بررسی آزمایشگاهی تشکیل هیدرات تتراهیدرو فوران در حضور ستیل تری متیل آمونیوم برومید به عنوان بازدارنده سینتیکی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران ایران

چکیده

از آنجا که بازدارندگی هیدرات گازی در انتقال گاز بسیار اهمیت دارد، در این پژوهش اثر دما و ماده ستیل تری متیل آمونیوم بروماید به عنوان ماده­ی بازدارنده برروی تشکیل هیدرات تتراهیدروفوران مورد بررسی قرار گرفت. نخست هیدرات تتراهیدروفوران در دماهای 5/2، 3، 5/3 و 4 درجه سلسیوس و غلظت های 30،25،20،15 درصد وزنی تتراهیدروفوران در فشار اتمسفری مورد بررسی قرار گرفته و زمان القا و نمودار تعادلی هیدرات خالص تعیین شد. سپس آزمایش ها در حضور ستیل تری متیل آمونیوم بروماید با غلظت 5/0، 1، 5/1 و 2 درصد وزنی به عنوان بازدارنده هیدرات انجام شده و به بررسی اثر ستیل تری متیل آمونیوم برومید بر روی زمان القا و همچنین سینتیک تشکیل هیدرات پرداخته  شد. نتیجه ­ها نشان می­دهد که در دمای ثابت با گذشت زمان با افزوده شدن ستیل تری متیل آمونیوم برومید به هیدرات زمان القا افزایش یافته است. همچنین در برخی از غلظت­ های ماده­ ی بازدارنده، نقش بازدارندگی از بین رفته و زمان القا کاهش یافته است.با تعیین نمودار سینتکی تشکیل هیدرات نیز مشخص شد که گرمای آزاد شده به هنگام تشکیل هیدرات با افزوده شدن بازدارنده کاهش یافته و زمان هسته زایی نیز افزایش پیدا کرده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Sloan Jr E.D., Koh C., "Clathrate Hydrates of Natural Gases", CRC press 32(3):1-14 (2007).
[2] Humphry Davy Sloan Jr E., Koh C.A., "Clathrate Hydrates of Natural Gases, Vol. 119. Boca Raton, Florida: Chemical Industries.", CRC Press 28(4): 1-10 (2008). 
[3] Beauchamp B.t., Natural Gas Hydrates: Myths, Facts and Issues. Comptes Rendus Geoscience, 336(9): 751-765(2004).
[4] Hammerschmidt E., Formation of Gas Hydrates in Natural Gas Transmission Lines. Industrial & Engineering Chemistry, 26(8): 851-855 (1934).
[5] Servio P., Kinetic, Equilibrium and Morphology Studies of Hydrate Forming Systems. University of British Columbia 16(5):1-8 (2002).
[6] Pinder K., A Kinetic Study of the Formation of the Tetrahydrofuran Gas Hydrate. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 43(5): 271-274 (1965).
[7] Gough S., Davidson D., Composition of Tetrahydrofuran Hydrate and the Effect of Pressure on the Decomposition. Canadian Journal of Chemistry, 49(16): 2691-2699 (1971).
[8] Ross R.G., Andersson P., Clathrate and Other Solid Phases in the Tetrahydrofuran-Water System: Thermal Conductivity and Heat Capacity Under Pressure. Canadian Journal of Chemistry, 60(7): 881-892 (1982).
[9] Devarakonda S., Groysman A., Myerson A.S., THF–Water Hydrate Crystallization: An Experimental Investigation. Journal of Crystal Growth, 204(4): 525-538 (1999).
[10] Iida T.,   Mori H., Mochizuki T., Mori Y.H., Formation and Dissociation of Clathrate Hydrate in Stoichiometric Tetrahydrofuran – Water Mixture Subjected to One-Dimensional Cooling or Heating. Chemical Engineering Science, 56(16): 4747-4758 (2001).
[11] Bollavaram P., Devarakonda S., Growth Kinetics of Single Crystal Sii Hydrates: Elimination of Mass and Heat Transfer Effects. Annals of the New York Academy of Sciences, 912(1): 533-543 (2000).
[12] Anne Kristine Norland, Malcolm A. Kelland. Crystal Growth Inhibition of Tetrahydrofuran Hydrate with Bis- and Polyquaternary Ammonium Salts. Chemical Engineering Science (.2011).
[13] Malcom. Kelland, Tetrahydrofuran Hydrate Crystal Growth Inhibition by Bis-and Tris-Amine Oxidesmical Engineering Science (2013).
[14] Jones A.G., "Crystallization Process Systems",  Butterworth-Heinemann (2002).   
[15] Ganji H., Manteghian M., Sadeghian Zadeh. K., A Kinetic Study on Tetrahydrofuran Hydrate Crystallization. Journal of Chemical Engineering of Japan, 39(4): 401-408 (2006).
[16] Malcolm A. Kelland. "Tetrahydrofuran Hydrate Crystal Growth Inhibition by Bis-and Tris-Amine Oxides". Chemical Engineering Science (2013).
[18] Yousif M.H., Dorshow R.B., Young D.B., "Testing of Hydrate Kinetic Inhibitors Using Laserlight Scattering Technique". Annals New York Academy of Sciences 715 (Natural Gas Hydrates): 330-340 (1994).