد استایرن مجتمع پتروشیمی تبریز به دست آمد، استفاده شد. در این پروژه تاثیر سه پارامتر دمای واکنش، فشار جریان بخار آب ورودی و فشار جریان اکسیژن ورودی روی فرآبند تولید استایرن دنبال شد و برهمکنش¬های این پارامتر¬ها نسبت به هم و شرایط بهینه ای از پارامتر¬های یاد شده در محدوده¬ی معین طی فرآیند مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایشات نشان می¬دهد که با افزایش دما تا میزان °c 620 راندمان تولید استایرن روند صعودی داشته و تا حدود ? 40 افزایش می¬یابد. همچنین دو پارامتر فشار جریان بخار آب ورودی و فشار جریان اکسیژن نیز به ترتیب دارای مقادیر بهینه ی bar 8/0 و bar 9/0 می¬باشند. در این پروژه جهت صرفه-جویی در زمان و هزینه¬ها، جلوگیری از انحراف در هدف و تحلیل¬های دقیق¬تر از نرم افزار minitab برای طراحی آزمایشات استفاده شد و به منظور ارزیابی نتایج تجربی کار، داده¬های آزمایشگاهی حاصل، هم با مدل به دست آمده از نرم¬افزار minitab و هم با مدل شبکه¬ی عصبی مصنوعی مقایسه و بررسی گردید، تحلیل¬های صورت گرفته از تطابق بسیار خوب ( بالاتر از ? 97 ) نتایج تجربی و نتایج حاصل از مدل¬های استفاده شده در طرح حکایت دارد. همچنین هر دو مدل به کار گرفته شده و نیز آزمایشات تجربی، اهمیت بالای دمای واکنش را در قیاس با فشار جریان بخار آب ورودی و فشار جریان اکسیژن طی فرآیند تأیید می¬کنند. مقایسه و تحلیل نتایج حاصل از فرآیند با کاتالیست¬های احیا شده¬ی اکسیداسیون و نتایج حاصل از فرآیند با کاتالیست¬های تازه¬ی اکسیداسیون در شرایط تقریبا یکسان فرآیندی نشان از کارایی و بازده بسیار خوب کاتالیست¬های احیا شده ( بازدهی بین ? 60 تا ? 80 کاتالیست¬های تازه ) دارد که در شرایط کنونی تحریم، حاکی از مناسب بودن و مقرون به صرفه بودن روش احیای یاد شده برای کاتالیست¬های اکسیداسیون است.