Skip to main content
SUPERVISOR
Mortaza Sadeghi,Mohammad Dinari
مرتضی صادقی (استاد راهنما) محمد دیناری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohaddeseh Najafi arani
محدثه نجفی آرانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
Ethylene and propylene are the most important feedstock in the petrochemical industry. Large quantities of these light olefins are used in the production of plastics and chemicals. Ethylene and Propylene are produced by different methods, such as steam cracking, catalytic cracking and dehydrogenation of paraffins. Separation of olefin-paraffins mixture is great significance in petrochemical industry and currently performed by cryogenic distillation, which is expensive and energy intensive duo to the low relative volatilities of the components. Polymeric membrane separations have been considered as an attractive alternative because of low energy consumption, low capital investment and simple operation. In the last decades improving the performance of polymeric membranes for example by adding inorganic nanofillers is one of the predominant concerns of the researchers. In the present work, the separation of ethylene/ethane and propylene/propane by polysulfone-nanoporous graphene nanocomposite membranes were studied. , the nanoporous graphene prepared via a one-pot hydrothermal treatment added to polysulfone to achieve a nanocomposite membrane for the separation of ethylene/ethane and propylene/propane. The prepared membranes were characterized using FT-IR, SEM and XRD methods. The results demonstrate a nano-scale distribution of nanoporous grapheme articles in the polymer matrix. The performance of prepared membranes in ethylene/ethane and propylene/propane separation were measured at
الفین های اتیلن و پروپیلن مهم ترین و پرمصرف ترین محصولات پتروشیمی می باشند که به عنوان خوراک برای تولید گروه وسیعی از محصولات استفاده می شوند. اتیلن و پروپیلن از روش های گوناگونی تولید می شوند که در تمامی این روش ها نیاز به جداسازی الفین ها از پارافین ها با تعداد کربن یکسان به منظور خالص سازی الفین ها می باشد. این جداسازی که در حال حاضر به روش تقطیر انجام می شود، به دلیل نزدیکی نقطه جوش و در نتیجه پایین بودن فراریت نسبی الفین ها و پارافین ها مشکل و پرهزینه می باشد. جداسازی با استفاده از غشاهای پلیمری از روش های جایگزین است که به علت داشتن مزایای زیاد مانند مصرف انرژی کم و هزینه سرمایه گذاری پایین مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در دهه های اخیر تلاش های زیادی به منظور بهبود خواص جداسازی غشاهای پلیمری انجام شده است که از آن جمله می توان به افزودن نانوذرات معدنی به زمینه پلیمری اشاره نمود. در پژوهش حاضر، جداسازی گازهای اتیلن/اتان و پروپیلن/ پروپان با استفاده از غشای زمینه مرکب پلی سولفون-گرافن اکسید کاهش یافته متخلخل مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات متخلخل گرافن اکسید کاهش یافته توسط عملیات گرمایی و با کاهش گرافن اکسید تولید شدند. غشاهای پلی سولفون و پلی سولفون-گرافن اکسید کاهش یافته متخلخل توسط روش وارونگی فاز گرمایی تهیه گردیدند. نانوذرات سنتز شده و غشاهای زمینه مرکب ساخته شده توسط آزمون هایFT-IR ، SEM وXRD مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آزمون های مشخصه یابی، بیانگر توزیع نانوذرات و ایجاد تخلخل در زمینه پلیمری با افزودن نانوذرات گرافن اکسید کاهش یافته متخلخل می باشد. عملکرد غشاهای تهیه شده در جداسازی گازهای اتیلن/اتان و پروپیلن/پروپان در فشار 2 بار و دمای 30 درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان از افزایش ضریب تراوش پذیری گاز اتیلن از 13/0 بارر در غشای پلی سولفون به 38/0 بارر در غشای حاوی یک درصد وزنی نانوذرات و گاز پروپیلن از 092/0 بارر به 22/0 بارر دارد. همچنین گزینش پذیری ایده آل پروپیلن نسبت به پروپان از 45/3در غشای پلی سولفون به 08/4 در غشای حاوی یک درصد نانوذرات افزایش یافته در حالی که گزینش پذیری ایده آل اتیلن نسبت به اتان کاهش یافته است.در غشاهای حاوی 2/1 و 5/1 درصد وزنی نانوذرات تراوش پذیری برای تمام گازها به شدت اقزایش می یابد. اندازه گیری ضرایب نفوذ و حلالیت گازها در غشاها با استفاده از روش زمان تاخیر، نشان از افزایش ضریب نفوذ و افزایش ضریب حلالیت گازها با افزایش نانوذرات تا یک درصد را دارد. ضریب نفوذ و ضریب حلالیت گاز اتیلن به ترتیب از cm 2 / 10- 10 1/71 و cm 3 (STP)/cm 3 cmHg 3- 10 84/1 در پلی سولفون خالص به cm 2 /s 10- 10 63/108 و cm 3 (STP)/cm 3 cmHg 3- 10 5/3 در غشای حاوی یک درصد نانوذرات افزایش یافت. در غشاهای حاوی 2/1 و 5/1 درصد وزنی نانوذرات ، افزایش شدید نفوذپذیری برای تمام گازها و افزایش ضریب حلالیت پارافین ها وکاهش ضریب حلالیت الفین ها مشاهده می شود. کلمات کلیدی: 1- جداسازی الفین / پارافین 2-غشای زمینه مرکب پلیمری 3-پلی سولفون 4-گرافن اکسید کاهش یافته متخلخل 5-جداسازی گاز

ارتقاء امنیت وب با وف بومی