در اين اختراع نسل جديد كاتاليست زيگلرناتا در حضور الكترون دهنده هاي غيرفتالاتي ارائه گرديد و كاتاليست هاي سنتز شده براي پليمريزاسون پلي پروپيلن مورد بررسي قرار گرفت. براي ساخت كاتااليست از اداكت منيزيم كلرايد با فرمول كلي MgCl2(ROH)n كه در آن گروه R شامل يك گروه آلكيل داراي 1 الي 10 كربن و عدد n بين 1 تا 5 و ترجيحا" بين 2 تا 4 مي باشد، به عنوان ساپورت استفاده مي شود. اين ساپورت ابتدا در شرايط كاملا كنترل شده الكل زدايي مي گردد تا مول هاي الكل آن به كمتر از 3 و ترجيحا" بين 1/0 تا 5/2 كاهش يابد. در مرحله بعد اداكت مذكور با تركيب تيتانيم كه دماي آن تا حدود صفر درجه كاهش يافته است، وارد واكنش شده و سوسپانسيون حاصل در محدوده دمايي°C 130-80 براي مدت 2-5/0 ساعت حرارت داده مي شود. واكنش اداكت با تركيب تيتانيم يك يا چندين بار ديگر تكرار مي شود و در طول همين مرحله تركيب يك يا مخلوطي از الكترون دهنده ها با نسبت مولي 01/0 تا 1 و ترجيحا" 05/0 تا 5/0، نسبت به اداكت منيزيم كلرايد به محيط واكنش اضافه مي گردند. در مرحله آخر كاتاليست چندين بار با حلال هاي هيدروكربني خنثي مانند هگزان شسته مي شود تا زماني كه يون هاي كلر از محيط واكنش حذف گردد. پليمريزاسيون عموما در دماي °C120-20 ترجيحا" دماي °C 85-40 انجام مي گيرد. در پليمريزاسيون بالك فشار عملياتي عموما" بين MPa 6- 1 و ترجيحا" MPa 4-5/1 قرار دارد.

اختراع حاضر، ارائه دهنده مجموعه روش هايي است كه منجر به توليد تركيبات آروماتيك‏هاي استخلاف شده با 3،5-دي آلكيل -4-هيدروكسي بنزيل، از جمله تركيب 1, 3 ، 5-تري متيل-2, 4، 6-تريس (3 ، 5-دي ترشيو بوتيل-4-هيدروكسي بنزيل) بنزن مي گردد. اين تركيب با ساختار نشان داده شده در طرح 1 (صفحه 22) تركيبي پيچيده به نظر مي رسد. اين تركيب در دو مرحله متوالي (دو واكنش شيميايي متوالي) توليد و در دو مرحله متوالي خالص سازي مي گردد. شرايط هر يك از اين مراحل چهارگانه شامل مواد و نسبت‏ها، ترتيب افزايش مواد، دما، زمان، همزن در اين اختراع معرفي شده است. در مرحله اول با شروع از ماده اوليه مناسب 6،2-دي آلكيل فنل، واكنش آن با پارافرمالدئيد درحضور كاتاليست آين نوع دوم (آليفاتيك يا آروماتيك)، تركيب حدواسط آلكيله كننده تشكيل مي شود كه بدون نياز به خالص سازي در مرحله دوم واكنش در حضور كاتاليست اسيدي و طي واكنش آلكيلاسيون آروماتيك به تركيب آروماتيك مورد استفاده استخلاف مي شود. از آنجا كه بسته به نوع تركيب آروماتيك استفاده شده، به دليل شرايط سخت واكنش امكان واكنش‏هاي جانبي و تشكيل محصولات فرعي وجود دارد بهينه سازي شرايط واكنش براي افزايش راندمان و خلوص محصول نهايي صورت گرفته است. پارامترهاي تاثير گذار شامل غلظت واكنشگرها، مقدار كاتاليست، نحوه افزايش، دماي افزايش، دماي واكنش، زمان واكنش و نحوه اختلاط مخلوط واكنش است. براي رسيدن به درصد خلوص محصول نهايي، محصول خام توليدي در دو مرحله مورد پالايش قرار مي‏گيرد. شستشو با حلالي مثل (اسيد استيك، متيل الكل، اتيل الكل، استونيتريل و ساير حلال‏هايي كه حلاليت محصول اصلي در آنها كم است) جهت استخراج ناخالصي هاي رنگي اساس مرحله اول است. در مرحله بعد استفاده از تكنيك حلال و ضد حلال براي جداسازي محصولات فرعي با ساختار نزديك به محصول اصلي اساس كار را تشكيل مي دهد. علاوه بر معيارهاي فني، استفاده از حلال‏هايي كه قابليت كاربرد همزمان و جداسازي آنها وجود داشته باشد و از طرف ديگر از نظر اقتصادي مقرون به صرفه باشد مهمترين ملاك و معيار انتخاب حلال و ضد حلال است.

