تبدیل مستقیم گاز طبیعی به محصولات هیدروکربنی به ویژه اتیلن از طریق واکنش جفت شدن اکسایشی متان (ocm) یکی از فناوری های نوین و رو به رشد در صنایع نفت و گاز می باشد. در این رساله سینتیک واکنش جفت شدن اکسایشی متان با استفاده از کاتالیست mn/na2wo4/tio2 مدلسازی و شبیه سازی شده است. فرایند جفت شدن اکسایشی متان، برهمکنش پیچیده ای از پدیده های انتقال و سینتیک شیمیایی است. شبیه سازی و مدل سازی با احتساب جزئیات واکنش و فرایند جفت شدن اکسایشی متان از دیدگاه سینتیکی مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات سینتیکی در یک سیستم کاتاتست مجهز به راکتور بستر ثابت، درحضورکاتالیست mn/na2wo4/tio2 ، طراحی و انجام شد. در این مرحله بالغ بر 30 آزمایش در شرایط مختلف عملیاتی (دمای k1223-923)، فشار اتمسفریک، نسبت متان به اکسیژن (5/1،2،3،4) وghsv h-1) 8000 ، 10000 ، 14000 ، 18000) برای مقیاس آزمایشگاهی در شرایط عدم وجود مقاومت های نفوذ داخل و خارج دانه ای انجام گرفت. نتایج هر آزمایش در ترم های میزان گزینش پذیری محصولات هیدروکربنی (اتیلن و اتان) و محصولات اکسیدهای کربن (دی اکسید کربن و منوکسید کربن)، میزان تبدیل متان و راندمان محصولات مطلوب هیدروکربنی ارزیابی گردید. اعتبار سنجی مدل، با مقایسه بین نتایج تجربی و داده های مدل سینتیکی پیشنهادی، انجام شد. انطباق قابل قبول آن ها با یکدیگر، حاکی از اعتبار مدل سینتیکی در محدوده عملیاتی مورد نظر می باشد. برای مدل سازی سینتتیکی واکنش نیز نرم افزار matlab به کار گرفته شد و معادلات بقاء جرم برای تمام اجزاء در مدل مذکور حل شد. برای یافتن ثوابت مناسب مدل شبیه سازی شده، آنالیز حساسیت پارامتر ها برای مدل انجام شد. سپس نتایج مدل با نتایج حاصل از آزمایشات مقایسه شد و ثوابت سینتیکی و انرژی اکتیواسیون برای برای واکنش ها محاسبه شد.

در این پایان نامه نگه دارنده های اتانولی mgcl2.netoh.minternal donor حاوی الکترون دهنده های dibp، dnbp، eb و mpt با استفاده از روش سرد کردن مذاب تهیه شدند. به منظور شناسایی الکترون دهنده ها از آزمون طیف سنجیdrift-ftir استفاده شد. از آنالیز های xrd و tga به ترتیب برای بررسی ساختار بلورینگه دارنده ها و تعیین مقداراتانول در نگه دارنده استفاده شد. آزمون dsc نیز برای مقایسه دمای بلورینگی و ذوب پلیمر ها و هم چنین شناسایی کیفی توزیع وزن مولکولی به کار گرفته شد. بررسی آزمون طیف سنجیir نشان می دهد که، نگه دارنده حاوی الکترون دهنده پیک کر بو نیل در فاصله cm-1 1700-1800 در مقایسه با نوع مرسوم نگه دارندهmgcl2.netohدارد، و فرکانس گروه عاملی کر بو نیل در کاتالیست نسبت به فرکانس گروه کربونیل در نگه دارنده به فرکانس ها ی پایین تر ی شیفت می یابد. نتایج xrd نشان داد، حضور الکترون دهنده در نگه دارنده ها بر ساختار بلوری و هم چنین الگوی پراش نگه دارندهتأثیرگذار نبوده است. نتایج حاصل از آزمون اندازه گیری مساحت سطح به روشbet نشان می دهد، الکترون دهنده فضا ی بین صفحات منیزیم کلراید را اشغال کرده و سبب کاهش مساحت سطح نگه دارنده نسبت به نگه دارنده مرجع می شود. بررسی نتایج tga نشان داد که، افزودن الکترون دهنده سبب خروج الکل در دما ها ی بالا تری می شود. کاتالیست هایسنتز شده با نگه دارنده های حاوی الکترون دهنده در مقایسه با کاتالیست های مرسوم بر پایه mgcl2.netoh مساحت سطح و مقدار تیتانیم باقی مانده بیشتر ی را دارند. کاتالیست های با فرمولاسیون جدید فعالیت و تک نظمی کمتری در پلیمریزاسیون پروپیلن در مقایسه با نوع مرسوم کاتالیست ها نشان دادند. نتایج dsc تغییر زیاد ی را در دما ی ذوب و بلورینگی پلیمر ها نشان نداده و تنها پهن شدگی قابل ملاحظه ای در ترموگرام مربوط به پلیمر ها یی که نگه دارنده های کاتالیست های آن-هابا استفاده از فرمولاسیون جدید سنتز شده بودند، مشاهده شد.

تبدیل مستقیم گاز طبیعی به محصولات هیدروکربنی به ویژه اتیلن از طریق واکنش جفت شدن اکسایشی متان (ocm) یکی از فناوری های نوین و رو به رشد در صنایع نفت و گاز می باشد. در این رساله سینتیک واکنش جفت شدن اکسایشی متان با استفاده از کاتالیست mn/na2wo4/tio2 مدلسازی و شبیه سازی شده است. فرایند جفت شدن اکسایشی متان، برهمکنش پیچیده ای از پدیده های انتقال و سینتیک شیمیایی است. شبیه سازی و مدل سازی با احتساب جزئیات واکنش و فرایند جفت شدن اکسایشی متان از دیدگاه سینتیکی مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات سینتیکی در یک سیستم کاتاتست مجهز به راکتور بستر ثابت، درحضورکاتالیست mn/na2wo4/tio2 ، طراحی و انجام شد. در این مرحله بالغ بر 30 آزمایش در شرایط مختلف عملیاتی (دمای k1223-923)، فشار اتمسفریک، نسبت متان به اکسیژن (5/1،2،3،4) وghsv h-1) 8000 ، 10000 ، 14000 ، 18000) برای مقیاس آزمایشگاهی در شرایط عدم وجود مقاومت های نفوذ داخل و خارج دانه ای انجام گرفت. نتایج هر آزمایش در ترم های میزان گزینش پذیری محصولات هیدروکربنی (اتیلن و اتان) و محصولات اکسیدهای کربن (دی اکسید کربن و منوکسید کربن)، میزان تبدیل متان و راندمان محصولات مطلوب هیدروکربنی ارزیابی گردید. اعتبار سنجی مدل، با مقایسه بین نتایج تجربی و داده های مدل سینتیکی پیشنهادی، انجام شد. انطباق قابل قبول آن ها با یکدیگر، حاکی از اعتبار مدل سینتیکی در محدوده عملیاتی مورد نظر می باشد. برای مدل سازی سینتتیکی واکنش نیز نرم افزار matlab به کار گرفته شد و معادلات بقاء جرم برای تمام اجزاء در مدل مذکور حل شد. برای یافتن ثوابت مناسب مدل شبیه سازی شده، آنالیز حساسیت پارامتر ها برای مدل انجام شد. سپس نتایج مدل با نتایج حاصل از آزمایشات مقایسه شد و ثوابت سینتیکی و انرژی اکتیواسیون برای برای واکنش ها محاسبه شد.