【پرسش و پاسخ، سؤال شماره ۰۹۷】۲۶.۰۷.۲۰۱۶
Thread Content
【پرسش و پاسخ، سؤال شماره ۰۹۷】۲۶.۰۷.۲۰۱۶: تأثیر دما بر حذف گوگرد. پس از پاسخ دادن، میتوانید به پاسخ نمونه مراجعه کنید؛ کافی است نکات کلیدی را پاسخ دهید تا امتیاز کسب کنید. واکنش هیدروژناسیون یک واکنش تخلیهکننده انرژی است؛ بنابراین، از دیدگاه ترمودینامیک، افزایش دما برای این واکنشها مضر است. اما از دیدگاه دینامیک، افزایش دما میتواند سرعت واکنش را افزایش دهد. از آنجایی که هیدرولیز سولفیدها و نیتریدها در دماهای معمول عملیات تصفیه هیدروژنی، یک واکنش غیربازگشتپذیر است و تحت محدودیت تعادل ترمودینامیکی قرار ندارد، سرعت واکنش با افزایش دما بیشتر میشود؛ بنابراین افزایش دمای واکنش میتواند واکنش هیدروژناسیون را تسریع کرده، عمق واکنش را افزایش داده و موجب کاهش ناخالصیها در روغن تولید شده شود. اما، دمای بیش از حد باعث افزایش واکنشهای فتوژنز میشود که منجر به تجمع کربن بیشتر در کاتالیست، کاهش بازده مایع محصول، و حتی افزایش میزان الکنها در محصول میگردد. دمای واکنش فرآیند تصفیه هیدروژنی، رابطه مستقیمی با میزان مصرف انرژی تجهیزات و میزان مصرف هیدروژن دارد؛ بهترین دمای واکنش، کمترین دمایی است که در آن ویژگیهای محصول به الزامات مورد نیاز برسد.
برای جلوگیری از رطوبتگیری، دمای گاز باید بالاتر از نقطه رطوبت باشد
افزایش دما تأثیر قابل توجهی بر کارایی حذف گوگرد دارد و در حذف نیتروژن نیز اثر مشخصی ایجاد میکند.
برای اطلاعات بیشتر، باید گفت که واکنش هیدروژناسیون یک واکنش تخلیهکننده گرما است؛ بنابراین، از دیدگاه ترمودینامیک، افزایش دما برای این واکنشها مضر است. اما از دیدگاه دینامیک، افزایش دما میتواند سرعت واکنش را افزایش دهد. از آنجایی که هیدرولیز سولفیدها و نیتریدها در دماهای معمول عملیات تصفیه هیدروژنی، یک واکنش غیربازگشتپذیر است و تحت محدودیت تعادل ترمودینامیکی قرار ندارد، سرعت واکنش با افزایش دما بیشتر میشود؛ بنابراین افزایش دمای واکنش میتواند واکنش هیدروژناسیون را تسریع کرده، عمق واکنش را افزایش داده و موجب کاهش ناخالصیها در روغن تولید شده شود. اما، دمای بیش از حد باعث افزایش واکنشهای فتوژنز میشود که منجر به تجمع کربن بیشتر در کاتالیست، کاهش بازده مایع محصول، و حتی افزایش میزان الکنها در محصول میگردد. دمای واکنش فرآیند تصفیه هیدروژنی، رابطه مستقیمی با میزان مصرف انرژی تجهیزات و میزان مصرف هیدروژن دارد؛ بهترین دمای واکنش، کمترین دمایی است که در آن ویژگیهای محصول به الزامات مورد نیاز برسد.
۱. دمای گازهای دودی بالا است؛ در شرایط یکسان، مقاومت نسبی آنها در میدان الکتریکی جداکننده گرد و غبار بیشتر میشود، که باعث کاهش کارایی جداکردن گرد و غبار میگردد. این امر منجر به افزایش میزان خاکستر در گازهای دودی و در نتیجه کاهش کارایی گسیلزدایی گوگرد میشود. ۲. تجهیزات موجود در دودکشها به دلیل دمای بالای گازهای دودی، در عملکرد خود تحت تأثیر قرار میگیرند؛ مانند پمپهای افزایش فشار با تنظیمات پویا که در ورودی برج جذب قرار دارند، و همچنین دستگاههای تحلیل گازهای دودی. ۳. در دماهای بالا، گوناگونی حلالیت دیاکسید گوگرد کاهش مییابد و باعث کاهش کارایی خنثیسازی گوگرد میشود. ۴. تبخیر آب در برج جذب تسریع میشود، رطوبت گاز خروجی افزایش مییابد که منجر به گرفتگی GGH توسط خاکستر میشود؛ در صورت عدم وجود GGH نیز باعث باران گچ میگردد.
