faridbensaeed
14th May 2013, 08:35 AM
تضعيف خاصيت بوداركنندگي ماده بوداركننده در شبکه انتقال:اين تحول عبارت است از يك سري پروسه هاي فيزيكي و شيميايي كه روي ديواره ی داخلي لوله ی حاوي گاز اتفاق مي افتد و به طور غير منتظره اي مواد بودار کننده را از جريان گاز خارج مي كند. (در اينجا ماده بودار کننده ای که در اثر نشت گاز از بین می رود مورد بحث نيست).
جذب سطحي فيزيكيملكول هاي ماده بودار کننده داخل جريان گاز، با جدار داخلي لوله برخورد مي كنند و در هربار برخورد، مقداري از این ماده جذب سطح جداره لوله مي شود و مابقي به داخل فاز گاز بر مي گردد، اين رفت و برگشت ها آن قدر ادامه مي يابد تا به يك حالت تعادل برسد. بایستی به این نکته اشاره کرد که ارگانو سولفورها، نسبت به ساير هيدروكربن هاي موجود در جريان گاز تمايل بيشتري به جذب سطحي ديواره لوله دارد. هنگامي كه گاز بودار شده از طريق يك لوله نو و تازه تاسيس جريان مي يابد، ديواره هاي لوله ماده بودار کننده را تا رسيدن به حد اشباع جذب مي كنند و در اين زمان لازم است براي حفظ سطح بوي گاز، ماده بودار کننده ی بيشتري به گاز تزريق شود. چون عمل جذب سطحي، بين ماده بودار کننده و فلز لوله ايجاد مي شود، استفاده از لوله ي پلاستيكي به جاي لوله ي فلزي از اين نظر داراي فوايد بيشتري است.
.تاثيرات شيمياييمقداري از مواد بودار کننده جذب شده روي سطح لوله در اثر اكسيداسيون هاي شيميايي از بين مي رود. عوامل اكسيدكننده كه باعث اين فعل و انفعالات شيميايي است؛ عبارت است از اكسيد فلز يا ملكول هاي اكسيژن جذب شده. الكيل مركاپتان ها با فرمول عمومي (RSH ) به آسانی توسط دو روش زير به دی سولفیدهای مربوطه اكسيد مي شوند:
كه در فرمول اول عامل اكسيدكننده، ملكول اكسيژن جذب شده است و در فرمول دوم اكسيد فلز يا اكسيد آهن فلز لوله به عنوان كاتاليزور در فعل و انفعال اكسيداسيون عمل مي كند. بر خلاف جذب سطحي فيزيكي، ماده بودار کننده از دست رفته در اثر اكسيداسيون برگشت ناپذير است. بطور مثال ناخالصي هاي مواد بودار كننده گوگردي در مجاورت فولاد كربن منجر به تشكيل موادي مانند سولفيد فرو(FeS)، سولفيد فريك(Fe2S3) و سولفيد فروسولفوريك (Fe3S4) مي شود. سولفيد هاي آهن در مجاورت هوا سريعاً اكسيد شده و مي تواند حرارت كافي جهت شعله ور ساختن مواد قابل اشتعال مانند گاز طبيعي و يا بخارات مواد بودار كننده را فراهم سازد. جهت جلوگيري از اكسيداسيون مركاپتان ها در داخل لوله ها استفاده از روكش هاي پليمري مخصوص توصيه مي شود. كه طي يك مرحله واكنش شيميايي بر روي سطح مولكولهاي مركاپتان كشيده مي شود. اين روكش پليمري مانند غشايي محافظ اطراف مولكولهاي مركاپتان را احاطه مي كند. بدين ترتيب اين غشاء مانع تماس مستقيم مولكول هاي مركاپتان با جدار داخلي لوله ها و به تبع آن مانع از اكسيداسيون مركاپتان ها داخل خط لوله گاز مي شود. اين غشاء پليمري در فشار داخل لوله ها ساختار و ساختمان خود را حفظ نموده و به محض اين كه گاز به خارج از لوله راه پيدا مي كند، در فشار اتمسفري اين غشاء تخريب گشته و از بين مي رود. بدين ترتيب مولكول هاي مركاپتان آزاد مي گردد و بوي گاز ساطع مي شود. اين روش هم اينك در شركت گاز استان چهار محال و بختياري در دست اجرا مي باشد. براي جلوگيري از تأثيرات شيميايي مواد بودار كننده بر روي مخازن نگهداري آن ها، سطوح داخلي آن هارا با يك لايه نازك از ماده اپوكسي مي پوشانند. حاصل اكسيداسيون مواد بودار كننده، دي سولفيد با فرمول عمومي RSSR است. اكسيد آهن داخل لوله های فولادي به سه روش ايجاد می شود که این سه روش عبارتند از :
1- درجه حرارت بسيار بالاي فلز در جريان ساخت لوله باعث ايجاد اكسيد آهن مي شود.
