بررسی تجربی حذف ترکیبات گوگردی از سیستم میعانات گازی گوگردی سنتزی چهارتایی با استفاده از روش گوگردزدایی اکسایشی درحضور امواج فراصوت

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی 2، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

2 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی 2، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

3 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه شیراز، ایران

4 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی 2، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

doi
10.71508/crn.2024.140309061191675
چکیده

از مخازن گازی علاوه بر گاز طبیعی محصول نفتی دیگری به نام میعانات گازی تولید می‌شود. وجود هر یک از آلاینده‌ها مانند ترکیبات گوگردی موجود در آن باعث ایجاد مشکلاتی در صنایع پایین دستی و یا آسیب به محیط زیست می‌شود. در این پژوهش گوگردزدایی یک سیستم میعانات گازی چهارتایی سنتری شامل نرمال هپتان با ترکیبات مختلف گوگردی، ترت بوتیل مرکاپتان (آلیفاتیک از نوع تیول)، دی پروپیل سولفید (آلیفاتک از نوع سولفید( و بنزو تیوفن (آروماتیک از نوع تیوفن) در محدوده  ppm0-3000 با استفاده از فرآیند موج‌دهی فراصوت (UAOD) انجام شد. برای این منظور، متغیرهای عملیاتی مختلف از جمله هیدروژن پراکسید (v/v70%-10) به عنوان اکسید کننده، فرمیک اسید (v/v 70%-5) به عنوان بهبود دهنده، فسفوتنگستیک اسید (w/w 30%-1) به عنوان کاتالیزگر، ایزوبوتانول (v/v 30%-1) به عنوان انتقال دهنده فازی و موج‌دهی فراصوت (5-40 دقیقه) بر اساس بازده گوگردزدایی مورد بررسی قرار گرفت. طراحی آزمایشات با روش سطح پاسخ (RSM) مدل طرح مرکب مرکزی (CCD) طراحی شده است. استخراج ترکیبات گوگردی اکسید شد با حلال ان- ان دی متیل فرمامید انجام شد. سولفور باقی مانده با استاندارد ASTMD7039 آنالیز شد. بیشترین بازده حذف گوگرد در نقطه بهینه با مقادیر مرکاپتان (ppm 99/1105)، سولفید (ppm 50/2252)، تیوفن (ppm 48/2965)، هیدروژن پراکسید (%v/v 57/23)، فرمیک اسید (%v/v 27/49)، فسفوتنگستیک اسید (%w/w 15/21)، ایزوبوتانول ( %v/v 56/24) و زمان موج‌دهی فراصوت (min 17/21)، % 92/99 بدست آمد. علاوه بر این، یک مدل تجربی برای پیش‌بینی کارایی گوگردزدایی با خطای کمتر از 1/0 درصد پیشنهاد شد.