جداسازی اتیلن از مخلوط گازی اتیلن-متان-دی اکسیدکربن با استفاده از تشکیل هیدرات در شرایط لایه ریزان- با کاربرد در ocm

در این تحقیق امکان جداسازی اتیلن از مخلوط گازی ch4+co2+c2h4 در حضور افزودنی های مختلف در شرایط لایه ریزان مورد بررسی قرار گرفت. برای افزایش اختلاط مایع و گاز، دستگاه طوری طراحی گردیده تا با حرکت نوسانی رآکتور، حرکت مایع مانند شرایط لایه ریزان شود. مطالعه بر روی زمان هسته زایی تشکیل هیدرات co2 نشان داد که زمان هسته زایی در شرایط لایه ریزان بسیار کوچک تر از زمان هسته زایی در شرایط سکون بوده و سرعت تشکیل هیدرات و ظرفیت ذخیره سازی در شرایط لایه ریزان به شدت افزایش می یابد. هرچه مقدار آب مورد استفاده در رآکتور کمتر باشد شرایط لایه ریزان بهتر فراهم شده و اثر خود را بیشتر نشان می دهد. توان هسته زایی هیدرات co2 با استفاده از 50میلی لیتر آب مقطر برابر 67/5 به دست آمد، در حالیکه توان هسته-زایی در پژوهش های قبلی با 100 میلی لیتر آب برابر 6/3 به دست آمده است. بررسی داده های تعادلی هیدرات اتیلن نشان داد که اتیلن در حضور دی اگزان ساختار نوع i تشکیل می دهد. دی اگزان سرعت تشکیل هیدرات اتیلن و ظرفیت ذخیره سازی را افزایش داده و سرعت تجزیه هیدرات اتیلن را کاهش می دهد. با اندازه گیری داده های تعادلی هیدرات مخلوط گازی co2+ch4+c2h4 مشخص شد که برای این مخلوط گازی، 1و4دی اگزان و متیل-سیکلوهگزان(mch) نقش تسهیل کننده ترمودینامیکی را دارند، با این تفاوت که هیدرات این مخلوط گازی در حضور mch در فشارهای بالاتری نسبت به دی اگزان تشکیل می شود. میزان مول مصرف شده گاز، ضریب جداسازی و ضریب بازیابی برای جداسازی اتیلن از مخلوط co2+ch4+c2h4 در حضور 50 میلی لیتر آب مقطر، 100 میلی لیتر آب مقطر، محلول آبی ppm500 سدیم دودسیل سولفات(sds)، محلول آبی 56/5% مولی دی اگزان و محلول آبی 26/2% مولی mch در فشارهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین ضریب جداسازی اتیلن برای محلول ppm 500 sds به دست آمد. برای کلیه محلول ها به جز محلول 56/5% مولی دی اگزان ضریب جداسازی برای اتیلن بیشتر از co2 و ضریب جداسازی co2 بیشتر از متان می باشد. در کلیه آزمایش ها ضریب جداسازی با افزایش فشار ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. با استفاده از بهترین شرایط به دست آمده، تعداد مراحل جداسازی برای به دست آوردن مخلوطی با غلظت اتیلن 80% محاسبه شد. بعد از 9 مرحله فرآیند جداسازی با استفاده از هیدرات غلظت اتیلن از 10 % به نزدیک 80% رسید. مقایسه ضریب جداسازی در شرایط مایع ریزان و حالت سکون نشان داد که این مقدار از 8/4 در شرایط لایه ریزان به 8/2 در شرایط سکون کاهش می یابد.