ساحة جامعية للنقاش والتحدث بشفافية فيما يتعلق بالكلية والمجتمع


    لمحة عن الوساطة الكيميائية

    شاطر

    احمود العلي
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ

    ذكر
    عدد الرسائل : 493
    العمر : 27
    Localisation : • يكفيك من نعيم الدنيا نعمة الإسلام ومن الشغل الطاعة ومن العبرة الموت
    الأوسمة :
    تاريخ التسجيل : 06/08/2009
    التنبيهات :

    لمحة عن الوساطة الكيميائية

    مُساهمة من طرف احمود العلي في الخميس 5 أغسطس 2010 - 21:08





    المواد المحفزة تصنيفها وأنواعها واستخداماتها :

    يعود استخدام المواد المحفزة إلى عام 1831 وما بعده حيث استخدم البلاتين في عملية أكسدة ثاني أكسيد الكبريت إلى حمض الكبريت وفي أكسدة النشادر إلى حمض النيتروجين وبعدها استخدام النيكل لهدرجة الايثيلين ، وفي أوائل التسعينات استخدم النيكل والكوبالت لتصنيع الميثان من أول أكسيد الكربون والهيدروجين ، وأكسيد الفناديوم لأكسدة البنزين والنفثالين للحصول على بلا ماء حمض الفثاليك .وتتالت بعد ذلك الصناعات الكيميائية التي تقوم على استخدام أنواع لا تعد ولا تحصى من المواد المحفزة والتي مازالت تتطور إلى يومنا هذا بعد إعتمادها على النفط والغاز الطبيعي .



    وتصنف العمليات الحفزية إلى ما يلي :

    1- العمليات الحفزية المتجانسة (Homogeneous catalysis) .

    2- العمليات الحفزية غير المتجانسة (Heterogeneous catalysis) .

    3- العمليات الحفزية الأنزيمية (Enzyme catalysis) .



    وتصنف المواد المحفزة إلى ما يلي :

    1- المحفزات المعدنية : وتنقسم إلى مجموعتين رئيسيتين :

    أ‌- محفزات تتكون من معدن وحيد و(ب) محفزات تتكون من أكثر من معدن وتسمى بالخلائط المعدنية .

    2- محفزات معدن مدعم : وتحتوي على مكوِّن واحد أو أكثر بالإضافة للمعدن . وينبغي التمييز هنا بين (أ) المعادن المدعمة (Supported metals) وهي التي تكون محمّلة على مادة داعمة غير فعالة بنسبة أقل من 20 بالمائة وزناً ، (ب) المعادن المنشِّطة (Promoted metals) وتضاف بكميات قليلة جداً لا تتجاوز 10% وزناً من المحفز المدعم ، و(ج) المحفزات ثنائية الوظيفة وهي التي يكون فيها المعدن والداعم فعالين حفزياً .

    3- محفزات غير معدنية : وهي أكاسيد معدنية ولكنها تحتوي على جزء كبير من محفزات غير متجانسة غير معدنية ، وينقسم هذا النوع من المحفزات إلى قسمين : (أ) الأكاسيد شبه موصلة (ب) والأكاسيد العازلة والتي من أهمها الألومينا والسيليكا والزيولايت .

    4- الأملاح : وتشتمل على : (أ) الهاليدات مثل أحماض لويس ، و(ب) الكبريتات ، و(ج) الفوسفات .

    5- الكبريتيدات : وهي عبارة عن مركبات كبريتية معدنية مثل كبريتيدات النيكل والكوبالت والحديد و والموليبدنوم والتنغستين وغيرها .

    6- الأحماض : وتشتمل على المحفزات الحامضية الصلبة مثل حمض الكبريت وحمض الفوسفور المدعم ، وهاليدات الألمنيوم والبورون المدعمة والأحماض المتعددة غير المتجانسة ومبادلات أيونية .

    7- القواعد : وتشتمل على محفزات القواعد الصلبة مثل أكاسيد وهيدروكسيدات وكربونات وسيليكات لمعادن قلوية أو معادن قلوية ترابية وكذلك هيدريداتها وأميداتها والمبادلات الأيونية .

