اين اختراع مرتبط با ساخت مجموعه توليد مواد پتروشيميايي (دي وينيل بنزن از دي اتيل بنزن) مي باشد. مشكل فني ايجاد شرايط لازم و ساخت مجموعه براي رسيدن به تبديل 70حداقل درصد در يك راكتور بستر ثابت مي باشد. هدف از اين اختراع ساخت و راه اندازي مجموعه براي توليد دي وينيل بنزن از دي اتيل بنزن با تبديل حداقل 70 درصد ميباشد. اين در صد تبديل در نسبت آب به دي اتيل بنزن 8 به 2 و دماي متوسط 620 درجه سانتيگراد در راكتور بدست آمده است. در اين مجموعه دبي دي اتيل بنزن از 1 تا 2 سي سي در دقيقه و دبي آب از 4 تا 8 سي سي در دقيقه و دماي راكتور را از 550 تا 650 درجه سانتيگراد ميتوان تنظيم كرد. فشار در فرآيند اتمسفريك بوده و مقدار كاتاليست استفاده شده براي دي هيدروژناسيون 900 گرم بوده است. با توجه به عدم توليد دي وينيل بنزن در كشور اين مجموعه قادر است حداقل براي نيازهاي تحقيقاتي و آزمايشگاهي اين ماده مهم را توليد نمايد. با استفاده از داده هاي حاصل از اين مجموعه مي توان فرآيند و مجموعه واحد بزرگتر را طراحي نمود.

دي وينيل بنزن يك ماده شيميايي بسيار مهمي است كه شركت هاي محدودي اين ماده را توليد مي كنند. صدور اين ماده به كشور تا حدودي محدود شده است و صنايع مختلفي براي پيشبرد فعاليتهاي تحقيقاتي و توليدي نياز به اين ماده دارند. اين ماده در فاز آزمايشگاهي در پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران توليد شده است. نحوه توليد اين ماده در اس.آر آي موجود نيست و ما سعي كرده ايم كه با توجه به امكانات موجود در كشور و با توجه به نياز اين واحد را در مقياس مورد نظر طراحي كنيم. در ابتداي كار مشكلات زيادي براي بومي سازي طرح موجود بوده است. مقالات موجود در نشريات در رابطه با توليد دي وينيل بنزن انگشت شمار است و با تكيه بر آنها تقريبا انجام اين كار غير ممكن است و بايد بر دانش و توانايي همكاران تكيه كرد. با همفكري همكاران و با مذاكراتي كه با شركتهاي مختلف داخلي گرفته شد تا حدودي روش حل مشكلات فني براي تيم تحقيقاتي مشخص شد. واحد توليد دي وينيل بنزن از بخش هاي مختلفي تشكيل شده است. بعضي از بخشهاي واحد نياز به كار مهندسي بيشتري داشت و بعضي ديگر با يك فعاليت روتين قابل انجام است. اين گزارش حاوي اطلاعات و مطالبي است كه تاكنون براي پروژه انجام شده است. مهمترين فعاليتهاي انجام شده عبارتند از: 1-اصلاح set-up آزمايشگاهي براي تزريق مداوم بخار آب و DEB 2-بررسي مطالب مربوط به مشخصات و آماده سازي مواد اوليه 3-بررسي اثر مقدار كاتاليست و دما روي درصد تبديل 4-انجام مذاكرات با شركت هاي سازنده مختلف و دريافت پيش فاكتور و مهندسي پايه بخشي از واحد پايلوت 5-انجام برخي از محاسبات مربوط به طراحي راكتور 6-انجام مطالعات روي روشهاي تعيين ثابت هاي سرعت بروش ديفرانسيل و انتگرال 7-مطالعه در مورد كاتاليست و آناليز عنصري آن

يكي از محدوديت¬هاي سيستم كاتاليستي زيگلر-ناتا در پليمريزاسيون α-اولفين¬ها مربوط به كم بودن فعاليت و ميزان گزينش¬پذيري پايين نسبت به α-اولفين¬هاي سنگين¬تر است. براي برطرف كردن مشكل فوق استفاده از اصلاح كننده¬ها پيشنهاد شده است. در اين اختراع فرآيندي براي اصلاح كاتاليست زيگلر-ناتا بر پايه MgX2 (مانند منيزيم¬اتوكسايد و منيزيم¬كلرايد) ارائه گرديده است. به اين صورت كه ابتدا پايه MgX2 آسياب و در حلال پخش مي¬شود. سپس هاليد فلزي را به آن اضافه كرده و به آن زمان داده مي¬شود تا خوب پخش شود. در نهايت تحت شرايط معين پايه اصلاح شده را با هاليدهاي شبه فلزي و TiCl4 واكنش داده و كاتاليست مورد نظر سنتز مي¬شود.

