IVKAZ-2
۱۸۷/۰۰
۴/۵۴
IVKAZ
۶۵/۴۲
۲/۰۵
همان‌گونه که در جدول (۲-۲) مشاهده می‌شود امروزه انواع جدیدی از کاتالیست‌ها در محلول سود بکار می‌روند که فعالیت آن‌ها از کاتالیست مراکس (سولفونیتدکبالت‌فتالوسیانین) بیشتر است. ازجمله این کاتالیست‌ها، کاتالیست IVKAZ-2 می‌باشد که فعالیت آن بیش از ۱۳ برابر کاتالیست مراکس می‌باشد [۱۷].
۲-۵- بررسی عوامل مؤثر بر فرایند استخراج مرکاپتانها و تصفیه گاز مایع
پیش از ورود گاز مایع به برج استخراج باید سولفیدهیدروژن و سایر ناخالصی‌های موجود در گاز مانند سولفیدکربنیل[۴۱] و دی‌سولفیدکربن[۴۲] در یک برج پیش شستشو توسط محلول سودی که رقیق‌تر است (معمولاً محلول سود ۷ درصد) جداسازی شوند. در برج استخراج محلول سود و برش گاز مایع تحت تماس با یکدیگر قرار می‌گیرند و درنتیجه مرکاپتان‌های موجود در فاز روغن وارد فاز آب شده و با سود واکنش داده و به مرکاپتایدهای‌سدیم تبدیل می‌شوند، سپس فازهای روغن و آب از یکدیگر جداشده و درنتیجه گاز مایع تصفیه می شود. استخراج مرکاپتانها توسط محلول سود به نوع و مقدار آن‌ها، غلظت پایه محلول سود، تعداد مراحل استخراج و درجه حرارت عملیات و در فرایند مداوم همچنین به مقدار مرکاپتان بازیافت شده توسط سود (که تابعی از شرایط احیا می‌باشد) بستگی دارد. در ادامه اثر هرکدام از این عوامل بر روی عملیات استخراج بررسی می‌گردد.
۲-۵-۱- تعادل فازها و یونیزاسیون اسیدها و بازهای موجود
توزیع مرکاپتانها بین یک‌فاز هیدروکربنی و فاز آبی سود به دلیل ماهیت فیزیکی شیمیایی عمل استخراج به شکل زیر بیان می‌گردد:
I II
RSH RSH RS-
(فاز آبی) (فاز آبی) (فاز روغنی)
بنابراین در این مجموعه آبی و آلی دو تعادل ایجاد می‌گردد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
تعادل I: تعادل بین فاز هیدروکربنی و فاز آبی.
تعادل II: تعادل در فاز آبی بین مقداری از اسید تفکیک نشده و یون‌های اسیدی.
تعادل (I) بستگی به حلالیت مرکاپتان‌های خنثی نشده در فازهای سود و هیدروکربن دارد درحالی‌که تعادل (II) به ثابت یونیزاسیون مرکاپتانها و غلظت هیدروکسید آزاد و آب وابسته است.
۲-۵-۱-۱- تعادل اسیدها و بازهای موجود در فاز آبی
مرکاپتانها اسیدهای مونوهیدریک می‌باشند که در فاز آبی طبق واکنش زیر تفکیک می‌گردند:
مقدار تفکیک توسط ثابت یونیزاسیون و به‌صورت زیر بیان می‌گردد:
طبیعتاًً اثر نوع مرکاپتانها در عملیات استخراج در مقدار ثابت تعادل آن‌ها منعکس می‌گردد.
هرچه ثابت یونیزاسیون بزرگ‌تر باشد غلظت یون هیدروژن و یون اسیدی در محلول بیشتر بوده و بنابراین اسید مقدار بیشتری از سود را خنثی می‌کند.
ناخالصی سولفیدهیدروژن در صورت حضور، در عملیات پیش شستشوی پروپان توسط محلول سود ۷ درصد قبل از ورود به برج استخراج جداسازی می‌شود. این ماده، یک اسید دی‌هیدریک است که در دو مرحله تفکیک‌شده و دارای دو یون فعال هیدروژن می‌باشد. سولفیدهیدروژن در محلول‌های آبی طبق واکنش‌های زیر تفکیک می‌گردد:
و ثابت‌های یونیزاسیون عبارتند از:
ثابت تفکیک مرحله اول سولفیدهیدروژن خیلی بزرگ‌تر از ثابت تفکیک مرحله دوم آن است. (جدول ۳-۱) و درنتیجه می‌توان فرض کرد که سولفیدهیدروژن تنها در یک مرحله تفکیک‌شده و یک اسید مونوهیدریک است.
هیدروکسیدسدیم نیز یک باز یک ظرفیتی، با یک یون فعال هیدروکسید می‌باشد که در محلول‌های آبی طبق واکنش زیر تفکیک می‌شود:
و ثابت یونیزاسیون هیدروکسیدسدیم در دمای ۹۰ درجه فارنهایت برابر است با ۱۰۰ و به‌صورت زیر محاسبه می‌شود:
آب نیز به‌صورت زیر تفکیک می‌گردد:
و ثابت یونیزاسیون آن به شکل زیر تعریف می‌شود:
هنگامی‌که یک اسید یا باز در محلول آبی قرار می‌گیرند غلظت یون هیدروژن و یون هیدروکسید که در تمامی ثابت‌های تعادل به کار می‌رود برابر غلظت کلی یون‌های H+ و OH- است که حاصل از تفکیک آب و اسید و باز می‌باشد.
جدول ۲-۳ ثابت یونیزاسیون را برای اغلب اسیدهایی که معمولاً در واحدهای فرآیندی هیدروکربن‌ها وجود دارند نشان می‌دهد [۲۱].
جدول ۲-۳- ثابت یونیزاسیون اسیدهای موجود در ترکیبات نفتی در دمای ۳۴ درجه سانتی‌گراد [۲۱]
اسید
KA
ثابت یونیزاسیون در ۰F90
سولفیدهیدروژن (H2S)
متیل‌مرکاپتان (CH3SH)
اتیل‌مرکاپتان (C2H5SH)
