بررسی فنی و اقتصادی استفاده از مایع یونی به عنوان حلال کمکی در فرایند خالص سازی 1و 3 بوتادین از برش چهار کربنه

بوتادین معمولا به عنوان مونومر در تولید پلیمرها و همچنین به عنوان ماده میانی در تولید چندین ماده شیمیایی کاربرد دارد. عمده تولید صنعتی بوتادین (C4H6) معمولا به روش کراکینگ بخار آب پارافین های هیدروکربنی و تولید برش چهار کربنه می باشد. در صنایع به منظور جداسازی 1و 3-بوتادین موجود در برش C4 از فرآیند تقطیر استخراجی استفاده میکنند. در این فرآیند به طور رایج از حلال های شیمیایی از جمله دی متیل فورمامید،استو نیتریل و N متیل- 2-پیرولیدین استفاده می شود. بکارگیری این حلال های شیمیایی موجب اثرات منفی زیست محیطی و مصرف بالای انرژی می شود. مطالعات اخیر نشان می دهند، حضور مایعات یونی به عنوان حلال کمکی به خوبی میتواند در سیستم های تقطیر استخراجی، بازده حلال اصلی را افزایش دهند. این اثرگذاری به دلیل ماهیت مایعات یونی و تاثیرشان بر روی ضریب فراریت ترکیبات با حلال میباشد. استفاده از این مواد در کنار حلالهای رایج، موجب کاهش اثرات منفی زیست - محیطی و مصرف انرژی می شود. مطالعات و شبیه سازی نشان میدهد که در فرآیند خالص سازی 1و 3 بوتادین با استفاده از حلال NMP به همراه مایع یونی[C2MIN][PF6] خلوص و بازیابی 1 و 3- بوتادین 0/64 درصد افزایش مییابد و همچنین میزان مصرف انرژی به مقدار 7 درصد کاهش می یابد. علاوه بر این مصرف حلال NMP سمی 19 درصد کاهش می یابد. همچنین شبیه سازی نشان داد که با افزودن مایع یونی [C2MIN][PF6] مصرف انرژی برای کل واحد کاهش می یابد، این کاهش برابر با مقدار 57835 گیگاژول بر سال (تقریبا 7 درصد) می باشد. مشاهده می گردد با افزودن مایع یونی مقدار 7.85 میلیون دلار در سال به سود آوری واحد بوتادین افزوده می گردد، یعنی اینکه سود آوری واحد از 93.45 به 111.31 میلیون دلار در سال می رسد که نشان از رشد 8 درصدی دارد.

کلیدواژه ها:

خالص سازی 1و 3-بوتادین ، مایعات یونی ، انرژی ، افزایش بازده ، افزایش سودآوری