    8- معقدات تساندية معدنية : وتتكون من معادن انتقالية .



    ويبين الجدول (1) التالي أمثلة على استخدام بعض أنواع المحفزات في العمليات البترولية والبتروكيميائية .









    الجدول (1) أمثلة على استخدام بعض أنواع المحفزات
    في الصناعات البترولية والبتروكيميائية



    نوع التفاعل
    المادة المتفاعلة
    المحفز
    المنتج





    اختزال

    أسيتلينات

    أوليفينات



    الدهيدات وكيتونات

    -NO2

    Ni, Rh, Pd, Pt

    Ni, Rh, Pd, Pt, Ir, Ru, Os

    Ru

    Pd

    أوليفينات

    برافينات



    أغوال

    -NH2

    تبادل

    CH4+D2

    Ni, Pd, Pt, Rh

    CH3D, CH2D2, etc.

    تماكب

    1- بيوتين

    Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt,

    سيزوترانس 2-بيوتين

    أكسدة

    1- بيوتين

    ايثيلين

    V2O3, MoO3

    Ag

    1، 3- بيوتادايئين

    أكسيد الايثيلين

    التحلل بالهيدروجين

    CO

    C2H6+H2

    C6H5CH2OH

    NiO, Cu2O

    Pt, Ni

    Pd

    CO2

    CH4

    C6H5CH3

    بلمرة

    CH3CH=CH2

    NiO/SiO2/Al2O3

    CH3(CH2)3CH=CH2

    اصطناع

    CO+H2

    Fe, Co, Ni

    محفزات فيشر تروبش

    هيدروكربونات،

    الدهيدات، أحماض،

    أغوال

    تكسير مركبات هيدروكروبونية

    مشتقات بترولية

    SiO2/Al2O3

    Ni/ SiO2/Al2O3

    زيولايت - Pd

    C4-C12

    هيدروكربونات أساسية

    اعادة تشكيل

    CH3(CH2)5CH3

    بنتان

    Pt/SiO2/Al2O3

    Pt/SiO2/Al2O3

    تولوين

    آيزوبنتان

    تفاعلات انزياح

    CH4+H2O CO+3H2

    CO+H2O CO2+H2

    Ni

    Fe


    اصطناع الأمونيا

    N2 مع H2

    Fe

    NH3

    أكسدة الأمونيا

    NH3 + O2

    Pt

    HNO3

    صناعة حمض الكبريت

    SO2 + O2

    V2O5

    SO3

    الكلة

    اوليفين مع آيزوبروبان

    H2SO4, HF

    ألكانات متفرعة لرفع رقم الأوكتان






    صناعة المحفزات :

    تختلف طرق تحضير المواد المحفزة حسب استخدام المحفِّز في عملية ما ، فالمحفزات المتجانسة هي عبارة عن مركبات أو معقدات كيميائية لايعتمد فعلها الحفزي على طريقة التحضير في حين المحفزات غير المتجانسة تتأثر صفاتها الحفزية بشكل كبير بكل خطوة من خطوات تحضيرها . ويمكن تحضيرها على مواد داعمة أو بدونها .

    ويتم تحضير المحفزات بعده طرق وخطوات منها (Co-precipitation) الترسيب والتشرب (Impregnation) والانصهار (Fusion) والتجفيف (Drying) والكلسنة (Calcination) التي تعد من أهم خطوات التحضير حيث تتم بالمعالجة الحرارية بوجود الأكسجين أو الهيدروجين أو غاز خامل لتثبيت الخصائص الكيميائية والفيزيائية والحفزية للمحفِّز ، وتصاحب عملية الكلسنة عدة تفاعلات من أهمها تفكك وتحول المركبات غير الثابتة إلى أكاسيد مثل الكربونات والنترات والهيدروكسيدات والأملاح العضوية وتحول المركبات اللابلورية إلى مركبات بلورية والعكس وتغير بنية المسام والقوة الميكانيكية .

    وبعد تحضير المادة المحفزة يتم تشكيل المستخدم منها في مفاعلات الطبقة الثابتة إلى أشكال كروية أو اسطوانية مصمتة أو اسطوانية مفرغة أوحلقات أو حبيبات بأحجام مختلفة .



