بررسی خواص فیزیکی مخلوط روغن دی‌سولفید و میعانات گازی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران

2 گروه مهندسی نفت، دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران

چکیده

استفاده هم‌زمان از میعانات گازی و روغن دی‌سولفید ترکیب نوظهوری شناخته می‌شود که توجه محققین را به خود معطوف نموده است. به‌کارگیری این مواد به تنهایی و یا به‌صورت ترکیب با هم مستلزم کسب اطلاعات دقیق آزمایشگاهی از خواص فیزیکی- شیمیایی حالت خالص و حالت ترکیبی است. روغن دی‌سولفید به عنوان یک محصول جانبی و دورریز در فرآیند شیرینی‌سازی گاز تولید می‌شود که شامل تعداد زیادی ترکیب دی‌‌سولفیدی است. میعانات گازی در دما و فشار محیط در حالت مایع است و یک ماده صنعتی با ارزش افزوده بالا محسوب می‌گردد. افزودن میعانات گازی به روغن دی‌سولفید ممکن است خواص این ماده را بهبود ببخشد و کاربردهای نوین روغن دی سولفید را تقویت کند. در این پژوهش، ترکیبات مختلف این دو ماده از 0 تا 100 درصد حجمی روغن دی‌سولفید مورد آزمون‌های ضریب شکست، کشش سطحی، رئولوژی، سنجش میزان نمک و گرمای احتراق قرار گرفت. نتایج نشان داد که ضریب شکست این دو ماده با افزایش درصد حجمی میعانات گازی از 5215/1 تا 4277/1 در شرایط محیطی به‌صورت خطی کاهش یافت. مقدار کشش سطحی نیز به‌ترتیب از 6/30 تا mN/m 9/19 اما با دقت خوبی به‌صورت یک تابع درجه 2 نزولی بود. داده‌های رئولوژی مشخص کرد که ترکیبات مختلف این دو ماده رفتار سیال نیوتنی داشته و گرانروی مخلوط با افزودن روغن دی‌سولفید از 54/0 تا mPa.s 69/0 در دمای استاندارد C° 5/15 افزایش یافت. غلظت نمک موجود در میعانات گازی و روغن دی‌سولفید خالص به‌ترتیب 096/26 و g/m3 265/30 به‌دست آمد. گرمای احتراق روغن دی‌سولفید نیز تقریبا 60 % گرمای احتراق میعانات گازی بود که نشان از افت کیفیت احتراق میعانات گازی در صورت افزودن روغن دی‌سولفید می‌باشد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Physical Properties of Disulfide Oil and Condensate Mixture

نویسندگان [English]

  • Seyed Ali Jafari 1
  • Reza Azin 2
  • Mohamad Mohamadi-Baghmolaei 1
  • Shahriar Osfouri 1
  • Atefe Noshadi 1
  • Farideh Abdollahi 1
1 epartment of Chemical Engineering, Faculty of Petroleum, Gas and Petrochemical Engineering, Persian Gulf University, Bushehr, Iran
2 Department of Petroleum Engineering, Faculty of Petroleum, Gas and Petrochemical Engineering, Persian Gulf University, Bushehr, Iran
چکیده [English]

The simultaneous utilization of Disulfide Oil (DSO) and Condensate is known as a novel mixture that has drawn researchers’ attention. The usage of such products is applicable when only precise experimental physico-chemical data are available. The DSO is produced as a waste and byproduct of gas sweetening process, which contains several disulfide components. Moreover, condensate is known as a valuable industrial product that is liquid at atmospheric temperature and pressure. Adding condensate to DSO makes it more economically feasible for export and may upgrade thermo-physical properties of DSO.Moreover, adding condensate to DSO promotes its potential applications. In this research work, different volume fractions of these two products from zero (0%) to 100% of DSO were tested by Refractometer, Tensiometer, Rheometer, Salinometer, and Calorimeter. It was found that the obtained refractive indexes linearly decreased from 1.5215 to 1.4277 by increasing the volume fraction of condensate at ambient temperature and pressure.Subsequently, the surface tension values decreased from 30.6 to 19.9 mN/m via quadratic function. The Rheometer results showed that various mixtures of these two products depicted a Newtonian fluid behavior in which their viscosity increased from 0.54 to 0.69 mPa.s by adding DSO at a standard temperature of 15.5˚C. The salt concentrations in condensate and DSO were achieved 26.096 and 30.265 g/m3 respectively. The calorific value of DSO was almost half of that of condensate value. It was observed that the condensate heat of combustion reduced by adding DSO.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • DSO
  • Condensate
  • Rheology
  • Referactive Index
  • Calorific Value

[1]. Morgott D., Lewis C., Bootman J. and Banton M., “Disulfide oil hazard assessment using categorical analysis and a mode of action determination,” International Journal of Toxicology, Vol. 33, pp. 181S-198S, 2014.##