اختراع حاضر مربوط به فرآيندي با عمليات‌پذيري بالا براي توليد گريدهاي مختلف هموپليمر وكوپليمر پلي‌پروپيلن در فاز توده با استفاده از راكتورهاي حلقوي مي‌باشد؛ فرآيند ارائه شده بر خلاف فرآيندهاي رايج، مشكلات گرفتگي مسيرهاي ارتباطي بين راكتورهاي پليمريزاسيون، دشواري در كنترل شرايط راكتورهاي پليمريزاسيون جهت دستيابي به گريدهاي پلي‌پروپيلن با مقادير شاخص جريان مذاب متفاوت در راكتورهاي اول و دوم، عدم امكان استفاده‌ي مجزا از هر يك از راكتورهاي حلقوي پليمريزاسيون، تشكيل پوسته‌هاي پليمري بر جداره‌ي داخلي خط تبخير، حمل ذرات ريز و متعاقباً گرفتگي فيلترهاي پايين‌ دست خشك‌كن در كاتاليست‌هاي متفاوت باتوزيع اندازه‌ي ذرات مختلف پليمر و عدم امكان كنترل دقيق غلظت پليمر در دوغاب مونومر مايع+پليمر درون راكتورهاي حلقوي پليمريزاسيون را نداشته و توانايي توليد پودر پلي‌پروپيلن با مورفولوژي و اندازه ذرات مختلف را دارد.

در اختراع حاضر كاتاليست مناسب براي فرايند تبديل متانول به الفين هاي سبك سنتز شد.كاتاليست نانوساختار SAPO-34 با استفاده از مواد اوليه مناسب به شكل قابل سياليت و براي استفاده در راكتور بستر سيال تهيه گرديد. درابتدا آلومينيوم ايزوپروپكسايد ماده¬ي اوليه Al با آب مقطر مخلوط و به مدت 90 دقيقه با همزن مغناطيسي همزده شد. سپس اورتوفسفريك اسيد قطره قطره به ژل حاصل اضافه شد. بعد از افزودن تدريجي تترا اتيل اورتو سيليكات (TEOS) ماده ي اوليه ي Si و ۶۰ دقيقه اختلاط، ماده الگوساز دي اتيل آمين (DEA) به آرامي به مخلوط اضافه شد. ژل حاصل به مدت ۲۴ ساعت تحت اختلاط قرار گرفت. فرآيند هيدروترمال در زمان ۱۲ تا ۷۲ ساعت و در دماي ۱۸۰ تا ۲۵۰ درجه سانتي¬گراد انجام گرفت. فرآيند خشك كردن در دماي 100 تا 140 درجه سانتي¬گراد و در زمان ۶ تا ۲۴ ساعت انجام گرديد. فرآيند تكليس در دماي ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتي¬گراد و در زمان ۶ تا ۱۲ ساعت انجام مي پذيرد. بنابراين با انتخاب الگوساز DEA و ماده¬ي اوليه TEOS شرايط براي سنتز ذراتي با اندازه بزرگتر و قابل سيال در راكتور بستر سيال فراهم گرديد. شكل ۱ راكتور اتوكلاو مقياس بنچ براي سنتز كاتاليست را نشان مي دهد. كاتاليست توليدي داراي سطح ويژه برابر m2/g ۴۷۲ مي باشد كه در آن سطح داخلي و خارجي به ترتيب برابر ۴۰۵ و m2/g ۶۶ است. هم اين طور حجم حفرات بدست آمده برابر cm3/g ۲۷۶/۰ مي باشد. مورفولوژي غالب SAPO-34 يعني همان ساختار مكعبي به وضوح از اشكال FESEM قابل مشاهده است. به طوري كه مكعب هاي CHA در هم فرو رفته اند. اندازه ي مكعب هاي موردنظر بين ۵ تا μm ۱۰ است كه با به هم چسبيدن و تشكيل مجموعه اي از مكعب ها ذراتي با اندازه ي حدوداً μm ۴۰ به وجود آوردند. استفاده از تترا اتيل اورتوسيليكات منجر به تشكيل چنين ذراتي شده است و استفاده از اين ماده باعث شكل دهي همزمان با سنتز مي شود. براي استفاده از ذرات كاتاليستي SAPO-34 در فرايند MTO و راكتور بستر سيال، ذراتي در اندازه ي ۴۰ تا ۸۰ ميكرومتر موردنياز است. استفاده از TEOS باعث تشكيل چنين ذراتي شده است كه احتياج چنداني به شكل دهي نيست. غلظت سايت هاي اسيدي ضعيف و قوي به ترتيب برابر ۵۲۹/۲ وmmol/g ۸/۱ است. بر اساس تعريف شركت UOP براي طول عمر كاتاليست در فرايند MTO، طول عمر نمونه ي توليد شده برابر ۲۲۰ دقيقه مي باشد. پارامترهاي تاثير