2- در جريان تست هيدرو استاتيك تماس آب با فلز لوله توليد اكسيد آهن مي كند.
3 - وقتي لوله در مسير جريان هوا قرار مي گيرد، ملكول اكسيژن جذب فلز لوله مي شود و مي تواند به عنوان يك عامل اكسيد كننده عمل كند.(مثلا تميز كردن لوله توسط پيك).
در کل قدرت جذب و دفع مواد بودارکننده توسط لوله به وزن مولکولی و ساختمان ماده بستگی دارد.
.سایر عوامل موثر بر تضعیف شدن بوی گازعلاوه بر جذب سطحي فيزيكي و اكسيداسيون شيميايي، عوامل ديگري در ضعيف شدن قدرت بودار كنندگي ماده بودار کننده موثر است. كه در زير به شرح آن پرداخته مي شود.بعضی از این عوامل با تشدید جذب فیزیکی و شیمیایی موجب کاهش بو میشوند.
Øنوع بودار کننده انواع مواد بودار کننده از لحاظ مقاومت در برابر اکسید شوندگی متفاوت می باشند. همان طور كه ذكر شد بوداركننده های از نوع مركاپتان ها با فرمول عمومي RSH كه در آن R سمبل باقيمانده مولكول است، اكسيد مي شود و تشكيل دي سولفيد با فرمول عمومي RSSR مي دهد كه دي سولفيد ها خاصيت بوداركنندگي بسيار كمتري دارد. الكيل مركاپتان ها را مي توان بر اساس آن كه اتم كربن در خود زنجيره مولكول باشد يا در شاخه به سه دسته تقسيم كرد:
نوع اول با فرمول عمومي R- SH.
نوع دوم با فرمول عمومي R2CH-SH
نوع سوم با فرمول عمومي R3C - SH.
الكيل مركاپتان هاي نوع اول: شامل متيل مركاپتان، اتيل مركاپتان، پروپيل مركاپتان به علت کوتاه بودن زنجیره های هیدروکربنی آن ها، بيشتر از انواع ديگر تمايل به اكسيد شدن دارند و الكيل مركاپتانهاي نوع سوم كمترين ميل تركيبي را براي اكسيد شدن دارند. الكيل سولفيدها، شامل دي متيل سولفيد و دي اتيل سولفيد و سولفيدهای حلقوی يعني تتراهیدروتيوفن كه تمايلي به اكسيد شدن ندارد. در جدول زیر میزان واکنش پذیری تعدادی از مواد بودارکننده با یکدیگر مقایسه شده است. این مقادیر به احتساب در نظر گرفتن مقدار یک به عنوان مرجع برای TBM در نظر گرفته شده است.
