لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 75
غشاهای پلیمری شیرین ساز گاز طبیعی
گاز طبیعی عمدتا از متان تشکیل شده است، ولی هیدروکربن دیگر مانند اتان، پروپان و بوتان و دیگر ناخالصی ها نظیر دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن، نیتروژن، بخار آب ، هلیوم و هیدروژن به مقدار کم نیز ممکن است در ترکیب گاز طبیعی وجود داشته باشند. وجود گازهای اسیدی مانند دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن، بویژه در حضور بخار آب ، می تواند سبب بروز خوردگی در خطوط لوله انتقال گردد . بعلاوه ،سولفید هیدروژن یک گاز سمی است و گاز دی اکسید کربن نیز ارزش گرمایی ندارد و حذف آن باعث افزایش ارزش حرارتی گاز طبیعی خواهد شد .
به دلایل فوق ،گازهای اسیدی بایستی از گاز طبیعی جدا شوند . روش های گوناگونی برای دفع گازهای اسیدی و یا به عبارت دیگر شیرین سازی گاز طبیعی وجود دارند که جذب توسط حلال و یا در برخی از موارد فرآیند برتر در شیرین ساز گاز طبیعی به اثبات رسیده اند . آنها همچنین می توانند به عنوان یک فرآیند تکمیلی ( به صورت ترکیبی با واحد جذب ) بکار روند . با توجه به مزایای نسبی فرآیندهای غشایی در مقایسه با روش سنتی جذب توسط حلال ، کاربرد این روش در سال های اخیر در جهان رو به گسترش بوده است .
یکی دیگر از موضوعاتی که باعث رونق بیشتر این فناوری در عرصه جداسازی گاز شده است ، ظهور مواد پلمیری جدید برای ساخت غشاء و عرضه غشاهای تجاری با خواص عالی از این پلیمرها می باشد .
بنابراین ، موفقیت های تکنولوژی غشایی در زمینه جدا سازی گازها از یک سو و جایگاه ممتاز ایران از لحاظ دارا بودن ذخایر عظیم گاز از سوی دیگر باعث شدند تا در این تحقیق مطالعه ای بر روی غشاء های پلیمری شیرین سازی گاز طبیعی انجام گیرد . عملکرد آنها برای کاربرد بخصوص حذف گازهای اسیدی از متان مورد بررسی قرار گیرد . به دلیل اهمیت حذف دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن نسبت به دیگر ناخالصی های موجود در گاز طبیعی غشاء های پلیمری که عمدتاً برای جداسازی این گازها مورد استفاده قرار می گیرند ، در دو بخش جداگانه معرفی شده اند .
غشاء های پلیمری جدا سازی گاز:
اغلب غشاهای مورد استفاده در جداسازی گازها، غشاهای پلیمری هستند .
غشاهای پلیمری خود شامل دو دسته پلیمرهای شیشه ای و لاستیکی هستند . غشاهای پلیمری شیشه ای عمدتاً از پلیمرهایی هستند که در دمایی پایین تر از دمای انتقال شیشه ای قرار دارند و در این دما کار می کنند . در این حالت غشاها تحرک مولکولی کمی داشته و سرعت نفوذ مولکولهای بزرگ از میان آنها کم است . در این نوع غشاء ها مولکولهای کوچکتر و متراکم تر ، تراوش پذیری بیشتری دارند .
غشاهای پلیمری لاستیکی ، در دمایی بالاتر از دمای انتقال شیشه ای کار می کنند . نرم و انعطاف پذیر هستند و جداسازی در این نوع غشاها بر اساس اختلاف انحلال پذیری اجزاء صورت می گیرد .
غشاء های پلیمری جداسازی دی اکسید کربن از گاز طبیعی:
اکثر غشاهای پلیمری که برای جداسازی گازی مورد استفاده قرار می گیرند، غشاهای مسطح (صفحه ای ) یا فیبر تو خالی هستند . پلیمرهای لاستیکی، نفوذ پذیری بیشتری از خود نشان می دهند . اما انتخاب پذیری پلیمرهای شیشه ای برای مخلوط گازهای بیشتر است . همچنین بااعمال یک سری تغییرات در اسختار پلیمر می توان آن را برای جداسازی دی اکسید کربن ازگاز طبیعی مناسب تر کرد . پلیمرهای مهمی که در جداسازی در اکسید کربن از متان کاربرد دارند ، عبارتند از :
پلی استایرن
پلی آمید (نایلون )
پلی کربنات
پلی سولفون
استات سلولز
پلی اتر ایمید
پلی ایمید و ..
تراوایی دی اکسید کربن و گزینش پذیری آن نسبت به متان برای پلیمرهای مختلف در جدول 1 آورده شده است .
متداول ترین ماده مو.رد استفاده برای جداسازی گازی ، سلولز استات است . اما انتخاب پذیری این ماده برای مخلوط کم است (12 تا 15 ) این کاهش انتخاب پذیری به خطار پلاستیسیزاسونی است که در نتیجه تورم غشاء به واسطه حضور دی اکسید کربن و هیدروکربنهای سنگین روی می دهد ، که در بخشهای بعدی توضیح داده شده است به همین دلیل پلی ایمیدها که انتخاب پذیری مناسبی برای مخلوط دارند ، مورد توجه بسیار قرار گرفته اند . همچنین پلی ایمدیها خواص مکانیکی خوبی برای ایستادگی در مقابل فشار بالای خوراک دارند ک وجود هیدروکربنهای آروماتیک و سنگین روی کارکرد غشاهای پلی ایمیدی تاثیر منفی می گذارد .
غشاء های پلیمری جداسازی سولفید هیدروژن از گاز طبیعی:
عمده داده ها در زمنیه جدا سازی مربوط به غشاهای استات سلولز ، پلی ایمیدها ، پلی اتریورتان و پلی اتریورتان اوره و PEBAX® می باشند . همچنین غشاهایی از جنس پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) نیز
گاز و پلیمر