    التطبيقات الصناعية للمحفزات :

    تستخدم دول مجلس التعاون المواد المحفزة في العديد من الصناعات البترولية والبتروكيميائية مثل عمليات التكسير وإعادة التشكيل والتكسير المهدرج والتمكيب والألكلة والأسيلة والهلجنة والبلمرة والهدرجة والتنقية بالهيدروجين لنزع الكبريت والنتروجين بالإضافة إلى الصناعات الكيميائية العضوية وغير العضوية الأخرى .



    أهمية المحفزات في الصناعات البترولية والبتروكيميائية :

    تعد المحفـزات القاعـدة الأسـاسـية في تطوير الصناعات البترولية والبتروكيميائية وخاصة في دول مجلـس التعاون الخليجـي حيث تحظى هذه الصناعات كافة العناصر والمقومـات خصـوصاً من ناحية وفرة النفط والغاز الطبيعي ، ومما يزيد من أهميتها أيضاً ما يلي :



    التحديات والتوجهات المستقبلية لمواصفات المشتقات النفطية :

    إن القضايا البيئية هي العامل المهيمن على مستقبل تكرير النفط حيث تواجه مصافي التكرير ضغوطاً كبيرة لتصنيع مشتقات نفطية ذات تراكيز منخفضة أو خالية من العوامل الملوثة لتواكب التشريعات البيئية الجديدة للتقليل أو الحد من الانبعاثات الضارة للبيئة . وتتطلب مواصفات الوقود مثل الغازولين ووقود الطائرات والديزل ، تخفيض نسبة الكبريت في المشتقات النفطية وزيادة عدد الأوكتان للغازولين ، وزيادة عدد السيتان للديزل ، والتخلص من مضافات مركبات الرصاص وتقليل نسبة العطريات في الغازولين وتبين الجداول التالية (2 ، 3 ، 4) لكل من التغييرات في المواصفات الأمريكية والأوروبية للغازولين والمواصفات الأوروبية للديزل .

    (الجدول 2) التغييرات في المواصفات الأمريكية للغازولين

    المواصفات
    قبل 1994
    1995-2000
    2005

    الرصاص

    الكبريت (جزء من المليون )

    البنزين (% جم)

    العطريات (% جم)

    الأوليفينات (% جم)

    التخلص من الرصاص
    -
    -
    -
    -
    صفر
    130
    1
    25
    5ر8
    صفر
    30
    8ر0
    22
    4

    (الجدول 3) التغييرات في المواصفات الأوروبية للغازولين


    المواصفات

    1988



    1999

    2005
    توصيات WWFC
    لعام 1997
    متوقع بعد عام 2005

    الكبريت (جزء في المليون)

    البنزين (% حجم)

    العطريات (% حجم)

    الأوليفينات ( % حجم)

    الأكسجين (% حجم)
    500
    5
    -
    -
    -
    150
    1
    42
    18
    7ر2
    50
    1
    35
    18
    7ر2
    5 - 10
    1
    35
    10
    -
    10 >
    1 – 5ر0
    35 – 25
    15 – 10
    -
    (الجدول 4) التغييرات في المواصفات الأوروبية للديزل




    المواصفات

    1993

    1998

    1999

    2005
    توصيات WWFC
    لعام 1997
    متوقع بعد عام 2005

    الكبريت (جزء في المليون)

    الكثافة (كجم/م3)

    عدد السيتان (الحد الأدنى)

    العطريات متعددة الحلقات

    (% وزناً)
    2000
    860
    49
    -
    500
    860
    49
    -
    350
    845
    51
    11
    50
    845
    51
    11
    5 – 10
    820 – 840
    52
    0ر2

    10 <

    820 - 840

    51- 55

    3 >






    تبين الجداول أعلاه بأن التشريعات البيئية الجديدة تتطلب تخفيض نسبة الكبريت في أمريكا إلى 30 جزء من مليون وفي أوروبا إلى أقل 10 جزء من مليون بحلول عام 2005م ونسبة الكبريت في الديزل إلى 10 جزء من مليون . إن المحفزات المستخدمة حالياً في وحدات تكرير النفط لا تستطيع تخفيض نسبة الكبريت إلى الحد المطلوب نظراً لوجود مادة ثنائي بنزوالثيوفين التي يصعب إزالتها بالطرق التقليدية وبناءاً عليه فإنه يتوجب تطوير مواد محفزة جديدة أكثر فعالية وأكثر مقاومة لمثل هذه المركبات الكبريتية لمواجهة تحديات المواصفات المستقبلية للوقود .