تأثیر: واکنش هیدروژناسیون یک واکنش تخلیهکننده گرما است؛ بنابراین، از دیدگاه ترمودینامیک، افزایش دما برای این واکنشها مضر است. اما از دیدگاه دینامیک، افزایش دما میتواند سرعت واکنش را افزایش دهد. از آنجایی که هیدرولیز سولفیدها و نیتریدها در دماهای معمول عملیات تصفیه هیدروژنی، یک واکنش غیربازگشتپذیر است و تحت محدودیت تعادل ترمودینامیکی قرار ندارد، سرعت واکنش با افزایش دما بیشتر میشود؛ بنابراین افزایش دمای واکنش میتواند واکنش هیدروژناسیون را تسریع کرده، عمق واکنش را افزایش داده و موجب کاهش ناخالصیها در روغن تولید شده شود. اما، دمای بیش از حد باعث افزایش واکنشهای فتوژنز میشود که منجر به تجمع کربن بیشتر در کاتالیست، کاهش بازده مایع محصول، و حتی افزایش میزان الکنها در محصول میگردد. دمای واکنش فرآیند تصفیه هیدروژنی، رابطه مستقیمی با میزان مصرف انرژی تجهیزات و میزان مصرف هیدروژن دارد؛ بهترین دمای واکنش، کمترین دمایی است که در آن ویژگیهای محصول به الزامات مورد نیاز برسد.
۱. دمای گازهای دودی بالا است؛ در شرایط یکسان، مقاومت نسبی آنها در میدان الکتریکی جداکننده گرد و غبار بیشتر میشود، که باعث کاهش کارایی جداکردن گرد و غبار میگردد. این امر منجر به افزایش میزان خاکستر در گازهای دودی و در نتیجه کاهش کارایی گسیلزدایی گوگرد میشود. ۲. تجهیزات موجود در دودکشها به دلیل دمای بالای گازهای دودی، در عملکرد خود تحت تأثیر قرار میگیرند؛ مانند پمپهای افزایش فشار با تنظیمات پویا که در ورودی برج جذب قرار دارند، و همچنین دستگاههای تحلیل گازهای دودی. ۳. در دماهای بالا، گوناگونی حلالیت دیاکسید گوگرد کاهش مییابد و باعث کاهش کارایی خنثیسازی گوگرد میشود.
در شرایطی که میزان ورودی، نسبت هیدروژن به روغن و فشار ثابت باقی میمانند، هرچه دما بالاتر باشد، کارایی حذف گوگرد بهتر خواهد بود
هرچه دما بالاتر باشد، سرعت حذف گوگرد نیز بیشتر میشود، اما دمای بیش از حد منجر به واکنش شکستن مولکولها میگردد.
دما بیش از حد پایین، فعالیت کاتالیزور را کاهش میدهد و بر فرآیند گوگردزدایی تأثیر منفی دارد
افزایش دما میتواند کارایی حذف گوگرد را بهبود بخشد؛ دما با کارایی حذف گوگرد در رابطه مستقیم است.
اول از همه، پویایی نقش کنترلکننده اصلی را ایفا میکند؛ افزایش دما سرعت فرآیند حذف گوگرد را تسریع میکند. پس از آنکه دما از یک مقدار مشخص فراتر رود، ترمودینامیک نقش کنترلکننده اصلی را ایفا میکند و در نتیجه به واکنش زدایش گوگرد آسیب میرساند.
در پاسخ آمده که افزایش دمای واکنش منجر به واکنشهای شکستن بیش از حد میشود، اما در واکنشهای تصفیه، آیا واکنش شکستن رخ نمیدهد؟
۱. دمای بیش از حد، باعث کاهش کارایی فرآیند گرفتن گوگرد میشود و بازدهی فاز مایع نیز پایین میآید.
۲. دمای کم نیز منجر به کاهش کارایی فرآیند گرفتن گوگرد میشود.
۳. دمای بهینه برای انجام این فرآیند، حدود ۴۰ تا ۴۵ درجه است؛ هر دمای پایینتر یا بالاتر، مناسب این فرآیند نیست!
۲. دمای کم نیز منجر به کاهش کارایی فرآیند گرفتن گوگرد میشود.
۳. دمای بهینه برای انجام این فرآیند، حدود ۴۰ تا ۴۵ درجه است؛ هر دمای پایینتر یا بالاتر، مناسب این فرآیند نیست!
تأثیر دما بر حذف گوگرد: با افزایش دما، کارایی حذف گوگرد نیز افزایش مییابد； با کاهش دما، بازدهی حذف گوگرد کاهش مییابد.
واکنش حذف گوگرد، واکنشی تخلیهکننده انرژی است و دمای پایین برای این واکنش مفید است. دمای بهینه ۳۰۰-۴۰۰℃