در راستاي حل مشكل محدويت سرعت ظاهري گاز در راكتورهاي بستر سيال (FBR) طراحي و ساخت سيستم سرد فرايند سير كولاسيون چند مرحله انجام گرديد. اين Set up از دو بخش متصل بهم تشكيل شده است: بخش بالا برنده و يك بخش پائين برنده در بخش بالابرنده سرعت ظاهري گاز است و در نتيجه اين قسمت يك بستر سيال سريع است. ذرات به درون جدا كننده تعبيه شده در بخش بالايي Set up كه جداسازي پودر پليمر را بر عهده دارد دميده و سپس به منطقه پائين برنده وارد مي شودكه مانند يك بستر پر شده متحرك عمل مي كند كه ذرات در آن به سادگي و تحت تاثير وزن خود حركت مي كنند. در اين اختراع جهت دستيابي به تكنولوژي فرايندهاي جديد توليد پلي الفين مراحل مدوني به ترتيب شامل طراحي و ساخت سيستم سرد فرايند سيركولاسيون چند مرحله اي، بررسي هيدروديناميك آن به كمك شبيه سازي CFDو بهينه سازي طراحي با توجه به داده هاي حاصل از شبيه سازي ابداع شد.

همانطور كه اشاره شد در اختراع حاضر توليد دي الكيل پراكسي دي كربنات ها به ويژه دي آلكيل پروكسيدهاي جامد در ميكروراكتور از واكنش آلكيل كلروفرمات با آب اكسيژنه و هيدروكسيد پتاسيم در حضور عوامل فعال سطحي و با استفاده از كمك حلال انجام مي‌شود. هيدروكسيد پتاسيم 30 درصد بعنوان كاتاليست واكنش استفاده مي‌گردد. حدود 50 درصد حجمي آب و 20درصد حجمي اتانول به عنوان كمك حلال و 4/1 درصد وزني Tween80 به عنوان عامل فعال سطحي به مخلوط هيدروكسيد پتاسيم و آب اكسيژنه اضافه مي‌گردد. 35/0 درصد وزني Span20 نيز به عنوان عامل فعال سطحي به آلكيل كلروفرمات اضافه مي‌گردد. مخلوطهاي آبي و آلي به صورت جداگانه با دبي هاي ورودي متفاوت از وروديهاي مشخص وارد ميكروراكتور مي‌شوند. Tween80 و Span20 با نسبتهاي 1 تا 4 ترجيحا 5/3-4 مورد استفاده قرار مي‌گيرند. با توجه به كاربرد اين عوامل فعال سطحي در پليمريزاسيون پلي‌وينيل كلريد نيازي به جداسازي آنها از محصول نهايي وجود ندارد. دماي واكنش از ابتدا تا به انتها واكنش بين 60-50، ترجيحا 55-52 درجه مي باشد. مخلوط سوسپانسيون كه حاوي محصول جامد سفيد رنگ مي‌باشد از ميكروراكتور به راكتور با دماي 7-10 درجه سانتيگراد مجهز به PH متر وارد مي‌شود و PH مخلوط با اسيد هيدروكلريك 2 درصد در حدود 7-8 ثابت نگه داشته مي‌شود. درنهايت محصول با آب مقطر شستشو داده مي‌شود و به كمك روش سانتريفيوژ جداسازي مي‌گردد و در دماي 25 درجه سانتيگراد در خلا خشك مي‌شود. خلوص ماده توليدي بالاي 5/99 درصد مي باشد و راندمان توليد ماده 98 درصد مي باشد. CH3-(CH2)15-O-CO-O-O-CO-O-(CH2)15-CH3 + NaCl + 2H2O → CH3-(CH2)15-O-CO-Cl + 2NaOH + H2O2

