اثر سولفیدهیدروژن بعنوان بازدارنده کک و منوکسیدکربن در فرآیند شکست حرارتی اتان

: در این تحقیق نشست کک و تولید منوکسیدکربن در فرآیند شکست حرارتی اتان، در حضور گاز سولفیدهیدروژن و برروی نمونه های فلزی از جنس کروم، آهن و استیل مورد بررسی قرار گرفت، این کار به دو شیوه پیش سولفیده کردن سطح فلز قبل از شروع شکست حرارتی و استفاده پیوسته از سولفیدهیدروژن در حین شکست حرارتی صورت پذیرفت، در شکست حرارتی از نیتروژن و بخار آب به عنوان رقیق ساز استفاده شد. در آزمایش هایی که از نیتروژن به عنوان رقیق ساز استفاده شد، با پیش-سولفیده کردن سطح نمونه های فلزی، در تمامی شرایط عملیاتی و برای تمامی نمونه ها سرعت نشست کک نسبت به حالت اولیه کاهش یافت بطوریکه برای کروم تا 70% ، آهن 30% و برای استیل تا60% کاهش در سرعت نشست کک مشاهده شد. ولی در آزمایش هایی که از سولفیدهیدروژن بطور پیوسته استفاده شد نتایج بدست آمده نشان داد که در دماهای پایین وجود مقادیر کم از سولفیدهیدروژن باعث کاهش 20% در سرعت نشست کک می شود در حالی که با افزایش دما و یا غلظت سولفیدهیدروژن سرعت نشست کک تا 120% افزایش می یابد. در آزمایش هایی که از بخار آب به عنوان رقیق ساز استفاده شد با پیش سولفیده کردن سطح نمونه های فلزی سرعت نشست کک کاهش یافت، برای کروم 20%، آهن 45% و استیل30% کاهش مشاهده گردید. ولی باز هم مانند حالت قبل استفاده پیوسته از سولفیدهیدروژن در بعضی شرایط باعث تا 20% کاهش و در بعضی دیگر موجب افزایش سرعت نشست کک به میزان سه برابر شد. به عنوان نتیجه کلی می توان گفت که هرچه دما و غلظت سولفیدهیدروژن کمتر باشد میزان کاهش سرعت نشست کک کمتر خواهد بود، در این پژوهش بیشترین میزان کاهش در سرعت نشست کک در دمای 825 درجه سانتیگراد و غلظت ppmw 25 از سولفیدهیدروژن مشاهده گردید. برای بررسی روند تغییرات سرعت نشست کک و محصولات تولیدی نسبت به پارامترهای عملیاتی، بخصوص غلظت سولفیدهیدروژن، همچنین آنالیز نتایج حاصل، از روش های طراحی آزمایش استفاده شد، از میان روشهای مختلف دو روش طراحی آزمایش فاکتوریل کامل در سه سطح و روش طراحی آزمایش ترکیب مرکزی برای این کار انتخاب شده اند. همچنین در این تحقیق برای بررسی بهتر و پیش بینی سرعت نشست کک، یک مدل برای نشست کک بر مبنای واکنش های سطحی ارائه شد که این مدل بخوبی نشست کک را پیش بینی می نماید، همچنین یک مدل تجربی برای نشست کک در حالتی که سولفیدهیدروژن بطور پیوسته در محیط واکنش حضور دارد ارائه گردید. در مدل تجربی ارائه شده اثرات کاهشی و افزایشی سولفیدهیدروژن برروی سرعت نشست کک در نظر گرفته شد، در ادامه صحت و میزان همپوشانی این مدل ها با استفاده از داده های تجربی مورد بررسی قرار گرفت که در نتیجه مدل جزئی برای نشست کک و مدل تجربی برای بیان اثر سولفیدهیدروژن بخوبی رفتارهای پیچیده و متناقض نشست کک را پیش بینی نمودند. در انتها پارامترهای هرکدام از این مدل ها نیز با استفاده از نتایج آزمایشگاهی محاسبه شدند. در این تحقیق علاوه بر بررسی سرعت نشست کک، میزان منوکسیدکربن تولیدی در حالاتی که از بخارآب به عنوان رقیق ساز استفاده مورد بررسی قرار گرفت، در تمامی آزمایش هایی که از سولفیدهیدروژن چه برای پیش سولفیده کردن و چه بصورت پیوسته استفاده شد، مقدار منوکسیدکربن تولیدی بشدت کاهش یافت. بطوریکه با پیش سولفیده کردن سطح مقدار منوکسیدکربن برای کروم 95% ، آهن 95%و استیل90% کاهش یافت، همچنین با اضافه کردن پیوسته سولفیدهیدروژن مقدار منوکسیدکربن تولید برای کروم تا 90% ، آهن 95% استیل 90% کاهش یافت