E: دمای نگهداری برابر ◦C 70 و زمان نگهداری ۶۰ دقیقه
F: دمای نگهداری برابر ◦C 70 و زمان نگهداری ۹۰ دقیقه
شکل ۲-۱۸- مقدار جذب جزء فعال کاتالیست (CO+2) و درنتیجه فعالیت کاتالیست بر اساس دما و زمان نگهداری کاتالیست [۲۵]
دمای کاتالیست نگهداری شده در دماها و زمان‌های مشخص مذکور تا دمای محیط کاهش‌یافته و سپس فعالیت کاتالیست اندازه‌گیری شده است.
غلظت کاتالیست سولفونیتدکبالت‌فتالوسیانین تازه (CoSPc) برابر با ۱۰۰ کیلوگرم به ازاء هر گرم محلول سود ۵/۲ مولار (ppm 100 وزنی محلول) در نظر گرفته‌شده است.
در شکل (۲-۱۹) همچنین تأثیر دمای نگهداری کاتالیست بر سرعت واکنش اکسیداسیون پروپان مرکاپتایدسدیم نشان داده‌شده است.
غلظت محلول سود: ۷۵/۲ مول بر لیتر
غلظت کاتالیست: ۵۰ کیلوگرم به ازاء هر گرم محلول سود (ppm50 وزنی)
زمان نگهداری کاتالیست: ۳ ساعت
شکل ۲-۱۹- تأثیر دمای نگهداری کاتالیست بر سرعت واکنش اکسیداسیون پروپان مرکاپتایدسدیم [۲۵]
بنابراین به دلیل کاهش فعالیت کاتالیست در دماهای بالا، سرعت واکنش اکسیداسیون مرکاپتایدهای‌سدیم نیز کاهش مییابد [۲۵].
(( 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. ))
۲-۶-۶- تأثیر ساختار مولکولی مرکاپتان بر سرعت واکنش
همان‌گونه که در شکل (۲-۲۰) مشاهده می‌شود با افزایش جرم مولکولی مرکاپتان و همچنین پیچیده‌تر شدن ساختار مولکولی آن سرعت واکنش اکسیداسیون مرکاپتایدسدیم کاهش مییابد. با توجه به شکل، ترت‌بوتیل‌مرکاپتاید یکی از مرکاپتایدهایی است که اکسیداسیون آن بسیار سخت انجام می‌شود و علت این امر نیز شدید بودن تأثیرات القایی و استریک این ماده می‌باشد [۲۵].
شکل ۲-۲۰- تأثیر ساختار مولکولی مرکاپتایدهای‌سدیم بر واکنش اکسیداسیون آن‌ها [۲۵]
۲-۶-۷- تأثیر روش تهیه محلول کاتالیست توزیع‌شده در سود بر سرعت واکنش
حلالیت کاتالیست سولفونیتدکبالت‌فتالوسیانین (CoSPc) حتی در محلول‌های سودی که دارای غلظت یکسان هستند ممکن است متفاوت باشد که علت این امر تفاوت در روش تهیه محلول می‌باشد.
مطابق شکل (۲-۲۱) درصورتی‌که ابتدا کاتالیست در مقدار مشخصی آب حل‌شده و سپس به محلول سود اضافه شود حلالیت آن بیشتر از زمانی است که مایع کاتالیست مستقیماً به محلول سود اضافه شود [۲۵].
A: کاتالیست حل‌شده در آب به محلول سود اضافه‌شده است (غلظت سود: ۷۵/۲ مول بر لیتر)
B: کاتالیست مستقیماً به محلول سود اضافه‌شده است (غلظت سود: ۷۵/۲ مول بر لیتر)
شکل ۲-۲۱- مقایسه مقدار جذب امواج ماوراءبنفش و درنتیجه فعالیت کاتالیست برای محلول کاتالیستی سود تهیه‌شده به روش‌های مختلف [۲۵]
A: کاتالیست حل‌شده در آب به محلول سود اضافه‌شده است (غلظت سود: ۷۵/۲ مول بر لیتر)
B: کاتالیست مستقیماً به محلول سود اضافه‌شده است (غلظت سود: ۷۵/۲ مول بر لیتر)
شکل ۲-۲۲- تأثیر روش تهیه محلول سود و کاتالیست بر سرعت واکنش اکسیداسیون پروپان مرکاپتایدسدیم [۲۵]
۲-۶-۸- تأثیر محیط گازی بر فعالیت کاتالیست CoSPc و سرعت واکنش
تغییر رنگ کاتالیست سولفونیتدکبالت‌فتالوسیانین از آبی به سبز نشان‌دهنده کاهش فعالیت کاتالیست است. نه‌تنها در دمای بالا بلکه در دمای محیط نیز این تغییر رنگ مشاهده می‌شود و علت این امر کاهش فعالیت کاتالیست در مجاورت هوا و به‌طور شدیدتر در مجاورت اکسیژن می‌باشد.
