پلیمریزاسیون اتیلن با کاتالیست متالوسن ( ) نشانده شده بر روی دو نوع خاک رس متداول ( و ) انجام گردید و به روش پلیمریزاسیون درجا نانوکامپوزیت پلی اتیلن تهیه گردید. مشاهده گردید، کاتالیست متالوسن نشانده شده بر روی خاک رس اصلاح شده میزان فعالیت کمی داشته و لذا از خاک رس اصلاح نشده در مراحل بعدی استفاده گردید. خاک رس توسط روش جدیدی اصلاح گردید و سپس کاتالیست متالوسن به سه روش آمایش مختلف روی خاک رس نشانده شد. میزان فعالیت کاتالیست متالوسن نشانده شده بر روی خاک رس اصلاح شده بالاتر بوده و با تست های xrd و tem پراکنده شدن و ورقه ورقه شدن صفحات خاک رس در ماتریس پلی اتیلن اثبات گردید. و در پایان خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت پلی اتیلن حاصله بررسی گردید و مشخص شد، درصد کریستال نمونه نانوکامپوزیت کاهش یافته و به تبع آن، خواص نزدیک حالت لاستیکی مشاهده گردید

در این پروژه به طراحی راکتور برای واکنش دی هیدروژناسیون اتیل بنزن به استایرن پرداخته شده است. ابتدا مدل پلاگ انجام شده و تغییرات درصد تبدیل با تغییر وزن کاتالیست محاسبه شده است. سپس برای مدل هتروژن این کارها انجام گرفته است. سپس این نتایج با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است.

بزرگترین منبع صنعتی پلی وینیل الکل، پلی وینیل استات می باشد. منابع دیگر تنها برای کارهای تحقیقاتی و ویژه موجود می باشند. با توجه به منابع عظیم نفت و گاز و واحد های تولید کننده مونومر وینیل استات، پتانسیل مناسبی برای تولید پلی وینیل استات و پلی وینیل الکل و مواد حاصله از این محصولات (مانند پلی وینیل بوتیرال و ...) در کشور وجود دارد. علی رغم حجم بالای پژوهش ها در رابطه با پلی وینیل استات و رسیدن به جرم مولکولی مشخص در این ماده تحقیقات بر روی عوامل فرآیندی تولید پلی وینیل الکل به طور یکجا وجود نداشته و در مقالات علمی تاثیر هر کدام از این عوامل به صورت جداگانه بررسی شده است. در این پروژه سعی شده تاثیر عوامل کلیدی در بدست آوردن گرید های مختلف پلی وینیل الکل (از جمله جرم مولکولی، درجه هیدرولیز ، ویسکوزیته ،درصد تبدیل و...) بررسی و تاثیر هر کدام به طور مجزا مورد مطالعه و آزمایش قرار بگیرد. نهایتاً از داده های بدست آمده به روش شبکه های عصبی با سه لایه ورودی و خروجی و دو لایه پنهان با الگوریتم یادگیری لونبرگ مارکوات وتابع تبدیل سیگموئیدی مدلی مناسب برای پیش بینی شرایط تولیدی به منظور رسیدن به پلی وینیل الکل خاص بدست آمد. مطالعاتی نیز بر روی سرعت واکنش هیدرولیز متیل استات به عنوان ماده جانبی در تولید پلی وینیل الکل صورت پذیرفت. در انتهای پروژه نیز با توجه به "خوشه اتیلن" و تولید پلی وینیل بوتیرال از پلی وینیل الکل، این ماده نیز با درصد های مختلفی از بوتانال سنتز شد.

در این پژوهش هدف کلی مدلسازی و طراحی راکتور برای تولید دی وینیل بنزن می باشد. در تمامی مدلسازی و طراحی فرآیندهای شیمیایی بدست آوردن ثوابت سنتیکی، از مهم ترین و کلیدی ترین مراحل است. برای این منظور ابتدا معادلات سرعت بدست آورده شد. سپس با استفاده از برنامه متلب این دسته معادلات حل گردید. به کمک الگوریتم های بهینه سازی و داده های تجربی ثوابت سرعت، ثوابت تعادلی و ثوابت جذب دی هیدروژناسیون محاسبه شد. داده های تجربی با استفاده از راکتور بستر ثابت ایزوترمال دی هیدروژناسیون دی اتیل بنزن به دی وینیل بنزن بدست آمده است. توسط گاز کروماتوگرافی جرمی که یکی از دقیق ترین آزمون ها برای بدست آوردن درصد ترکیب مواد است، به تجزیه تحلیل نتایج بدست آمده از این آزمایشات پرداخته شد. با انطباق داده های تجربی و مدل ارائه شده از صحت مدل، اطمینان حاصل شد. در انتها، نگاهی صنعتی و کلی برای تولید دی وینیل بنزن ارائه شد و به طراحی راکتور پرداخته شد. با استفاده از داده های مدل بهترین فاکتور زمانی برای تولید دی وینیل بنزن انتخاب گردید و حجم، قطر و طول راکتور برای تولید میزان خاصی از دی وینیل بنزن ارائه گردید.

آزمایش های سینتیکی در حضور کاتالیست صنعتی بر پایه ی اکسید آهن در یک راکتور لوله ای بستر ثابت تحت فشار اتمسفریک انجام می شود. آزمایش ها در دماهای 600 ، 550، 500، 450 و 400 درجه سانتیگراد و نسبت حجمی 5 به 1 برای آب و دی اتیل بنزن اما در دبی های مختلف 50، 40، 30، 20 و 10 میلی لیتر بر ساعت برای اب و 10، 8، 6، 4 و 2 میلی لیتر بر ساعت برای دی اتیل بنزن و دبی 20 میلی لیتر بر دقیقه برای گاز نیتروژن که به عنوان گاز حامل و رقیق کننده می باشد در حضور اوزان مختلف کاتالیست (40، 30، 20 و 10 گرم کاتالیست) انجام شده است. طبق بررسی اثر دما، دمای بهینه برای تولید دی وینیل بنزن و اتیل وینیل بنزن 600 در جه سانتیگراد می باشد، در بالاتر از این دما به دلیل انجام واکنش های کراکینگ حرارتی میزان تبدیل اتیل وینیل بنزن و دی وینیل بنزن کاهش می یابد. اثر دما روی میزان تبدیل دی وینیل بنزن و اتیل وینیل بنزن متفاوت است . با مطالعه ی اثر وزن کاتالیست روی میزان تبدیل دی وینیل بنزن و اتیل وینیل بنزن متوجه شدیم که با بالا رفتن وزن کاتالیست حجم موثر راکتور و درصد تبدیل دی وینیل بنزن و اتیل وینیل بنزن افزایش می یابد. و در آخر با استفاده از نتایج حاصل از گاز کروماتوگرافی ثابت سرعت، ضریب جذب و فشار جزئی اجزاء را محاسبه نموده ایم و نیز با تغییر در دبی خوراک ورودی فشار جزئی اجزاء را تغییر دادیم. مدل سینتیکی استفاده شده در این پرووه بر اساس مدل هوگن-واتسن می باشد.