جدول 3-4- مقایسه میزان واکنش پذیری تعدادی از مواد بودارکننده
نام ترکیب
واکنش پذیری نسبی
بوتیل مرکاپتان نوع سوم
1(مرجع)
ایزوپروپیل مرکاپتان
1.36
بوتیل مرکاپتان نوع دوم
2
نرمال بوتیل مرکاپتان
91
نرمال پروپیل مرکاپتان
98.3
نرمال آمیل مرکاپتان
123
اتیل مرکاپتان
227
متیل مرکاپتان
1820
هیدروژن سولفید
+5000
تتراهیدروتیوفن
کمتر از بوتیل مرکاپتان نوع سوم
GASODOR S-Free
شبیه تتراهیدروتیوفن
جذب سطحي فيزيكيملكول هاي ماده بودار کننده داخل جريان گاز، با جدار داخلي لوله برخورد مي كنند و در هربار برخورد، مقداري از این ماده جذب سطح جداره لوله مي شود و مابقي به داخل فاز گاز بر مي گردد، اين رفت و برگشت ها آن قدر ادامه مي يابد تا به يك حالت تعادل برسد. بایستی به این نکته اشاره کرد که ارگانو سولفورها، نسبت به ساير هيدروكربن هاي موجود در جريان گاز تمايل بيشتري به جذب سطحي ديواره لوله دارد. هنگامي كه گاز بودار شده از طريق يك لوله نو و تازه تاسيس جريان مي يابد، ديواره هاي لوله ماده بودار کننده را تا رسيدن به حد اشباع جذب مي كنند و در اين زمان لازم است براي حفظ سطح بوي گاز، ماده بودار کننده ی بيشتري به گاز تزريق شود. چون عمل جذب سطحي، بين ماده بودار کننده و فلز لوله ايجاد مي شود، استفاده از لوله ي پلاستيكي به جاي لوله ي فلزي از اين نظر داراي فوايد بيشتري است.
.تاثيرات شيمياييمقداري از مواد بودار کننده جذب شده روي سطح لوله در اثر اكسيداسيون هاي شيميايي از بين مي رود. عوامل اكسيدكننده كه باعث اين فعل و انفعالات شيميايي است؛ عبارت است از اكسيد فلز يا ملكول هاي اكسيژن جذب شده. الكيل مركاپتان ها با فرمول عمومي (RSH ) به آسانی توسط دو روش زير به دی سولفیدهای مربوطه اكسيد مي شوند:
كه در فرمول اول عامل اكسيدكننده، ملكول اكسيژن جذب شده است و در فرمول دوم اكسيد فلز يا اكسيد آهن فلز لوله به عنوان كاتاليزور در فعل و انفعال اكسيداسيون عمل مي كند. بر خلاف جذب سطحي فيزيكي، ماده بودار کننده از دست رفته در اثر اكسيداسيون برگشت ناپذير است. بطور مثال ناخالصي هاي مواد بودار كننده گوگردي در مجاورت فولاد كربن منجر به تشكيل موادي مانند سولفيد فرو(FeS)، سولفيد فريك(Fe2S3) و سولفيد فروسولفوريك (Fe3S4) مي شود. سولفيد هاي آهن در مجاورت هوا سريعاً اكسيد شده و مي تواند حرارت كافي جهت شعله ور ساختن مواد قابل اشتعال مانند گاز طبيعي و يا بخارات مواد بودار كننده را فراهم سازد. جهت جلوگيري از اكسيداسيون مركاپتان ها در داخل لوله ها استفاده از روكش هاي پليمري مخصوص توصيه مي شود. كه طي يك مرحله واكنش شيميايي بر روي سطح مولكولهاي مركاپتان كشيده مي شود. اين روكش پليمري مانند غشايي محافظ اطراف مولكولهاي مركاپتان را احاطه مي كند. بدين ترتيب اين غشاء مانع تماس مستقيم مولكول هاي مركاپتان با جدار داخلي لوله ها و به تبع آن مانع از اكسيداسيون مركاپتان ها داخل خط لوله گاز مي شود. اين غشاء پليمري در فشار داخل لوله ها ساختار و ساختمان خود را حفظ نموده و به محض اين كه گاز به خارج از لوله راه پيدا مي كند، در فشار اتمسفري اين غشاء تخريب گشته و از بين مي رود. بدين ترتيب مولكول هاي مركاپتان آزاد مي گردد و بوي گاز ساطع مي شود. اين روش هم اينك در شركت گاز استان چهار محال و بختياري در دست اجرا مي باشد. براي جلوگيري از تأثيرات شيميايي مواد بودار كننده بر روي مخازن نگهداري آن ها، سطوح داخلي آن هارا با يك لايه نازك از ماده اپوكسي مي پوشانند. حاصل اكسيداسيون مواد بودار كننده، دي سولفيد با فرمول عمومي RSSR است. اكسيد آهن داخل لوله های فولادي به سه روش ايجاد می شود که این سه روش عبارتند از :
1- درجه حرارت بسيار بالاي فلز در جريان ساخت لوله باعث ايجاد اكسيد آهن مي شود.
