*mishi* 11920 اشتراک گذاری ارسال شده در ۲۶ مهر، ۱۳۹۰ [TABLE=class: text] [TR] [TD]علوم و فناوري نانو در دهه 1980 ميلادي توسط فيزيكدان آمريكايي "ريچارد فاينمن" تشريح شد. در اين فناوري خواص فيزيكي مواد نانوابعاد در حوزه‌اي بين اثرات کوانتومي و خواص توده قرار مي‌گيرد. علوم نانو محصول مطالعات دانشمندان در رشته‌هاي مختلف بوده است كه با راه‌حل‌ها و روش‌هاي گوناگون و خلاقانه به صورت علوم بين رشته‌اي درآمده است . محققان و سياستگذاران سراسر جهان انتظار دارند كه علوم نانو موجب تغييرات وسيعي در نحوه زندگي شود. در اين نوشتار، ضمن بررسي فرايند كراكينگ / شكست كاتاليستي، انواع كاتاليست‌هاي مورد استفاده در اين فرايند و تاثير فناوري نانو بر آنها كه منجر به ايجاد نسل جديدي از كاتاليست‌ها با نام "نانوكاتاليست‌ها" شده، بررسي گرديده است. مقدمه پالايش نفت با تقطير جزء به جزء نفت‌خام به گروه‌هاي هيدروكربني شروع شده و خواص محصولات مستقيماً متناسب با نحوه انجام فرآيند تبديل نفت مي‌باشد. فرآيندها و عمليات پالايش نفت به پنج بخش اصلي تقسيم مي‌شود : الف) تفكيك (تقطير) ب) فرآيندهاي تبديلي كه اندازه و ساختار ملكولي هيدروكربن‌ها را تغيير مي‌دهند اين فرآيندها شامل: ب-1) تجزيه (تقسيم) ب-2) همسان‌سازي(تركيب) ب-3) جايگزيني(نوآرائي) مي‌باشند. ج) فرآيندهاي عمل‌آوري د) تنظيم و اختلاط فرايند تجزيه كه از زير شاخه‌هاي فرايندهاي تبديلي محسوب مي‌شود، شامل هيدروكراكينگ، شكست كاتاليستي و شكست گرمايي مي‌شود. پليمريزاسيون پليمريزاسيون در صنايع پتروشيمي، فرآيند تبديل گازهاي اولفين سبك، شامل اتيلن، پروپيلن و بوتيلن به هيدروكربن‌هاي با وزن مولكولي بيشتر و عدد اكتان بالاتر مي‌باشد كه به‌عنوان مخلوطهاي سوختي مرغوب استفاده مي‌شود. درطي اين فرآيند 2 يا بيشتر مولكول‌هاي اولفين يكسان، تشكيل يك مولكول با عناصر يكسان و خواص يكسان به‌عنوان مولكول‌هاي جديد مي‌دهند. پليمريزاسيون مي‌تواند بطور گرمايي يا در حضور كاتاليست دردماي پايين‌تر اتفاق بيفتد.[/TD] [/TR] [TR] [TD] [/TD] [/TR] [TR] [TD] شكل 1 ) نمايه فرايند پليمريزاسيون [/TD] [/TR] [TR] [TD]ايزومريزاسيون در ايزومريزاسيون بوتان نرمال، پنتان نرمال و هگزان نرمال، به ايزوپارافين‌هاي مربوطه با عدد اكتان بالاتر تبديل مي‌شود. پارافين‌هاي با زنجيره مستقيم، به زنجيره‌هاي شاخه‌دار با همان تعداد اتم ولي با ساختار هندسي متفاوت تبديل مي‌شوند. محصولات ايزو بوتان اين واحد، خوراك واحد آلكيلاسيون بوده و ايزوپنتان و ايزوهگزان براي مخلوط گازوئيل بكار مي‌رود. کاربردهاي فناوري نانو در پليمريزاسيون و ايزومريزاسيون پليمريزاسيون به‌علت اينكه پليمر شدن در اين‌جا به معني واقعي كلمه اتفاق نمي‌افتد بلكه واكنش تا تشكيل ديمرها و تري‌مرها خاتمه مي‌يابد لذا بايد طراحي فضاي واكنش به گونه‌اي صورت گيرد كه با تشكيل ديمرها واكنش ادامه نيابد لذا مي‌توان از مواد نانومتخلخلي استفاده كرد كه ابعاد كانال‌هاي آن براي تحقق اين امر مناسب باشند.اين مواد نانوتخلخل را مي‌توان نانوراكتور ناميد. در اين زمينه به کار "سانو" و "اومي" اشاره کرد که از سيليكا مزوپروس به عنوان نانو راكتور براي پليمريزاسيون اولفين‌ها استفاده کرده‌اند.[1][/TD] [/TR] [TR] [TD]در اين روش ماده متخلخل MCM-41 حاوي فلز توسط روش Post – Synthesis با تركيبات ارگانومتاليك يا آلكوكسيد آماده شد و به عنوان نانوراكتور براي فرآيند پليمريزاسيون اولفين بكار رفت. در حقيقت MCM-41 حاوي فلز به عنوان كوكاتاليست غيرهمگن به كار مي‌رود. [1] ايزومريزاسيون به دليل اينكه كانال‌هاي مواد متخلخل مكان مناسبي براي انجام واكنش‌هاي شيميايي مي‌باشد مي‌توان از نانومواد متخلخل براي اين منظور استفاده كرد. اين كار در واكنش مشابه پتروشيمي مورد بررسي قرار گرفته است. به عنوان مثال بائر و همكاران زئوليت‌هاي نانوساختار HZSM – 5 را در ايزومريزاسيون زايلن بررسي كرده‌اند.[2] هيدروژن در جداكننده‌هاي با فشار عملياتي بالا (Separator)، جدا شده و كلريد هيدروژن در ستون جداساز (Stripper) حذف مي‌شود. حاصل آن که مخلوط بوتان بدست آمده مي باشد وارد تفكيك‌كننده (Fractionator) شده، در آن بوتان از ايزوبوتان جدا مي‌شود.در كليه موارد بالا مي‌توان از نانومواد متخلخل كربني براي جداسازي گازها استفاده كرد. در فرايند ايزومريزاسيون مي‌توان به كاربردن متنوعي از مواد نانوساختار اشاره كرد همچنان كه در طي تحقيقاتي براي پيدا كردن نانومواد مناسب براي فرايند ايزومريزاسيون آنتونلي و همكاران از ميکروقفس هاي توخالي زيرکونيا با استفاده از پايه هاي مالسيلي کروي استفاده كرده‌اند.[3] [/TD] [/TR] [TR] [TD] مراجع : 1Tsuneji Sano and Yasunori Oumi 2Catalysis Surveys from Asia Volume 8, Number 4 December 2004 295 - 304 Authors : Shim H.; Phillips J.1; Fonseca I.M.; Carabinerio S. Source : Applied Catalysis A: General, November 2002, vol. 237, no. 1, pp. 41-51(11) : 3Antonelli D.M , Micro Porous & mesoporous Mat.vol 28 [/TD] [/TR] [TR] [TD] 1Tsuneji Sano and Yasunori Oum 2Bauer , Frank et.al 3Antonelli D.M [/TD] [/TR] [/TABLE] لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده