Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Ehsani,Ahmad Moheb
محمدرضا احسانی (استاد راهنما) احمد محب (استاد راهنما)
 
STUDENT
Narjes Keramati
نرجس کرامتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385
Existence of sulphur compounds especially mercaptans in natural gas stream causes corrosion problems in transfer lines and storage tanks. So, it is necessary to reduce the amount of these components to international standard levels. The Merox process developed by UOP is the most popular process used for this purpose. In this process, light mercaptans are converted to disulfides by using caustic solution with Merox catalyst. In the present work, recovery of sodium hydroxide from waste stream of prewash section of Merox tower (containing Na 2 S, Na 2 CO 3 and excess NaOH) by membrane processes of electrodialysis (ED) and electrodeionization (EDI) were studied and effects of operating parameters such as voltage, feed flow rate, feed concentration and cell structure have been experimentally investigated. The result show that by increasing the applied voltage, the NaOH recovery enhanced and the economy of process decreased, while the feed flow rate did not have sensible effect on NaOH recovery. On the other hand, for all values of feed flow rate, the current increased with increasing the applied voltage with similar slope. It can be concluded that in our study no concentration polarization phenomenon was apparent in any case in the range of the applied voltage used for the experiments. Also an exclusive comparison between performances of ED and EDI processes was made. Results show that the total energy consumption in EDI is higher than ED and this is due to considerable energy consumption for water dissociation. But, when specific energy consumption was determined, EDI process was found more economic because of higher ion separation rate in this process. In studying effect of feed concentration, the results indicated that in system with lower concentration of sodium ion in the feed, the NaOH recovery was higher, whereas the economy of system and sodium ion current efficiency were lower. A comparison between two implemented configurations of ED process revealed that in the two-compartment cell, competition between protons and sodium ions for transferring across the CEM reduces efficiency of sodium ions traort and with using three-compartment cell, a higher recovery for NaOH and current efficiency for Na + was observed. Generally, as it was forecasted the implemented systems proved that can be considered as promising methods to recover unused caustic from waste stream of Merox process as the NaOH recovery for ED(Two-Compartment cell), ED(Three-Compartment cell) and EDI(Three-Compartment cell) was obtained about 48, 75 and 85%, respectively. However, EDI process had noticeable relative advantage in comparison with ED
وجود ترکیبات گوگردی بویژه مرکاپتان‌ها در گاز طبیعی باعث خوردگی در خطوط انتقال و مخازن نگهداری می‌شود. بنابراین لازم است مقدار این ترکیبات تا حد استانداردهای بین‌المللی کاهش یابد. متداول‌ترین فرایند برای تصفیه مرکاپتان‌ها فرایند مراکس می‌باشد. این فرایند اختصاص شرکت UOP است که طی آن مرکاپتان‌ها در حضور هیدروکسید سدیم و کاتالیست مراکس به دی‌سولفید تبدیل می‌شوند. در تحقیق حاضر به بازیابی هیدروکسید سدیم از محلول دورریز بخش پیش شستشوی برج مراکس (شامل ترکیبات سولفید سدیم، کربنات سدیم و هیدروکسید سدیم اضافی) به کمک فرایندهای غشایی الکترودیالیز والکترودی‌یونیزاسیون پرداخته شده است و تاثیر عواملی چون تغییر ولتاژ، دبی جریان خوراک، غلظت یون سدیم در خوراک و ساختار سل از لحاظ تعداد محفظه‌ها بررسی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که افزایش ولتاژ در هر فرایند، میزان بازیابی هیدروکسید سدیم را افزایش و میزان ضریب بهره سیستم را کاهش می‌دهد در صورتی‌که دبی جریان خوراک تاثیر محسوسی بر روی جداسازی یون‌های سدیم و متعاقبا بازیابی هیدروکسید سدیم ندارد. از طرفی شیب نمودار جریان برحسب ولتاژ اعمال شده به سل در دبی‌های مختلف تقریبا یکسان می‌باشد. این بدان معناست که مقاومت یکسانی در هر سیستم وجود دارد که با دبی خوراک تغییر نمی‌کند. بعبارت دیگر می‌توان نتیجه گرفت که در ولتاژها و دبی‌هایی که آزمایش‌ها انجام گرفته است، پدیده پلاریزاسیون غلظت وجود ندارد. همچنین در تحقیق حاضر، مقایسه‌ای بین عملکرد فرایند الکترودیالیز و الکترودی‌یونیزاسیون صورت گرفته است. بررسی نتایج حاصل نشان می‌دهد که مصرف انرژی کلی در فرایند الکترودی‌یونیزاسیون بیش از فرایند الکترودیالیز است و این بدلیل صرف مقدار قابل ملاحظه‌ای از انرژی الکتریکی جهت تجزیه مولکول‌های آب می‌باشد. ولی هرگاه مصرف انرژی به ازاء واحد یون منتقل شده تعیین گردد، با توجه به جداسازی یون‌های بیشتر توسط فرایند الکترودی‌یونیزاسیون، این فرایند به مراتب اقتصادی‌تر است. در بررسی اثر غلظت خوراک، نتایج حاکی از آن است که با کاربرد خوراکی با غلظت کمتر از یون سدیم میزان بازیابی سود بیشتر می‌شود درصورتی که میزان ضریب بهره سیستم و میزان راندمان جریان یون سدیم کاهش می‌یابند. نتایج حاصل از مقایسه سیستم‌های دو و سه محفظه‌ای فرایند الکترودیالیز نشان می‌دهد که بدلیل رقابت بین یون‌های سدیم و هیدروژن در عبور از غشاء تبادل‌گر کاتیون، در سیستم سه محفظه‌ای با افزایش ولتاژ، میزان راندمان جریان یون سدیم افزایش یافته و در سیستم دو محفظه‌ای میزان راندمان جریان یون سدیم کاهش می‌یابد. به دلیل مشابه در سیستم سه محفظه‌ای پارامترهای ضریب بهره و میزان بازیابی یون سدیم بیشتر از سیستم دو محفظه‌ای است. بصورت کلی همانگونه که پیش‌بینی می‌شد تمامی سیستم‌های بکار برده شده کارایی لازم برای بازیابی سود از پساب واحد مراکس را دارا هستند بگونه‌ای که میزان بازیابی سود در سیستم‌های الکترودیالیز دومحفظه‌ای، الکترودیالیز سه محفظه‌ای و الکترودی‌یونیزاسیون سه محفظه‌ای برابر با 48، 75 و 85 درصد بود ولیکن فرایند الکترودی‌یونیزاسیون در مقایسه با فرایند الکترودیالیز دارای مزیت نسبی قابل توجه می‌باشد

ارتقاء امنیت وب با وف بومی