۰۰۴۵/۳۳
ــــــ
ــــــ
با بهره گرفتن از داده‌های ارائه‌شده در جدول (۲-۱۰)، مقدار ثابت B برحسب مولاریته سود در شکل (۲-۱۲) رسم شده است.
شکل ۲-۱۲- مقدار متغیر B مربوط به معادله (۲-۱۸) برحسب مولاریته سود
با توجه به شکل (۲-۱۲) تابعیت متغیر B نسبت به مولاریته سود به‌صورت معادله زیر می‌باشد:
معادله (۲-۱۹) برای متیل‌مرکاپتان
(۲-۱۹) B=0/3504 Ln (M) + 33/267
معادله (۲-۲۰) برای اتیل‌مرکاپتان
(۲-۲۰) B =0/3112Ln (M) + 32/571
با جایگذاری برحسب دما و مولاریته سود برای متیل‌مرکاپتان و اتیل‌مرکاپتان ثابت استخراج به‌صورت زیر محاسبه می‌شود:
معادله (۲-۲۱) برای متیل‌مرکاپتان در سیستم ایزواکتان و محلول سود
(۲-۲۱) Log KE = -12/305 Log T + 0/3504 Ln M + 33/267
معادله (۲-۲۲) برای اتیل‌مرکاپتان در سیستم ایزواکتان و محلول سود
(۲-۲۲) Log KE = -12/305 Log T + 0/3112 Ln M + 32/571
با بهره گرفتن از معادلات (۲-۲۱) و (۲-۲۲) ضریب استخراج KE برای متیل‌مرکاپتان و اتیل‌مرکاپتان برای سیستم ایزواکتان و محلول سود در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد در شکل (۲-۱۳) داده‌شده است.
شکل ۲-۱۳- ضریب استخراج KE برای مرکاپتان‌های C2,C1 در سیستم ایزواکتان و محلول سود
۲-۵-۷- جمع‌بندی عوامل مؤثر بر فرایند استخراج مرکاپتان از گاز مایع
در پی بررسی‌های فوق نتایج کلی زیر در مورد سیستم‌های استخراج مرکاپتان‌ها از فاز هیدروکربنی توسط محلول‌های قلیایی به دست می‌آید:
۱- استخراج مرکاپتان‌ها از فاز هیدروکربن توسط قلیا به مقدار زیادی به جرم مولکولی مرکاپتان و به میزان کمتری به شکل مولکول مرکاپتان بستگی دارد.
۲- نسبت ضرایب استخراج برای دو نوع مرکاپتان‌ها ن مختلف تحت شرایط یکسان مستقل از این شرایط است و به‌طور تقریبی یک نرمال مرکاپتان دارای ضریب استخراجی چهار برابر بزرگ‌تر از نرمال مرکاپتانی است که یک اتم کربن بیشتر دارد. این روند تا C5 ادامه دارد و بعدازآن تقریباً ثابت می‌گردد.
۳- افزایش غلظت هیدروکسید، استخراج مرکاپتان‌ها را بهبود می‌بخشد ولی میزان استخراج با افزایش غلظت استخراج‌کننده تناسبی تغییر نمی‌کند.
۴- افزایش غلظت هیدروکسید، درصد تبدیل یون‌های مرکاپتاید را به مرکاپتایدسدیم افزایش می‌دهد اما این افزایش تا غلظت سود ۷۵/۲ مولار چشمگیر است.
۵- کاهش دما ضرایب استخراج را تا حد زیادی افزایش می‌دهد.
۲-۶- عوامل مؤثر بر فرایند احیا سود
فرایند احیا سود به نوع و مقدار مرکاپتایدهای‌سدیم، غلظت پایه محلول سود، مقدار سود مصرفی، درجه حرارت عملیات، مقدار جز فعال کاتالیست، مقدار اکسیژن مصرفی و همچنین سرعت اختلاط محلول کاتالیستی با هوا بستگی دارد. در ادامه اثر هرکدام از این عوامل بر روی عملیات استخراج بررسی می‌گردد.
۲-۶-۱- تأثیر غلظت سود بر واکنش تبدیل مرکاپتایدهای‌سدیم به دی‌سولفیدها
واکنش تبدیل مرکاپتایدهای‌سدیم به دی‌سولفیدها توسط هوا، در حضور کاتالیست سولفونیتدکبالت‌فتالوسیانین (CoSPc) و در محیط بازی صورت می‌گیرد؛ بنابراین غلظت سود روی سرعت واکنش تأثیرگذار می‌باشد.