تركيب اورگانو متاليك روديوم كربنيل تري فنيل فسفيت استيل استونيت بعنوان كاتاليست فرايند اكسوي فشار پايين (هيدروفرميلاسيون) از مهمترين فرايندهاي پتروشيميايي مي¬باشد و اين فرايند توليد بوتيرآلدهيد از پروپيلن و گاز سنتز مي¬باشد. در اين اختراع در مرحله اول تركيب حد واسط روديوم دي كربنيل استيل استونيت از نمك كلرايد روديوم و حلال دي متيل فرماميد و استيل استونيت ساخته شده و در مرحله دوم با استفاده از حلال متانول و تركيب تري فنيل فسفين تركيب كاتاليست راكتور اكسو الكل واحد دو اتيل هگزانول با نام روديوم كربنيل استيل استونيت تري فنيل فسفين با راندمان بالاي 85 درصد وزني بر مبناي فلز روديوم ساخته شد و سپس با انجام آزمايشات شناسايي ساخت تركيب تاييد گرديده و در جهت تست عملكرد فعاليت اين كاتاليست با روش تست راكتوري تعيين گرديد.

شيرين سازي گاز طبيعي، به معناي كاهش آلاينده هاي گاز طبيعي، گازهاي اسيدي دي اكسيدكربن (CO2) و سولفيد هيدروژن (H2S)، قبل از انتقال گاز به خطوط لوله و به كارگيري در فرآيندهاي مختلف از اهميت بالايي برخوردار است. در مقايسه با فرآيندهاي جذب فيزيكي/شيميايي، جذب سطحي و تقطير تبريدي جداسازي غشايي در زمينه شيرين سازي گاز طبيعي نسبتا جديد بوده اما به دليل داشتن مزيت هايي مانند هزينه هاي سرمايه گذاري و عملياتي كمتر، اندازه كوچك تر، ايجاد آلودگي زيست محيطي پائين تر، عمليات ساده تر، امكان افزايش و كاهش مقياس آسانتر بسيار مورد توجه هستند. در اين ابداع غشاهاي كامپوزيت (مركب) چند لايه با لايه گزينشگر بسيار نازك، با خواص جداسازي بالا در اين لايه به روش دستگاهي، توليد و مدول شده اند. مدول كردن و توليد اين غشاهاي به روش دستگاهي مطابق با استاندار 4040 و 2025 براي اولين بار در ايران انجام شده است. عملكرد ورقهاي غشايي توليد شده به روش دستگاهي 60% بالاتر از غشاهاي تجاري توليد شده توسط كمپانيMembrane Technology and Research (MTR) بوده است.