اساساً، بررسي وشناخت رفتار مكانيكي مواد متأثر از بارگذاريهاي مختلف (خصوصاً در رابطه با كامپوزيتهاي پليمري)، از موضوعات پر اهميت درصنايع گوناگون بوده و تعيين كننده نوع كاربرد و نيز محدوديتهاي آنهاست . بنابرين ايجاد شرايط مناسب جهت اعمال بارگذاريهاي متنوع و مركب ، به منظورفراهم آوردن بستر لازم جهت انجام مطالعات وآزمايشات تجربي در راستاي تحليل رفتار مكانيكي مواد مورد نظر در شرايط كاركرد آنها از اهميت خاصي برخوردار مي¬باشد. اين اختراع وسيله¬اي مناسب براي مطالعه¬ي رفتار ساختارهاي متنوع سيلندري شكل با جنسهاي متفاوت (به خصوص از نوع كامپوزيتي و به ويژه از نوع رشته¬پيچي شده آن¬(Filament Wound Composite Structures) به اختصار: (FWCS)) است، لذا چنانچه اعمال بارگذاريهاي توأم و پيچيده (Complex loading) ، از نوع بارگذاريهاي ضربه اي (Impact loading) در محدوده متنوعي از سرعت هاي اعمال ضربه، و با حضور توأمان پيشبار فشاري(Hydrostatic preloading) مد نظر باشد، و از آنجا كه اعمال اين بارگذاريهاي مركب (Hybrid loading) از پيچيدگيهاي خاصي (مثلاً از جهت ماهيت اعمال بارگذاري و يا زاويه اعمال آن) برخوردار است ،كه عموماً از حيطه كاري دستگاههاي آزمايشگاهي تك منظوره ي متداول خارج مي باشد، اين اختراع به عنوان ابزاري خاص و كارآمد، ارائه مي گردد و به كمك آن ساختارهاي متنوع سيلندري شكل با جنسهاي متفاوت، و با محدوده ي متنوعي از ابعاد، با اعمال تغييراتي اندك قابل آزمون و بررسي مي باشند. ضمناً ماهيت طراحي اين اختراع به نحوي انجام شده كه با توجه به: نكات و مزاياي مورد اشاره قبلي، در كنار تقارن طراحي و امكان كنترل دقيق موارد موثر در نتيجه آزمون؛ اين اختراع را به وسيله اي مناسب جهت انجام آزمايشات و تحقيقات ويژه¬اي همچون بارگذاري¬هاي ضربه اي متفاوت ، به ويژه از نوع بارگذاري¬هاي ضربه اي سرعت بالا بر روي ساختارهاي سيلندري شكل خاصه از نوع (FWCS)، تبديل مي¬نمايد. لذا با توجه به اهميت دستيابي به شناخت مناسب و دقيقتر از رفتار مكانيكي مواد خصوصاً كامپوزيتهاي پليمري، اختراع حاضر ارائه گرديده كه با سهولت، دقت و قابليت اطمينان بالايي، امكان اعمال ايمنِ بارگذاري¬هاي هيبريدي توأم و پيچيده را ، از نوع بارگذاريهاي ضربه اي در محدوده متنوعي از سرعت هاي اعمال ضربه، و با حضور توأمان محدوده وسيعي از انواع پيشبارهاي فشاري داخلي (اعم از اعمال پيشبار گذاريها از نوع: عادي ، سيكلي و تركيبي)، فراهم مي آورد.

در سالهاي اخير فومهاي پلي‌استايرن انبساطي بطور گسترده‌اي مورد استفاده قرار گرفته‌اند كه بعضي از اين كاربردها با اضافه كردن يك افزودني و رسيدن به خواص فوق‌العاده بدست آمده‌اند. جهت جلوگيري از كاهش خصلت عايق فومها، مي‌توان پلي‌استايرن انبساطي را در حضور گرافيت توليد نمود.پلياستايرن انبساطي گرافيتي كاربردهاي مهم و عمدهاي در بخش ساختمان‌سازي و تاسيسات دارد كه توليد آن را بسيار توجيهپذير مي‌نمايد. اين اختراع در حوزه پتروشيمي و مهندسي پليمر با كاربرد در عايقكاري ساختمان و سازه‌هاي سبك صورت گرفته است. هدف، ارائه روشي جهت افزودن ذرات ريز گرافيت و توليد دانه‌هاي پلي‌استايرن انبساطي گرافيتي با توزيع مناسبي از اندازه ذرات مي‌باشد. اين اختراع بدون ايجاد تغيير زياد در فرايندهاي معمول پليمريزاسيون تعليقي با انتخاب پايدار‌كننده مناسب و نحوه افزودن آن به سيستم پليمريزاسيون در صنعت كاملا قابل اجرا مي‌باشد. در اين اختراع، پلي‌استايرن انبساطي با دانه‌هاي كروي شكل خاكستري رنگ تحت فرايند پليمريزاسيون تعليقي متشكل از دو فاز آبي و آلي توليد مي‌گردد.براي توليد پلي‌استايرن انبساطي گرافيتي با مقادير گرافيت 4-5/0 درصد وزني، آزمايشهاي مختلفي با فرمولاسيونهاي متفاوت انجام گرفت. درنهايت فومهاي خاكستري رنگي توليد گرديد كه هدايت حرارتي آنها از mW/m.ºK 40 به حدود mW/m.ºK 35-30 كاهش يافته بود.

