کاهش هیدروژن سولفید از نفت خام با استفاده از نانو ذرات فلزی تولید شده به روش ترسیب الکتروشیمیایی

سحرصفرخانی¹ علی اکبر میران بیگی² امیر وحید³ سید ابوالقاسم میرحسینی⁴

1) دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست گرایش آلودگی ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد ، ایران
2) ، استادیار شیمی تجزیه، پژوهشگاه صنعت نفت-
3) عضو هیات علمی پژوهشگاه صنعت نفت-
4) عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی، گروه محیط زیست، واحد یزد ؛

محل انتشار : کنفرانس بین المللی علوم و مهندسی(icesconf.com)
چکیده :
هیدروژن سولفید یکی از مهم ترین آلاینده های خطرناک در نفت خام و گاز طبیعی است که باید قبل از انتقال و پالایش حذف شود. این گاز اثرات نامطلوب متعددي بر روی محیط زیست و صنايع مختلف دارد که بعضي از آنها عبارتند از: باران های اسیدی، سرطان، خوردگی خطوط لوله انتقال نفت و گاز، مسموم كننده کاتالیزور و مبدل در اگزوز خودرو. در این مطالعه، برای حذف H2S نفت خام از نانو امولسیون مایعات یونی استفاده شد. مایعات یونی همچنین با نانو ذرات فلزي اصلاح گرديدند. بهبود بخشیدن و اصلاح با روش ترسيب الکتروشیمیایی نمک های فلزی انجام گرديد. مایع یونی 1 – هیدرو کسی اتیل2- متیل ایمیدازولیوم دی سیانامید [HEMIM][DCA] که ذاتاً آب دوست است به عنوان اسکونجر H2S به نفت خام اضافه شد. دو نوع از نمک های فلزی یعنی Fe(acac)3 و Cu(SO4)2 برای سنتز نانوذرات فلزی به روش ترسیب الکتروشیمیایی در محیط مایع یونی [HEMIM][DCA] استفاده شد. در قسمت بعد، محدوده غلظت مناسب از مایعات یونی برای حذف کامل هیدروژن سولفید از نفت خام با دو روش مشخص شد: روش دینامیک و استاتیک. روش دینامیک برای بررسی مقدار دوز مورد نیاز مايع يوني برای حذف H2S به کار می رود. روش استاتیک با استفاده از روش رویه پاسخ و از طریق طراحی آزمایش آماری CCD برای مدل سازی و ارزیابی پارامترهای موثر در حذف H2S از نفت خام مارون انجام شد. سه فاکور، یعنی مقدار دوز اسکونجر، زمان تماس و دمای واکنش مورد مطالعه قرار گرفتند. برهم کنش بین این عوامل بر روی غلظت H2S در نفت خام نیز مورد مطالعه قرار گرفت. سه مدل آماری مهم برای مایع یونی و مایع یونی حاوی دو نوع نانو ذره فلزی، توسعه داده شد. این مدلها همگي دارای شاخص عدم تطابق پذیری غیرمهم بودند. پس از اصلاح مایع یونی با نانوذرات، فعالیت و ظرفیت حذف H2S به طور قابل توجهی افزایش یافت؛ تا حدی که اثر یک یا دو فاکتور اصلی بسیار کم شده و یا غیر مهم تلقی گردید. نانو ذره فلزی مس عملکرد بهتری را برای حذف H2S نسبت به آهن نشان داد.
کلمات کلیدی : کلمات کلیدی : هیدروژن سولفید مایع یونی نانو ذرات سنتز الکتروشیمیایی نفت خام طراحی آزمایش