بررسی تأثیر ساختار شیمیایی بر بازدارندگی تشکیل هیدرات

در این تحقیق، زمان تأخیر و سرعت رشد کریستال های هیدرات گاز اتان در شرایط فشار 21 بار و دمای 4 درجه سلسیوس با دور هم زن 840 دور بر دقیقه در یک راکتور دوجداره ی هم زن دار فشار بالا در حضور پلیمرهای نشاسته گندم، پلی وینیل پیرولیدون (pvp) و مواد فعال سطحی غیریونی شامل جرم مولکولی مختلف از پلی اتیلن گلایکول (peg)، نونیل فنول اتوکسیلات (npe)، لوریل الکل اتوکسیلات (lae)، کوپلیمر e.o./p.o. و ماده تجاری filter aid و آمینواسید گلایسین و ال-لئوسین به منظور بازدارنده های سینتیکی هیدرات اتان بررسی شد. هم چنین مقادیر مربوط به کشش سطحی مواد مورد استفاده در دستگاه مخصوص اندازه گیری کشش سطحی تعیین شده است. برای مقایسه ی عملکرد بازدارندگی مواد مختلف، چهار معیار زمان تأخیر، نسبت سرعت لحظه ای، نسبت سرعت ابتدایی و نسبت سرعت متوسط تعیین شده اند. در نهایت با استفاده از قانون استورگس، رتبه بندی مواد از نظر عملکرد بازدارندگی روی تشکیل هیدرات اتان انجام شد و نتایج به دست آمده با pvp به عنوان یک بازدارنده سینتیکی شناخته شده مورد مقایسه قرار گرفتند. آزمایش ها برای نشاسته گندم در غلظت های 00/7-05/0 درصد وزنی انجام شد که محلول 3% وزنی نشاسته گندم با بیش ترین میزان زمان تأخیر (289دقیقه) و کم ترین سرعت رشد هیدرات اتان، عملکرد بهتری داشته است. pvp در غلظت های 0/5- 5/0 درصد وزنی آزمایش شد که در غلظت 2% وزنی بیش ترین زمان تأخیر (6 ساعت) و کم ترین سرعت رشد کریستال های هیدرات را دارا می باشد. مواد فعال سطحی غیریونی در غلظت 10 پی پی ام مورد استفاده قرار گرفتند که از بین این مواد npe-40eo با زمان تأخیر 108 دقیقه دارای بیش ترین زمان تأخیر می باشد. آمینواسیدهای گلایسن و ال-لئوسین در غلظت های 0/3-05/0% وزنی مورد بررسی قرار گرفتند و هر دو آمینواسید در غلظت 5/0% وزنی به ترتیب با زمان تأخیر 112دقیقه و 75 دقیقه بهترین عملکرد را داشتند. دو رتبه ی اول بازدارنده ها شامل: 1- نشاسته گندم 3% وزنی 2- کوپلیمر 101-20 می باشند. مواد استفاده شده در مقایسه با غلظت 2 درصد وزنی بهینه برای pvp عملکرد بهتری نداشتند، ولی به دلیل زیست تجزیه پذیر بودن و هزینه های پایین، به عنوان بازدارنده های سینتیکی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاصل از کشش سطحی نشان داد، کشش سطحی نسبت به سازوکار جذب اهمیت کم تری دارد.