جداسازی نوین متان از گاز طبیعی با نانو لولههای کربنی چند جداره در فرایند هیدرات
نویسندگان
1 آزمایشگاه پدیدههای انتقال و فناوری نانو، دانشکده مهندسی شیمی، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 عضو هیئت علمی پژوهشگاه صنعت نفت، ضلع غربی استادیوم آزادی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران
3 استاد دانشکده فنی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
در این تحقیق نانولولههای کربنی چند جداره (MWNT) به روش رسوبدهی بخار شیمیائی CVD توسط فرایند کاتالیستی در دمای °C ۷۰۰ سنتز شده و توسط آنالیز XRD ساختار کریستالی و تصویر SEM ساختار فیزیکی آن تائید شد. سپس با اضافه کردن ٪۱ وزنی از نانولولههای کربنی چند جداره در آب مقطر نانو سیال مربوطه تهیه و بهمنظور حصول پایداری کامل نانولولهها ۱/۵ گرم سورفکتنت SDS به آن اضافه گردید. نانو سیال تهیهشده در فرایند تشکیل هیدرات گازی استفاده شد. پس از تشکیل هیدرات، با افزایش تدریجی دمای راکتور، هیدرات بهآرامی ناپایدار شده و گاز از آن متصاعد شد. با تجزیه ٪۹۵ از هیدرات تشکیلشده از گاز آزادشده نمونهگیری و با آنالیز GC ترکیبات آن مشخص شد و درصد ترکیبات نسبت به گاز اولیه و همچنین عدم حضور MWNT مقایسه شد. بهطورکلی فرایند هیدرات گازی موجب غنی شدن گاز از متان شده و هیدرات ناخالصی و ترکیبات غیر کربنی نامطلوب گاز طبیعی را درون خود نگه میدارد. نتایج بهدستآمده حاکی از افزایش ۲/۹۷ درصدی متان نسبت به گاز اولیه و همچنین حذف ترکیبات خورنده همچون دیاکسید کربن و کاهش میزان ترکیبات نامرغوب مانند نیتروژن و اکسیژن است. همچنین نیاز به استفاده از فرایندهای تصفیه و خالصسازی نبوده و هنگام ذخیرهسازی، گاز به شکل هیدرات و بهطور موازی و بدون صرف هزینه اضافی، خالصسازی صورت میگیرد. بهعلاوه مشاهده شد که MWNT انحلال اولیه گاز در آب را تا ۲/۷ برابر افزایش و حجم ذخیرهسازی گاز در هیدرات را نیز ٪۱۲/۵ بهبود داده است و موجب پایداری سریعتر هیدرات به مدت 1 ساعت شده است.
