مقدمه
متیل آمین ها مواد شیمیایی بسیار مهمی هستند زیرا معمولاً به عنوان واسطه برای طیف گسترده ای از مواد شیمیایی کشاورزی، مواد مغذی حیوانی، کاتالیزورها، الکترونیک، مواد منفجره، افزودنی های سوخت و همچنین تصفیه گاز و نفت استفاده می شوند. هدف از این پروژه طراحی فرآیندی برای تبدیل متانول به محصولات نهایی مونو متیل آمین (MMA)، دی متیل آمین (DMA) و تری متیل آمین (TMA) است، در حالی که فرآیند را اقتصادی، انرژی کارآمد، ایمن و زیست محیطی نگه می دارد.
مونو متیل آمین (MMA)
مونو متیل آمین یک ترکیب آلی با فرمول شیمیایی CH3NH2 است. این گاز بی رنگ از مشتقات آمونیاک است، اما یک اتم H با یک گروه متیل جایگزین شده است. این ساده ترین آمین اولیه است. به عنوان محلول در متانول، اتانول و آب یا به عنوان گاز بی آب در ظروف فلزی تحت فشار فروخته می شود. متیل آمین به صورت صنعتی به شکل بی آب در واگن های ریلی تحت فشار و تریلرهای مخزن فروخته می شود. بوی قوی شبیه ماهی دارد. MMA به عنوان یک بلوک ساختمانی برای سنتز بسیاری از ترکیبات تجاری موجود دیگر استفاده می شود.
دی متیل آمین (DMA)
تری متیل آمین (TMA)
تری متیل آمین یک ترکیب آلی با فرمول شیمیایی N(CH3)3 است. این آمین سوم بی رنگ، رطوبت گیر و قابل اشتعال دارای بوی قوی «ماهی» در غلظت های پایین و بویی شبیه آمونیاک در غلظت های بالاتر است. این گاز در دمای اتاق است اما معمولاً در سیلندرهای گاز تحت فشار یا به صورت محلول 40 درصد در آب فروخته می شود. تری متیل آمین در سنتز کولین، هیدروکسید تترمتیل آمونیوم، تنظیم کننده های رشد گیاه، رزین های تبادل آنیونی قوی، عوامل تراز کننده رنگ و تعدادی رنگ پایه استفاده می شود.
شرح فرآیند
مخلوط کردن: در مرحله اول، متانول و آمونیاک به نسبت های دقیق استوکیومتری با یکدیگر مخلوط می شوند. نسبت دقیق به نوع متیل آمین مورد نظر (مونومتیل آمین، دی متیل آمین یا تری متیل آمین) بستگی دارد.
واکنش کاتالیزوری: مخلوط آماده شده سپس از راکتور کاتالیزوری عبور می کند. کاتالیزور مورد استفاده معمولاً یک فلز یا اکسید فلزی مانند مس، نیکل یا کبالت است. در داخل راکتور، متانول و آمونیاک در حضور کاتالیزور با یکدیگر واکنش داده و متیل آمین ها و آب به عنوان محصولات نهایی تولید می شوند. ماهیت گرمازایی این واکنش، ضرورت خنک سازی راکتور را برای کنترل دمای فرآیند به دنبال دارد.
جداسازی: پس از خروج از راکتور، مخلوط واکنش به واحد جداسازی ارسال می شود. در این واحد، متیل آمین ها با استفاده از روش های مختلفی مانند تقطیر، استخراج مایع-مایع یا تبخیر از آب و سایر ناخالصی ها جدا می شوند.
خالص سازی: متیل آمین های خام استخراج شده ممکن است برای حذف هرگونه ناخالصی باقی مانده، تحت فرآیندهای تصفیه اضافی قرار گیرند. این امر با استفاده از روش هایی مانند جذب، تبادل یونی یا تبلور انجام می شود.
پروژه حاضر از مقاله توسط منصوری و همکاران می باشد و با اسفاده از لینک زیر قابل مشاهده است:
نتیجه گیری
شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم افزار اسپن هایسیس انجام شد. اندازه‌گیری، هزینه‌یابی و ارزیابی اقتصادی فرآیند نیز انجام شد و سودآوری آن مشخص شد. به منظور بهبود کمپرسورهای طراحی نمونه پایه، حلال، پاکسازی همراه با یکپارچگی حرارتی بهینه شدند. با این حال، امکان بهینه سازی مکان خوراک در ستون های تقطیر بررسی شد.
این پروژه توسط شرکت APIPCO از روی مقاله انجام شده است.
طراحی فرآیند تولید متیل آمین ها از متانول و آمونیاک
در این پروژه فرایند تولید متیل آمین ها از متانول و آمونیاک در نرم افزار اسپن هایسیس ورژن 14 شبیه سازی شده است. پروژه دارای گزارش کامل (فایل pdf) می باشد. جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.