دهیدروژناسیون انتخابی پارافین های سنگین (c10-c14) و تولید مونواولفین های متناظر بر روی کاتالیست پلاتین- آلومینای ارتقاء یافته یکی از فرآیندهای مهم صنعتی در تولید شوینده های زیست تخریب پذیر است. در این پروژه، دهیدروژناسیون نرمال دودکان در یک راکتور بستر ثابت با جریان روبه بالا و در محدوده دمایی 460-490 c و فشار محیط با استفاده از گاز هیدروژن بعنوان رقیق کننده و بر روی کاتالیست پلاتین-قلع انجام گردیده است. این کاتالیست در واکنش دهیدروژناسیون در تولید مونواولفین متناظر بسیار انتخاب پذیر می باشد. مقادیر کمی از دی اولفین ها و آروماتیک ها طی واکنش دهیدروژناسیون ثانویه تولید شده و در نهایت همه محصولات می توانند از طریق واکنش کراکینگ سبب تشکیل هیدروکربن های سبک گردند. پارامترهای سینتیکی واکنش دهیدروژناسیوننرمال پارافین سنگین خالص، معادلات سینتیکی برای هیدروکربن های برش c10-c14 که خوراک واحدهای صنعتی در تولید مونواولفین های خطی سنگین می باشند را تعیین نمود. مطالعات بر روی سینتیک واکنش کمک به توسعه مکانیسم واکنش می نماید و شبکه ای از واکنش های یک فرآیند و مدل سینتیکی برای شبیه سازی و طراحی راکتورهای تجاری را ایجاد نموده و نیز در ارزیابی بازدهی کاتالیست و بهبود آن یاری می رساند. در این پروژه مدل های سینتیکی مختلف بر مبنای مکانیسم های لانگمیر-هینشل وود- هوگن-واتسون و ایلی-ریدل برای سه واکنش دهیدروژناسیون متوالی نرمال دودکان با فرض مراحل جذب، واکنش سطحی و دفع بعنوان مرحله کنترل کننده سرعت واکنش برای هر مکانیسم تعیین شده اند. ثوابت سرعت و جذب برای این واکنش ها از طریق انطباق داده های آزمایشی با مدل تئوری با استفاده از نرم افزار matlab و روش بهینه سازی shuffled complex evolution بدست آمده اند. از میان 11 مدل آزمایش شده، معادلات سینتیکی بر مبنای مکانیسم لانگمیر-هینشل وود و فرض مرحله واکنش سطحی بعنوان مرحله کنترل کننده سرعت واکنش رفت در تولید مونواولفین 78/13 kj/gmol می باشد.

انواع مختلف سورفاکتانتها در کارخانجات صنعتی و مصارف خانگی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات مشکلات جدی زیست محیطی بسیاری موجب می شوند، زیرا زیست تخریب پذیری آنها معمولا بسیار آهسته و گاهی بی نتیجه است. از آنجا که فتوکاتالیزور نیم رسانای ‏‎tio2‎‏ قابلیت بالایی در آینده زدایی مواد آلی و معدنی دارد، سیستم تخریب نوری را می توان عملا جهت تصفیه پساب های حاوی سورفاکتانت به کار برد. در این تحقیق سه نوع تیتانیا ‏‎(tio2)‎‏ تهیه شده و تخریب نوری سورفاکتانتهای سدیم دودسیل بنزن سولفونات ‏‎(dbs)‎‏ آنیونی، بنزیل دودسیل دی متیل آمونیوم کلراید ‏‎(bddac)‎‏ کاتیونی و دودسیل دی متیل بتائین ‏‎(ddb)‎‏ آمفوتری در سوسپانسیونهای آبی کاتالیزور ‏‎tio2‎‏ تحت تابش دو منبع نور فرابنفش یعنی لامپ ‏‎uv‎‏ و نور خورشید مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات در شرایط مختلفی نظیر ‏‎ph‎‏ اسیدی، بازی و خنثی و همچنین مقادیر مختلف کاتالیزور انجام شده اند. فرآیندهای تجزیه با استفاده از اندازه گیری کشش سطحی و ثبت تغییرات طیف جذبی ‏‎uv‎‏ پیگیری شده اند.

به دلیل کاربردهای متعدد پارافین های کلره در صنعت و وجود مواد اولیه آنها در کشور، بررسی روشهای تولید وپایدارسازی آنها در برابر عوامل مختلفی مانند نور و حرارت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق پارافین های کلره از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی، کاربرد صنعتی، مسائل زیست محیطی، انتقال و ذخیره سازی مورد بررسی قرار گرفته اند. همچنین پایدارکننده های پارافین کلراید به تفکیک نام برده شده و اصول کاربرد آنها بیان شده است. در بخش عملی ترکیب پارافین کلراید سنتز شده است و خواص پایدارکنندگی افزودنیهای اتیلن گلیکول، اوره و تیمول بر روی محصول تولید شده بررسی شده است. نتایج تحقیقات نشان می دهند که میزان نیتروژن دهی در مرحله پایانی سنتز پارافین کلراید نقش موثری در پایداری آن دارد و بهترین مدت زمان نیتروژن دهی جهت حفاظت فیزیکی پارافین کلراید بین 60 تا 75 دقیقه می باشد. از میان سه پایدار کننده به کار رفته، اوره به میزان 9 درصد وزنی بعنوان بهترین پایدارکننده پارافین کلره توصیه می گردد، زیرا پایداری محصول را به میزان قابل توجهی افزایش داده و در عین حال تغییر چندانی در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن ایجاد نمی نماید.

