Yeşil çözücü etil laktat üretim prosesinin optimizasyonu

Petrol bazlı çözücüler, endüstride birçok proseste ve kimyasalların üretim sürecinde yer almaktadır. Kimya endüstrisinde avantajlı konumda olan yeşil çözücü etil laktat (EL), petrol türevli konvensiyonel çözücülere alternatif sağlamıştır. Etil laktat biyolojik olarak doğada çözünebilen, kimya sektöründe çeşitli uygulamalarda ve proseslerde kullanılan, yenilenebilir ve çevre dostu yeşil bir bileşiktir. Etil laktatın üretim prosesleri, geleneksel ve yenilikçi yöntem olarak ikiye ayrılmaktadır. Yenilikçi yaklaşımda proses yoğunlaştırma teknikleri uygulanmaktadır. Yenilikçi yöntemlerin geliştirilmesine yönelik çalışmalar devam etmektedir. Bu tez çalışmasında, çevresel ve ekonomik sürdürülebilirliği arttırmak amacıyla etil laktatın yoğunlaştırılmış üretim prosesinin optimizasyonu yapılmıştır. Etil laktatın reaktif distilasyon kolonu tasarımlı üretim prosesinin, tasarımı ve simülasyonu bir simülasyon programında modellenmiştir. Ardından bu model temel alınarak MATLAB ortamında optimizasyonlar gerçekleştirilmiştir. Meta-Sezgisel optimizasyon algoritmalarından parçacık sürü optimizasyon algoritması ile süreç parametreleri (toplam kademe sayısı, beslemelerin sıcaklığı, besleme rafları yerleri, reaksiyon başlangıç ve bitiş kademeleri, reflux oranı, yan akım akış molar fraksiyonu, kaynatıcı ısıl yük değeri ve yan akım çekim rafı kademeleri) için en optimum değerler elde edilerek daha düşük enerji tüketimi ve yüksek saflıkta etil laktat alınarak üretilmiştir. Optimizasyon sonuçlarına göre yenilikçi tasarımda, reaktif distilasyon kolonunun enerji tüketiminde %8 oranında bir düşüş gerçekleşmiştir ve etanol ve suyu ikinci distilasyon kolonunda kimyasal beslemesi yapmadan ayrım gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile elde edilen bulgular, etil laktat üretim süreçlerinde enerji verimliliğinin artırılabileceğini ve çevresel etkilerin azaltılabileceği gösterilmektedir.