26682

گوگردزدايي استخراجي از برش ميعانات گازي با استفاده از تكنولوژي ريزسيالش

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

1400-1401

1401/3/28

سلمان موحدي راد

محمدامين ثباتي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

در پروژه‌ي حاضر، عمليات گوگردزدايي استخراجي از برش ميعانات گازي به وسيله‌ي حلال‌‌هاي آلي و معمول در بستر فناوري ريزسيالش انجام شده‌است. در اين پژوهش، از ميكروكانالي به قطر 800 ميكرومتر و طول كانال اصلي 20 سانتي‌متر جهت انجام عمليات گوگردزدايي استفاده‌ شده‌است. سوخت مورد استفاده براي اين پژوهش، ميعانات گازي از مخزن پارس جنوبي بوده كه پس از پايدارسازي، ميزان گوگرد كل آن به ppm 1800 رسيده‌است. در مرحله‌ي اول، انتخاب حلال ميان چند حلال آلي پركاربرد صورت گرفته است كه نتايج نشان مي‌دهد مي‌توان از دي‌متيل فرم‌آميد به‌عنوان حلالي با قطبيت بالا و قابليت گوگردزدايي مناسب استفاده كرد. اثر پارامترهاي متفاوتي بر ميزان گوگردزدايي در اين سامانه بررسي شده‌است. دبي سوخت و حلال يكي از پارامترهايي است كه مي‌تواند با تغيير هيدروديناميك جريان اثر به سزايي بر ميزان گوگردزدايي داشته باشد. نتايج نشان داده‌است كه در نسبت دبي حلال به سوخت 1:1 در دبي 1 ml⁄min، سطح مخصوص لخته‌هاي ايجاد شده بواسطه‌ي پخش شدن فاز حلال در سوخت به پايين‌ترين مقدار خود رسيده و اين عامل، پارامتر تعيين كننده در ميزان گوگردزدايي مي‌باشد. در اين دبي ميزان گوگردزدايي به 66.33٪ رسيده است. گوگردزدايي سوخت خروجي از فرآيند با حلال تازه نيز يكي از روش‌هايي است كه مي‌تواند در بهبود فرآيند تأثيرگذار باشد. نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه پس از 5 چرخه‌ي گوگردزدايي، ميزان گوگردزدايي به حدود 90٪ رسيده و غلظت گوگرد سوخت به كمتر از ppm 200 كاهش مي‌يابد. پارامترهاي ديگري نيز نظير طول ميكروكانال نيز بررسي شده‌است كه مي‌تواند با افزايش زمان ماند سامانه بر ميزان گوگردزدايي تأثير گذار باشد. افزايش طول كانال از 10 به cm 20 منجر به افزايش 10 درصدي گوگردزدايي شده‌است. با توجه به نتايج بدست‌آمده، در انتها پيشنهادهايي جهت ادامه‌ي مطالعه‌ي گوگردزدايي بر بستر فناوري ريزسيالش ارائه شده‌است.

1401/04/06

Extractive Desulfurization of Gas Condensate Using Microfluidic Technology

6/18/2023 12:00:00 AM

Desulfurization of liquid fuels is one of the pretreatment processes which has to be done to prevent environmental consequences or damaging process equipment. In the current study, extractive desulfurization of gas condensate using conventional organic solvents is performed using microfluidic technology. High area to volume ratio of the microchannel could drastically increase heat and mass transfer coefficients and makes microchannel a good tool to perform chemical reactions. In this study, a microchannel with diameter of 800 μm main length of 20 cm is used for desulfurization. The fuel is gas condensate from the South Pars gas field that its total sulfur level is about 1800 ppm after stabilization. At first, solvent screening among some widely used organic solvents has been performed. The results show that Dimethyl formamide could be used as a solvent with high polarity and good desulfurization abilities. The effect of various parameters on desulfurization has been investigated in this system. The flow rate of fuel and solvent is one of the factors which could affect desulfurization by changing the hydrodynamics of the flow. The results show that at flowrate of 1 ml/min at solvent to fuel flow ratio of 1:1, the specific area of slugs made by dispersion of solvent in fuel, reached its minimum value and this factor is a determinative factor in desulfurization. At this flow rate, the desulfurization reached 66.31%. Desulfurization of outlet fuel with fresh solvent is also one of the parameters affecting improving the process. The results show that after 5 cycles, the desulfurization reached about 90% and total sulfur concentration decreased to lower than 200 ppm. Other parameters like microchannel length have been investigated that could increase the residence time of the system. Increasing the length of the channel from 10 to 20cm could improve desulfurization by about 10%. According to obtained results, some suggestions have been made to continue studying desulfurization using microfluidics.

ميعانات گازي , گوگردزدايي استخراجي , ريزسيالش , ميكروكانال

Gas Condensate , Extractive Desulfurization , Microfluidics , Microchannel

Seyed Mostafa Tabatabaei

Salman Movahedirad