فرايند توليد پروپيلن از متانول كه در آن ابتدا بخار متانول با عبور از يك راكتور به مخلوط گازي شامل دي ‌متيل ‌اتر تبديل شده و سپس با عبور اين مخلوط از روي يك كاتاليست زئوليتي شكل-گزينش‌گر (كاتاليست اختراع¬هاي شماره CA2642395 و CA2622455) در مجموعه‌اي از راكتورهاي متوالي به مخلوطي از هيدروكربن‌ها شامل پروپيلن تبديل مي‌شود. جداسازي محصول مطلوب پروپيلن از محصولات جانبي، توسط تجهيزات جداسازي محصولات هيدروكربني صورت مي¬گيرد كه شامل برجهاي تقطير، استخراج، جذب، درام-هاي جداسازي، كمپرسور و مبدلهاي حرارتي مي¬باشند و با هدف كمترين استفاده از يوتيليتي¬ها و راندمان بالاي جداسازي محصولات مطلوب در كنار يكديگر قرار گرفته¬اند. در فرآيند اين اختراع، تغييراتي بر روي فرآيند پيشين توليد پروپيلن از متانول (پتنت شماره 72726) صورت گرفته است كه اين تغييرات شامل يك سيستم كنترل دمايي جديد براي راكتورهاي توليد پروپيلن از متانول (PVM)، يك سيستم احياي جديد براي كاتاليستهاي راكتورهاي PVM، يك سيستم بازيابي حرارتي جديد كه بلافاصله بعد از راكتورهاي PVM قرار گرفته است و يك سيستم جديد براي سيكل آب فرآيندي مي¬باشد. با اعمال همزمان اين تغييرات، فرآيند جديد به لحاظ قابليت عملياتي، مصرف انرژي و جداسازي بهبود يافته است. همچنين در فرآيند جديد برخي مشكلات عملياتي فرآيند پيشين (پتنت شماره 72726) با طراحي¬هاي جديد، مرتفع شده است.

اين اختراع روشي است براي سنتز ZSM-5 پيشنهاد شده است كه در آن با استفاده از قالب ابتدا دانه سنتز مي شود يا دانه هاي ZSM-5 به ميزان جزيي به عنوان دانه به سيستم اضافه مي شود و مقدار مصرف تمپلت و آب و زمان واكنش را در سنتز زئوليت به طور چشمگير كاهش مي‌دهد. تركيب قالب ممكن است شامل نمكهاي كواترنري آمونيم ، ZSM-5 تجاري، نانوكريستال‌هاي سنتزي ، زئوليت NaY تركيبي از آمينها با نمك كواترنري،كائولن، زئوليت سنتزي قبل تكليس يا تركيب زئوليت با الكل باشد. اين روش براي تهيه زئوليت‌ها با نسبت مختلف Si/Al نيزمي تواند استفاده شود. در فرايند تهيه، ابتدا دانه زئوليت به كمك يك قليا ، تركيب سيليسيم و قالب جهت دهنده ، الكل و گاهي برخي سورفكتنت‌ها سنتز مي‌شود و سپس به تركيب آلومينات و سيليس دار قليايي اضافه مي‌شود، تركيب بال ميل شده و آب بيشتر از استوكيومتري به آن اضافه نمي شود و سپس در داخل راكتور هيدروترمال قرار مي گيرد و در اثر حضور مقدار آب استوكيومتري يا تحت اثر بخار آب از يك منبع خارجي به زئوليت تبديل مي شود. پس از طي زمان كريستاليزاسيون، تركيبات صاف، تا رسيدن به pH معين شسته، خشك و تكليس مي‌شود. هدف از اين اختراع دستيابي به زئوليت ‌ ZSM-5مطلوب، با قيمتي مناسب است. هم اكنون به دليل استفاده از مقادير بالاي تمپلت در سنتز زئوليت قيمت تجاري آن بالا است و در هنگام تكليس زئوليت سنتزي، خروج مقادير بالاي آمونياك و نيتروژن اكسيد و اكسيدهاي كربن باعث آلودگي شديد اتمسفر مي‌شود و ميزان زياد آب دوغاب باعث هدر رفتن آب و مشكلات حذف پساب است.