Skip to main content
SUPERVISOR
محمد یلپانی (استاد مشاور) سیدحسن قاضی عسگر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hajar Rastegari najafabadi
هاجر رستگاری نجف آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Continuous Synthesis of Diethyl Ether from Sub and Supercritical Ethanol in the Presence of Homogeneous Catalysts
Supercritical fluids are good alternative for environmentally unsafe organic solvents, because of their tunable physicochemical properties with temperature and pressure. Also they possess a wide range of gas-like to liquid-like properties and can be employed as unique media to overcome poor solubility strength of gases and hindered mass traortation in conventional liquids. Among supercritical fluids, ethanol, offer novel media for both chemical reactions and separations, because it has an accessible critical properties ( T c = 240.85 ? C, P c = 61 bar) and it is less corrosive and more reactive. Several industrially important reactions such as catalytic etherification have been successfully done in hot alcohols. Diethyl ether because of its high volatility, low autoignition temperature, and good combustion characteristics is a valuable chemical and an attractive fuel additive. Diethyl ether has been synthesized in sub- and supercritical ethanol for the first time in Iran in this project. A continuous flow reactor and homogeneous catalysts namely para toluene sulfonic acid and sulfuric acid was used and the effect of temperature, flow rate, pressure and catalyst concentration was investigated. In the best condition (temperature = 200 o C, flow rate = 0.1 mL.min -1 and 4 (% w/v ) concentration of para toluene sulfonic acid) at pressure of 80 bar, the percent yield and selectivity was 60 and 94, respectively. In the same condition but with 2 (% w/v ) concentration of sulfuric acid 75 and 99 percent yield and selectivity was achieved respectively .
سیال های فوق بحرانی جایگزین مناسبی برای حلال های آلی هستند چرا که دانسیته سیال با تغییر اندکی در فشار یا دما می تواند به طور پیوسته از حالت گاز مانند به حالت مایع مانند تغییر کند. به تبعیت از دانسیته، خواص وابسته به دانسیته سیال نیز مانند ثابت دی الکتریک، ویسکوزیته و ضریب نفوذ نیز تغییر خواهند کرد. پس در صورت استفاده از سیال های فوق بحرانی مشکلاتی همچون قدرت حلالپوشی ضعیف گازها و انتقال جرم آهسته در مایعات معمول دیگر وجود نخواهد داشت. اتانول به دلیل ایجاد خورندگی کمتر در سامانه مورد استفاده، واکنش پذیری بیشتر و شرایط بحرانی ملایم تر (دمای 85/240 درجه سانتیگراد و فشار 61 بار) در مقایسه با آب فوق بحرانی همچنین قدرت حلالیت بیشتر به دلیل امکان برقراری پیوند هیدروژنی در مقایسه با دی اکسید کربن یکی از بهترین سیال ها به عنوان حلال واکنش ها و سنتزهای شیمیایی است. به گونه ای که بسیاری از واکنش های شیمیایی مهم از نظر صنعتی مانند واکنش اتری شدن در محیط الکل های داغ تا فوق بحرانی انجام شده است. دی اتیل اتر به دلیل فراریت، عدد اکتان و ارزش حرارتی بالا همچنین دمای خودافروزش پایین ماده افزودنی مناسبی به سوخت می باشد. در این پژوهش برای اولین بار در کشور از اتانول زیر و فوق بحرانی برای سنتز دی اتیل اتر در حضور کاتالیزورهای پاراتولوئن سولفونیک اسید و سولفوریک اسید به روش پیوسته استفاده شد و اثر پارامترهای دما، سرعت جریان، فشار و غلظت کاتالیزور بر میزان پیشرفت واکنش بررسی شد. درصد بازده و گزینش پذیری دی اتیل اتر در دمای 200 درجه سانتیگراد، سرعت جریان 1/0 میلی لیتر بر دقیقه، فشار 80 بار و در حضور پاراتولوئن سولفونیک اسید با غلظت 4 درصد وزنی- حجمی در محیط واکنش، به ترتیب مقادیر 60 و 94 درصد و در شرایط مشابه، در حضورسولفوریک اسید با غلظت 2 درصد وزنی- حجمی، به ترتیب مقادیر 75 و 99 درصد حاصل شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی