Process development for the production of dicyclopentadiene from pyrolysis gasoline (PYGAS)
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: DENİZ SESLİ UYSAL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Gürkan Karakaş
Eş Danışman: Halil Kalipçilar
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Disiklopentadien (DCPD), çeşitli ürünlerde kullanılan önemli bir ara maddedir. Disiklopentadien, siklopentadienin (CPD) dimeridir piroliz benzininden (PYGAS) elde edilebilen potansiyel olarak değerli bir bileşendir. Bu çalışma, DCPD'nin monomerizasyonu ve ardından PYGAS karışımındaki diğer hidrokarbonlardan ayrılması yoluyla CPD'nin geri kazanılmasına yönelik bir süreç geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, reaktif distilasyon kullanılması önerilmiştir. Bu işlemden sonra, yüksek derecede saf CPD'nin dimerizasyonu ile DCPD üretilebilmektedir. PYGAS numuneleri SOCAR Türkiye'den temin edilmiş ve GC-MS kullanılarak analizleri yapılmıştır. DCPD'nin PYGAS içerisindeki buhar-sıvı dengesi davranışı döner buharlaştırıcı kullanılarak incelenmiş ve 40°C-135°C ile 70-650 mbar aralığında çeşitli sıcaklık ve basınçlarda denge kompozisyonları elde edilmiştir. DCPD monomerizasyon reaksiyonunu, atmosferik basınçta 150°C-160°C aralığında çeşitli sıcaklıklarda, tek kademeli reaktif distilasyon sisteminde deneysel olarak incelenmiştir. DCPD'nin ayrışma kinetiği, 80°C-350°C sıcaklık aralığında yerinde GC-MS reaksiyon deneyleri yapılarak da ayrıntılı olarak incelenmiştir. Deneylerde elde edilen kompozisyonlar Aspen Plus simülasyon çalışmalarından elde edilen sonuçlarla da kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlar, PYGAS ayrımının ve DCPD monomerizasyonunun, uygulanan deneysel koşullar altında Peng Robinson Hal Denklemi kullanılarak güvenle modellenebileceğini göstermektedir. Besleme komposizyonu ve elde edilen reaksiyon kinetiği, Aspen Plus'ta çok bileşenli distilasyon sürecinin belirlenmesi için kullanılmıştır. Bu çalışmada, reaktif distilasyon sisteminde yüksek saflıkta (≥ %90 wt) DCPD üretimi için yeni bir yöntem önerilmiştir. DCPD, PYGAS'tan tek bir ekipmanda, geleneksel yöntemlere kıyasla ekipman ve işletme maliyetlerini düşürerek, %94 verimle geri kazanılabilmektedir.