2- در جريان تست هيدرو استاتيك تماس آب با فلز لوله توليد اكسيد آهن مي كند.
3 - وقتي لوله در مسير جريان هوا قرار مي گيرد، ملكول اكسيژن جذب فلز لوله مي شود و مي تواند به عنوان يك عامل اكسيد كننده عمل كند.(مثلا تميز كردن لوله توسط پيك).
در کل قدرت جذب و دفع مواد بودارکننده توسط لوله به وزن مولکولی و ساختمان ماده بستگی دارد.
.سایر عوامل موثر بر تضعیف شدن بوی گازعلاوه بر جذب سطحي فيزيكي و اكسيداسيون شيميايي، عوامل ديگري در ضعيف شدن قدرت بودار كنندگي ماده بودار کننده موثر است. كه در زير به شرح آن پرداخته مي شود.بعضی از این عوامل با تشدید جذب فیزیکی و شیمیایی موجب کاهش بو میشوند.
Øنوع بودار کننده انواع مواد بودار کننده از لحاظ مقاومت در برابر اکسید شوندگی متفاوت می باشند. همان طور كه ذكر شد بوداركننده های از نوع مركاپتان ها با فرمول عمومي RSH كه در آن R سمبل باقيمانده مولكول است، اكسيد مي شود و تشكيل دي سولفيد با فرمول عمومي RSSR مي دهد كه دي سولفيد ها خاصيت بوداركنندگي بسيار كمتري دارد. الكيل مركاپتان ها را مي توان بر اساس آن كه اتم كربن در خود زنجيره مولكول باشد يا در شاخه به سه دسته تقسيم كرد:
نوع اول با فرمول عمومي R- SH.
نوع دوم با فرمول عمومي R2CH-SH
نوع سوم با فرمول عمومي R3C - SH.
الكيل مركاپتان هاي نوع اول: شامل متيل مركاپتان، اتيل مركاپتان، پروپيل مركاپتان به علت کوتاه بودن زنجیره های هیدروکربنی آن ها، بيشتر از انواع ديگر تمايل به اكسيد شدن دارند و الكيل مركاپتانهاي نوع سوم كمترين ميل تركيبي را براي اكسيد شدن دارند. الكيل سولفيدها، شامل دي متيل سولفيد و دي اتيل سولفيد و سولفيدهای حلقوی يعني تتراهیدروتيوفن كه تمايلي به اكسيد شدن ندارد. در جدول زیر میزان واکنش پذیری تعدادی از مواد بودارکننده با یکدیگر مقایسه شده است. این مقادیر به احتساب در نظر گرفتن مقدار یک به عنوان مرجع برای TBM در نظر گرفته شده است.
جدول 3-4- مقایسه میزان واکنش پذیری تعدادی از مواد بودارکننده
نام ترکیب
واکنش پذیری نسبی
بوتیل مرکاپتان نوع سوم
1(مرجع)
ایزوپروپیل مرکاپتان
1.36
بوتیل مرکاپتان نوع دوم
2
نرمال بوتیل مرکاپتان
91
نرمال پروپیل مرکاپتان
98.3
نرمال آمیل مرکاپتان
123
اتیل مرکاپتان
227
متیل مرکاپتان
1820
هیدروژن سولفید
+5000
تتراهیدروتیوفن
کمتر از بوتیل مرکاپتان نوع سوم
GASODOR S-Free
شبیه تتراهیدروتیوفن