جهت جلوگيري از كاهش خصلت عايق فومهاي پلي‌استايرن انبساطي مي‌توان آنها را در حضور گرافيت توليد نمود. پلي‌استايرن انبساطي گرافيتي كاربردهاي مهم و عمدهاي در بخش ساختمان‌سازي و تاسيسات دارد كه توليد آن را بسيار توجيهپذير مي‌نمايد. رسيدن به اولين فرمولاسيون پلي‌استايرن انبساطي گرافيتي با مقدار پايين مونومر به آب، اولين قدم در ادعاي توليد آن است. در مراحل بعدي مي‌بايست شرايط به‌گونه‌اي طراحي گردد كه از نظر اقتصادي توليد آن به‌صرفه باشد. اگرچه انجام واكنش پليمريزاسيون با نسبت بالاي مونومر به آب (مخصوصا در پليمريزاسيونهاي تعليقي) سبب ايجاد مشكلاتي در فرايند پليمريزاسيون و اختلاط مي‌شود اما افزايش بهره‌وري و نرخ بالاي توليد محصول را به‌دنبال داشته و از نظر اقتصادي، صنعتي‌سازي اين محصول را توجيه‌‌پذير مي‌نمايد. اين اختراع در حوزه پتروشيمي و مهندسي پليمر با كاربرد در عايقكاري ساختمان و سازه‌هاي سبك صورت گرفته و بدون ايجاد تغيير زياد در فرايندهاي معمول پليمريزاسيون تعليقي در صنعت كاملا قابل اجرا مي‌باشد. در اين اختراع، پلي‌استايرن انبساطي با دانه‌هاي كروي شكل خاكستري رنگ تحت فرايند پليمريزاسيون تعليقي متشكل از دو فاز آبي و آلي با غلظت بالاي مونومر توليد مي‌گردد. براي توليد پلي‌استايرن انبساطي گرافيتي با مقادير گرافيت تا 4 درصد وزني، آزمايشهاي مختلفي با فرمولاسيونهاي متفاوت انجام گرفت. درنهايت فومهاي خاكستري رنگي توليد گرديد كه هدايت حرارتي آنها از بالاي mW/m.ºK 40 به حدود mW/m.ºK 38-34 كاهش يافته بود. دانسيته فوم حاصل از دانه‌هاي پلي‌استايرن انبساطي گرافيتي در محدوده gr/lit 22- 9 ميباشد.

اساساً، بررسي وشناخت رفتار مكانيكي مواد متأثر از بارگذاريهاي مختلف (خصوصاً در رابطه با كامپوزيتهاي پليمري)، از موضوعات پر اهميت درصنايع گوناگون بوده و تعيين كننده نوع كاربرد و نيز محدوديتهاي آنهاست . بنابرين ايجاد شرايط مناسب جهت اعمال بارگذاريهاي متنوع و مركب و نيز اعمال شرايط مرزي تكيه گاهي مختلف به منظورفراهم آوردن بستر لازم جهت انجام مطالعات وآزمايشات تجربي در راستاي تحليل رفتار مكانيكي مواد مورد نظر در شرايط كاركرد آنها از اهميت خاصي برخوردار مي¬باشد. امروزه براي اعمال بارگذاريهاي كششي يا فشاري به صورت تك جهته يا تك محوره (Uniaxial) از دستگاههاي Tensile استفاده مي¬نمايند . اما چنانچه بارگذاريهاي دو جهته يا دو محوره (Biaxial) مد نظر باشد اعمال اين نوع بارگذاريها از پيچيدگيهاي خاصي برخوردار است كه از عموماً از حيطه كاري دستگاههاي مذكور خارج مي¬باشد . لذا با توجه به اهميت دستيابي به شناخت مناسب و دقيقتر از رفتار مكانيكي مواد خصوصاً كامپوزيتهاي پليمري، اختراع حاضر ارائه گرديده كه با سهولت، دقت و قابليت اطمينان بالايي، امكان ايجاد بارگذاري¬هاي هيبريدي دوجهته يا دو محوره (كششي-كششي / فشاري-فشاري / كششي-فشاري) را به صورت هم محور، با قابليت ايجاد و كنترل انواع مختلف شرايط مرزي تكيه گاهي، ضمن ايجاد امكان خنثي سازي ممانهاي احتمالي؛ فراهم مي آورد.