واکنش دی هیدروژناسیون ایزوبوتان، از نظر صنعتی بسیار حائز اهمیت می باشد، از اینرو سعی می شود که این واکنش در مطلوب ترین حالت پیش رفته و بالاترین بازدهی را داشته باشد. یکی از کاتالیزورهای مصرفی در این واکنش، کاتالیزور پلاتین - قلع بر پایه سلیکا می باشد که در این پروژه به بررسی خصوصیات، ساخت و بهینه کردن آن پرداخته می شود. در ابتدا، به بررسی کلی کاتالیزورها، خصوصیات آنها، روشهای مختلف ساخت پرداخته شده و سپس واکنش دی هیدروژناسیون ایزوبوتان و کاتالیزورهای کاربردی در این واکنش معرفی می شوند و در انتها آزمایشات انجام شده و نتایج حاصل از آنها مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.

از آنجا که ایزوبوتن ماده اولیه برای تولید برخی افزودنیهای بنزین و گازوئیل مانند ‏‎mtbe‎‏ و ‏‎etbe‎‏ بمنظور جایگزینی سرب می باشد، در سالهای اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است و یکی از بهترین روشهای تولید این ماده، واکنش دی هیدروژناسیون ایزوبوتان به ایزوبوتن می باشد. تاکنون کاتالیستهای متعددی برای انجام واکنش پیشنهاد شده است که یکی از مناسبترین آنها، کاتالیست اکسید کروم با پایه آلومینا است. در این پروژه، ساخت کاتالیست اکسید کروم با پایه آلومینا مطالعه شده است. کاتالیست مورد نظر با استفاده از روش تلقیح تهیه شده است. همچنین برای تعیین خواص فیزیکی و شیمیایی کاتالیست از آزمایشات پراش اشعه ‏‎(xrd) x‎‏ ، فلورسانس اشعه ‏‎(xrf) x‎‏ ، تعیین مساحت سطح ‏‎(bet)‎‏ و احیای برنامه ریزی شده دمایی ‏‎(tpr)‎‏ استفاده شده است. با توجه به این مطلب که نحوه ساخت کاتالیست تاثیر بسزایی در چگونگی عملکرد آن دارد، تاثیر پارامترهای مختلف ساخت از قبیل محلول پیشرو (نیترات کروم و اسید کرومیک) پروموتر پتاسیم، دمای کلسیناسیون و مقدار کروم بر خواص کاتالیست مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

سولفوریک اسید یکی از فرآورده های مهم صنایع شیمیایی است و تولید آن به کاتالیستهای این فرآیند وابسته است. از این رو، مطالعه و بررسی افت فعالیت این کاتالیستها مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در این کار تحقیقاتی، ضمن شناسایی کاتالیستهای تجاری، عوامل موثر بر افت فعالیت مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در این راستا، افت ناگهانی فعالیت که به صورت یک شکست در نمودار آرنیوس مشاهده می شود، بررسی شد. دمای افت فعالیت بسیار حائز اهمیت است و این دما در مورد هر کتالیست دارای مقدار ویژه ای است. کوششهای تحقیقاتی اخیر در جهت پایین بردن دمای افت فعالیت این کاتالیستها انجام شده است. در این رابطه یک سری از عوامل شیمیایی از جمله اثر پروموترها (نوع پروموتر، تعداد پروموترها و نسبت به کار گرفته شده) بررسی شد. اثر دمای کلیسنه شدن نیز بر دمای افت فعالیت کاتالیستها بررسی شد. همچنین پدیده پسماند در مورد این کاتالیستها مورد مطالعه قرار گرفت که منجر به یک سری عملیات حرارت دهی بر روی کاتالیستهای مستعمل در دماها و زمانهای متفاوت در مجاورت هوا و تکرار آنها در مجاورت گاز نیتروژن انجام شد. تاثیر عملیات حرارت دهی از طریق مقایسه فعالیت کاتالیستهای نو، مستعمل و حرات دهی شده مورد بررسی قرار گرفت. کوششی نیز جهت تبدیل خاک کاتالیستهای مستعمل به کاتالیستهای قابل استفاده صورت گرفت. در بررسیهای انجام شده از روشهای ‏‎sem, xrd‎‏ ، اندازه گیری سطح و تعیین اندازه منافذ استفاده شده است. ‎‏