با توجه به شکل (۲-۲۳) فعالیت کاتالیست نه‌تنها با افزایش دما و افزایش زمان نگهداری یا استفاده بلکه با زیادشدن مقدار اکسیژن تحت تماس با کاتالیست نیز کاهش مییابد؛ بنابراین فعالیت کاتالیست تازه بیش از فعالیت کاتالیستی است که در زمان مشخصی در مجاورت نیتروژن بوده است و فعالیت کاتالیست در مجاورت هوا و به‌ویژه اکسیژن بسیار کمتر از فعالیت کاتالیستی است که در مجاورت گاز خنثی نیتروژن بوده است [۲۵].
A: کاتالیست تازه
B: کاتالیست در مجاورت نیتروژن ۲۴ ساعت
C: کاتالیست در مجاورت هوا ۲۴ ساعت
D: کاتالیست در مجاورت اکسیژن به مدت ۲۴ ساعت
E: کاتالیست در مجاورت نیتروژن به مدت ۴۸ ساعت
F: کاتالیست در مجاورت هوا به مدت ۴۸ ساعت
G: کاتالیست در مجاورت اکسیژن به مدت ۴۸ ساعت
H: کاتالیست در مجاورت نیتروژن به مدت ۷۲ ساعت
I: کاتالیست در مجاورت هوا به مدت ۷۲ ساعت
J: کاتالیست در مجاورت اکسیژن به مدت ۷۲ ساعت
شکل ۲-۲۳- فعالیت کاتالیست سولفونیتدکبالت‌فتالوسیانین در مجاورت محیط‌های گازی مختلف [۲۵]
۲-۶-۹- تأثیر سرعت اختلاط محلول کاتالیستی سود و هوا بر سرعت واکنش اکسیداسیون مرکاپتایدسدیم
در سرعت‌های بالای rpm800 مطابق شکل (۲-۲۴) مقاومت انتقال جرم حذف‌شده و درنتیجه واکنش اکسیداسیون تحت کنترل سینتیک واکنش است [۲۵].
غلظت محلول سود: ۷۵/۲ مول بر لیتر
غلظت کاتالیست: ۵ میکروگرم بر گرم محلول سود (PPm 50 وزنی)
دما: ۱/۰±۵۰ درجه سانتی‌گراد
شکل ۲-۲۴- تأثیر سرعت اختلاط بر واکنش اکسیداسیون پروپان مرکاپتایدسدیم [۲۵]
۲-۶-۱۰- جمع‌بندی عوامل مؤثر بر فرایند احیا سود
با توجه به شکل (۲-۱۴) غلظت بهینه سود برای تبدیل مرکاپتایدهای‌سدیم به دی‌سولفیدها در حدود ۹/۱ مول بر لیتر می‌باشد اما به دلیل چرخش محلول سود در سیستم، مقدار بهینه غلظت سود باید برای کل سیستم مشخص شود. با توجه به نتایج آزمایشگاهی و بر مبنای اشکال (۲-۱۴) و (۲-۸) مقدار بهینه غلظت سود برای مرکاپتان‌زدایی از گاز مایع بین ۷۵/۲ و ۲۵/۴ مول بر لیتر می‌باشد.
افزایش غلظت نمک‌ها در محلول سود باعث کاهش قدرت اشباع سود و افزایش سود مصرفی می‌شود.
افزایش دما به نفع سرعت واکنش اکسیداسیون و حلالیت کاتالیست در محلول و اما به ضرر فعالیت کاتالیست است.
با افزایش جرم مولکولی مرکاپتان و همچنین پیچیده‌تر شدن ساختار مولکولی آن، سرعت واکنش اکسیداسیون مرکاپتایدسدیم کاهش مییابد.
درصورتی‌که ابتدا کاتالیست در مقدار مشخصی آب حل‌شده و سپس به محلول سود اضافه شود حلالیت آن بیشتر از زمانی است که مایع کاتالیست مستقیماً به محلول سود اضافه شود.
فصل سوم:
نتایج تحقیقات پیشین روی فرایند شیرین‌سازی گاز مایع با محلول فیزیکی سود
فرایند شیرین‌سازی توسط حلال فیزیکی سود، برای استخراج مرکاپتان‌ها از گاز طبیعی، گاز مایع و برش‌های هیدروکربنی دارای نقطه‌جوش پایین بکار می‌رود. این فرایند همچنین با تبدیل درجای[۴۵] مرکاپتان‌ها به دی‌سولفیدها، قادر به شیرین‌سازی بنزین[۴۶] و برش‌های سنگین‌تر هست. فرایند مذکور تحت لیسانس شرکت‌های یواُپی[۴۷]، اکسنس[۴۸] و نیز شرکت اِل آی سی[۴۹] هست. فرآیندهای تحت لیسانس شرکت‌های یواُپی و اَکسِنس به ترتیب مراکس[۵۰] و سولفورکس[۵۱] نامیده می‌شوند.
