بخشی از مقاله
چکیده
گاز طبیعی تولید شده از منابع مستقل گازی در حقیقت گاز طبیعی اشباع شده از آب و هیدروکربورهای سنگین می باشد و باید پالایش و نمزدایی گردد در عملیات نم زدایی از گاز جاذب های متفاوتی از جمله سیلیکاژل و غربال مولکولی استفاده می گردد در این پژوهش جاذب های غربال مولکولی MCM-48 و سیلیکاژل را مورد بررسی قرار داده ایم هدف این پژوهش بررسی عملکرد دو جاذب در واحدهای نم زدایی از گاز طبیعی می باشد و از آنجایی که بروز مشکلاتی نظیر انفجار و مسمومیت در آزمایشگاه در صورت استفاده از گاز طبیعی تقریبا بدیهی است لذا از جریان هوا که دارای خواص فیزیکی نزدیکی به گاز طبیعی می باشد به عنوان گاز مرطوب استفاده شده است و فقط در یک مورد آزمایش از گاز طبیعی استفاده شده است در آزمایش ها درصد جذب سیلیکاژل %39/5 و غربال مولکولی %17 و غربال مولکولی MCM-48 مقدار %11 بدست آمد که نشان می دهد جذب سیلیکاژل بهتر از غربال مولکولی است .
-1 مقدمه
گاز طبیعی تولید شده از منابع مستقل گازی یا از چاههای نفتی در حقیقت گاز طبیعی اشباع شده از آب و هیدروکربورهای سنگین می باشد انتقال گازهای غنی به علت اشباع بودن آن یا بخار آب در سیستم های فرآورشی در مسیر شیرهای کنترل و...با خطر بروز مشکلات زیادی همراه است علاوه براین تقطیر آب در طول خطوط لوله انتقال گاز ، علاوه برایجاد افت فشار زیاد باعث بروز سائیدگی مکانیکی و همچنین خوردگی شیمیایی داخلی در آنها می شود که در نتیجه جهت جلوگیری از این پدیده باید عملیات نم زدایی در پالایشگاههای گاز انجام بگیرد که در آنجا از جاذب های متفاوتی از جمله غربال ملکولی و سیلیکاژل استفاده می گردد در این پژوهش غربال مولکولی و سیلیکاژل را بصورت تجربی مورد بررسی قرار داده ایم.
ا-دلایل شیرین سازی گاز ترش و نم زدایی:
-1-1 جدا کردن سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن
علاوه بر جدا کردن آب ، نفت یکی از مهمترین بخش های فرآوری گاز جدا کردن دی اکسید کربن و گوگرد می باشد[1] گازهایی که از منابع نفتی حاصل می شوند ، عمدتا حاوی مقادیر متفاوتی سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن هستند . این گاز طبیعی به دلیل بوی بد حاصل از محتویات گوگردی آن »گازترش«نامیده می شود .[3]گاز ترش به علت محتویات گوگردی آن که می تواند برای تنفس بسیار خطرناک و سمی باشد گاز نامطلوبی بوده و به شدت باعث خوردگی می شود .
علاوه بر این گوگرد موجود در گاز ترش می تواند استخراج شود و به عنوان محصول جانبی به فروش برسد[4] .هیدروژن سولفوره گاز بسیار سمی و اسیدی است : گازی بیرنگ با بوی تخم مرغ گندیده - بی نهایت سمی - قابل اشتعال - سنگینتر از هواستSo2 . [5] با دانسیته 1/189 و در سطوح تحتانی و چاله ها تجمع می یابد . با شعله های آبی می سوزد و تولید دی اکسید گوگرد می کند قابل حل در آب و هیدروکربنهای مایع است و بتدریج اثرات خوردگی بر روی فلزاتی نظیر فولاد دارد فوق العاده آتشگیر است و در هنگام تعمیرات پالایشگاه می بایست مطابق با دستورالعملهای ایمنی اجرا شود. [6]
-2-1 خوردگی :
جلوگیری از خوردگی خطوط لوله و تاسیسات از اهمیت بسیار بالایی در صنعت نفت برخوردار است چون از نظر اقتصادی ضررهای جبران ناپذیر به این صنعت خواهد زد.[7]
-2روشهای نم زدایی
نم زدایی معمولا به چهار روش صورت می گیرد :
الف -فشرده سازی :
در این روش گاز توسط کمپرسور فشرده شده و سپس توسط یک سیستم خنک کننده سرد می شود . پس از مایع شدن بخارات آب جداسازی صورت می گیرد .
ب- شیمیایی:
در این روش رطوبت گاز توسط یک مایع از گاز جدا می شود . گلایکول از مهمترین موادی است که در این مورد به کار می رود .
ج- فیزیکی :
جداسازی رطوبت گاز توسط یک جامد فعال را گویند . سیلیکاژن موبیل سوربید ، اکسید آلومینیوم و غربال ملکولی مهمترین جاذب ها هستند .
د- تبرید - سرد سازی - :
در این روش گاز مرطوب در اثر تبادل حرارت با یک ماده سرد شده و بخارات کندانس شده از گاز جدا می گردند . این عمل ممکن است در چند مرحله صورت گیرد
-2×فعالیت های آزمایشگاهی:
-2-1سنتز جاذب : MCM-48
ابتدا - - TEOS به مقدار 6/33 mL به عنوان منبع سیلیس بصورت قطره قطره به 6/712 گرم - CTAB - به عنوان سورفکتانت اضافه شود و مقدار 0/57 گرم - NAOH3 - سود به عنوان منبع قلیایی و مقدار 0/12 گرم سدیم فلوراید - NAF - را اضافه کرده و در نهایت مقدار 30ML آب مقطر را به مخلوط اضافه کرده و به مدت یک ساعت بر روی همزن قرار داده تا ترکیب ها خوب مخلوط شوند و محصول را روی شیشه ساعت ریخته و به مدت 72 ساعت با دمای درون دستگاه آون قرار می دهیم بعد محصول را روی کاغذ صافی ریخته و با آب مقطر شسته شود و در ادامه محصول را توسط دستگاه قیف بوخنر خشک کرده و محصول را به مدت یک ساعت درون دستگاه آون با دمای قرار داده و در آخر محصول را به مدت 5 ساعت با دمای درون کوره قرار می دهیم .[97]
-2-2آزمایش جذب رطوبت توسط جاذب ها با جریان هوایی مرطوب:
برای انجام آزمایشات مربوطه یک سیستم آزمایشگاهی به کار گرفته شده است که از این سیستم می توان برای جذب بخار آب از گاز و همچنین احیای جاذب اشباع شده استفاده کرد - شکل شماره - 4 با توجه به اینکه هدف این پژوهش بررسی عملکرد دو جاذب غربال مولکولی و سیلیکاژل در واحد های نم زدایی پالایشگاههای گاز طبیعی می باشد و از آنجایی که بروز مشکلاتی نظیر انفجار مسمومیت در آزمایشگاه در صورت استفاده از گاز طبیعی تقریباً بدیهی است لذا از جریان هوا که دارای خواص فیزیکی نزدیکی به گاز طبیعی می باشد به عنوان گاز مرطوب استفاده شده است و فقط در یک مورد گرفتن درصد جذب غربال مولکولی و سیلیکاژل با گاز طبیعی در واحد تصفیه گاز مطابق با شکل شماره اقدام گردید و در بقیه موارد از جریان هوا استفاده شده است .[98]