    وتجدر الاشارة هنا بأن الولايات المتحدة الأمريكية قامت بوضع تشريعات لوقف استخدام مادة ميثيل ثالثي بيوتيل الإيثر التي تستخدم كمادة إضافة في الغازولين لرفع رقم أوكتانه ، وقد يترتب على ذلك أن تحذو دول أخرى حذوها وتتخذ قرارات مماثلة . لذا فإن الاهتمام بالحفاظ على البيئة يتطلب تطوير مواد محفزة وعمليات كيميائية جديدة للحصول على غازولين برقم أوكتان مرتفع ومحتوى كبريت منخفض جداً في المشتقات النفطية

    rafiklife
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ

    ذكر
    عدد الرسائل : 1296
    العمر : 27
    Localisation : دمشق
    الأوسمة :
    تاريخ التسجيل : 26/02/2010
    التنبيهات :

    رد: لمحة عن الوساطة الكيميائية

    مُساهمة من طرف rafiklife في الخميس 5 أغسطس 2010 - 22:30

    اي شو هالموضوع القيم يا احمود


    الله يعطيك العافيي

    ReDeeMeR
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ

    ذكر
    عدد الرسائل : 2956
    العمر : 27
    Localisation : in my lover's heart
    الأوسمة :
    تاريخ التسجيل : 28/05/2008
    التنبيهات :

    رد: لمحة عن الوساطة الكيميائية

    مُساهمة من طرف ReDeeMeR في الجمعة 6 أغسطس 2010 - 0:30

    الله يعطيك العافية أخ احمود
    والله يوفقك يارب

    KJHS
    مشرف قسم "العلوم الاسلامية"
    مشرف قسم

    ذكر
    عدد الرسائل : 1961
    العمر : 26
    Localisation : ((إنّ معي ربي سيهدين))
    الأوسمة :
    تاريخ التسجيل : 09/08/2009
    التنبيهات :

    رد: لمحة عن الوساطة الكيميائية

    مُساهمة من طرف KJHS في الجمعة 6 أغسطس 2010 - 5:12

    بدو هالموضوع قعدة

    يعطيك العافية

    احمود العلي
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ

    ذكر
    عدد الرسائل : 493
    العمر : 27
    Localisation : • يكفيك من نعيم الدنيا نعمة الإسلام ومن الشغل الطاعة ومن العبرة الموت
    الأوسمة :
    تاريخ التسجيل : 06/08/2009
    التنبيهات :

    رد: لمحة عن الوساطة الكيميائية

    مُساهمة من طرف احمود العلي في الجمعة 6 أغسطس 2010 - 5:20


    هلا شباب
    و الله يعافيكم
    ومشكور ع مروركم الي أغنى الموضوع

    Most Wanted
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ

    ذكر
    عدد الرسائل : 11407
    العمر : 28
    Localisation : ATTACK
    الأوسمة :
    تاريخ التسجيل : 22/01/2009
    التنبيهات :

    رد: لمحة عن الوساطة الكيميائية

    مُساهمة من طرف Most Wanted في الأربعاء 11 أغسطس 2010 - 19:00



    موضوع روعة ومفيد


    مشكوووووووووووور



    ToRnAdO
    ــــــــــــــــــــــــــــ
    ــــــــــــــــــــــــــــ

    ذكر
    عدد الرسائل : 3227
    العمر : 26
    Localisation : In The Way Of Disasters
    الأوسمة :
    تاريخ التسجيل : 31/12/2009
    التنبيهات :

    رد: لمحة عن الوساطة الكيميائية

    مُساهمة من طرف ToRnAdO في الأربعاء 11 أغسطس 2010 - 23:20

    شكرا عالفائدة

      الوقت/التاريخ الآن هو السبت 3 ديسمبر 2016 - 14:46