غلظت اولیه سدیم مرکاپتاید پروپان در محلول سود: ۰۳۲۶/۰ مول بر لیتر
مقدار کاتالیست در محلول: ۰۰۵/۰ گرم
سرعت همزن: rpm1000
دمای واکنش: ۲۳ درجه سانتی‌گراد
شکل ۲-۱۴- تأثیر غلظت سود بر واکنش اکسیداسیون پروپیل مرکاپتایدهای‌سدیم به دی‌سولفیداویل [۲۴]
با توجه به نتایج ارائه‌شده در شکل (۲-۱۴) درصد تبدیل واکنش ابتدا با افزایش غلظت سود (تا مقدار ۹/۱ مول بر لیتر) افزایش می‌یابد و ازآن‌پس درصد تبدیل با افزایش غلظت سود کاهش می‌یابد و درنتیجه غلظت‌های بسیار بالای سود به نفع واکنش تبدیل مرکاپتایدهای‌سدیم به دی‌سولفیدها و احیای سود نمی‌باشد.
علت این امر کاهش حلالیت کاتالیست در محلول سود با افزایش غلظت سود می‌باشد. همچنین با افزایش غلظت محلول سود، ویسکوزیته محلول افزایش می‌یابد و درنتیجه انتقال رادیکال‌های آزاد شرکت‌کننده در واکنش اکسیداسیون سخت‌تر می‌شود. با توجه به شکل (۲-۱۴) غلظت اپتیمم سود برای تبدیل مرکاپتایدهای‌سدیم به دی‌سولفیدها در حدود ۵/۲ مول بر لیتر می‌باشد اما به دلیل چرخش محلول سود در سیستم، مقدار بهینه غلظت سود باید برای کل سیستم مرکاپتان‌زدایی از گاز مایع (استخراج و احیا) مشخص شود [۲۴].
بر مبنای اشکال (۲-۱۴) و (۲-۸) مقدار بهینه غلظت سود برای کل سیستم مرکاپتان‌زدایی از گاز مایع بین ۷۵/۲ الی ۲۵/۴ مول بر لیتر می‌باشد [۲۴].
۲-۶-۲- تأثیر غلظت سود بر حلالیت کاتالیست در محلول سود
مقدار جزء فعال کاتالیست در محلول سود متناسب با مقدار جذب امواج ماوراءبنفش توسط محلول سود می‌باشد؛ بنابراین به‌منظور مطالعه توزیع کاتالیست در محلول سود، طیف‌های ماوراءبنفش محلول سود با غلظت‌های مختلف اندازه‌گیری شده و نتایج در اشکال (۲-۱۵) و همچنین جدول (۲-۱۱) نشان داده‌شده است. میزان جذب CO+2 به‌عنوان جزء فعال کاتالیست سولفونیتدکبالت‌فتالوسیانین (CoSPc) برابر مقدار پیک منحنی جذب برحسب طول‌موج ماوراءبنفش می‌باشد که در طول‌موج ۶۶۵ نانومتر اتفاق می‌افتد [۲۴].
طول‌موج (نانومتر)
الف: ۰۱/۰ گرم کاتالیست CoSPc در ۱۰۰ میلی‌لیتر محلول سود
ب: ۴-۱۰×۵ گرم کاتالیست CoSpc در ۱۰۰ میلی‌لیتر محلول سود
شکل ۲-۱۵- طیف ماوراءبنفش کاتالیست CoSPc برای ۱۰۰ میلی‌لیتر محلول سود با غلظت‌های مختلف (A: 38/1 مول بر لیتر، B: 75/2 مول بر لیتر، C: 13/4 مول بر لیتر D: 5/5 مول بر لیتر، E: 25/8 مول بر لیتر) [۲۴]
با توجه به اشکال (۲-۱۵- الف) و (۲-۱۵- ب) و جدول (۲-۱۱) جزء فعال و درنتیجه حلالیت کاتالیست در محلول سود با افزایش غلظت سود کاهش می‌یابد.
جدول ۲-۱۱- میزان جذب CO+2 به‌عنوان جزء فعال کاتالیست و مقدار تبدیل پروپیل مرکاپتایدسدیم به دی‌سولفید در محلول سود [۲۴]
میزان تبدیل مرکاپتایدسدیم به دی‌سولفید
(درصد)
جذب
(در طول‌موج ۶۶۵ نانومتر)
غلظت محلول سود
فرم در حال بارگذاری ...