[2]. فرهی قلاتی ن.، مالکی شیخ آبادی م. و امانی م.، "تصفیه پسماند روغنی واحدهای شیرین سازی پروپان و بوتان شرکت مجتمع گاز پارس جنوبی و تولید بخشی از اودورانت مورد نیاز شرکت ملی گاز ایران،" سومین همایش مدیریت پساب و پسماند صنعتی، تهران، 1391.##

[3]. U.S., EPA, HPV, C. Program, and D. R. a. A. f. R. Substances:, “Disulfides, diethyl and diphenyl, naphtha sweetening (aka disulfide oil),” December 16, 2010.##

[4]. عسگری م.، عطائی ا.، مختارانی ب.، فضائلی پور م. ح.، "حذف DSO از خاک آلوده به وسیله تکنولوژی زیستی در راستای سالم سازی تولید بیومس،" همایش ملی بیوانرژی.##

[5]. Taheri H. E., Hatamipour M. S., Emtiazi G. and Beheshti, M., “Bioremediation of DSO contaminated soil,” Process Safety and Environmental Protection, Vol. 86(3), pp. 208-212, 2008.##

[6]. Alaei Kadijani J. and Narimani E., “Simulation of hydrodesulfurization unit for natural gas condensate with high sulfur content,” Applied Petrochemical Research, Vol. 6, No. 1, pp. 6-25, 2016.##

[7]. پریزاد ب.، نابغ ع.، دلجوان ک. و مرندی ر.، "جایگزینی دی متیل دی سولفید (DMDS) با دی سولفید اویل در واحد الفین پتروشیمی تبریز،" اولین کنفرانس پتروشیمی ایران، 1387.##

[8]. DeVries L. and King J. M., “Antioxidant combinations of molybdenum complexes and organic sulfur compounds for lubricating oils,” U.S. Patent: 4402840, 1983.##

[9]. Deryagina E. N., Sukhomazova E. N., Levanova E. P., Korchevin N. A. and Russavskaya N. V., “Thermal reactions of dialkyl disulfides with acetylene in the presence of methanol,” Russian Journal of General Chemistry, Vol.74, Issue 8, pp. 1218-1220, 2004.##

[10]. Sharp S. P., “Method for removal of asphaltene depositions with amine-activated disulfide oil,” U.S. Patent: 4379490, 1983.

[11]. Chretien D., “Process and installation for the treatment of DSO,” U.S. Patent:7332145, 2008.##

[12]. Danesh A., “PVT and phase behaviour of petroleum reservoir fluids,” Vol. 47, 1998.##

[13]. Nelson W. L., “Petroleum Refinery Engineering,” McGraw-Hill, 1969.##

[14]. Green D. W. and Willhite G. P., “Enhanced oil recovery,” Henry L. Doherty Memorial Fund of AIME, Society of Petroleum Engineers, 1998.##

[15]. Dyusengaliev K. I., Serikov Т. P., Kulbatyrov D. K., Dyusengaliev A. K., Shakhmanov A. K., Kuangaliev Z. A. and Kulzhanov D. U., “Problems and prospects of qualified application of “disulfide oil”, Bulletin of KazNU. Chemical Series, No. 64, 2011.##

[16]. Tuktin B. T., Shapovalov L. B., Omarova A. A., Komashko L. I. and Shapovalov A. A., “Identification of the components “disulfide oil,” of tengizskogo gpz by physical methods,” Series of Chemistry and Technology, Vol. 17, No. 1, 2012.##

[17]. Dysangaliev K. I., Saginaev A. T., Kylbaturov D. K., Borisov Y. A. and Kh K. O., “Physicochemical characteris tics of the crude ‘disulfide oil,” pp. 125-139, 2016.##

[18]. Kornetova O. M., Sharifullin A. V., Korobkov F. A., Vil’danov A. F. and Baibekova L. R., “Dialkyl disulfide solvents of asphalt-resin-wax deposits,” Chemistry and Technology of Fuels and Oils, Vol. 52, No. 5, 2016.##

[19]. Zhang H. R., Bjørkvik B. J. A. and Moffatt B. J., “Measurement of flow properties and interfacial tensions for gas condensate systems,” SPE/CERI Gas Technology Symposium. Society of Petroleum Engineers, 2000.##

[20]. ASTM D1218-12, “Standard test method for refractive index and refractive dispersion of hydrocarbon liquids,” ASTM International, West Conshohocken, PA, DOI: 10.1520/D1218-12R16, 2016.##

[21]. ASTM D1331-14, “Standard test methods for surface and interfacial tension of solutions of paints, solvents, solutions of surface-active agents, and related materials,” ASTM International, West Conshohocken, PA, DOI: 10.1520/D1331-14, 2014.##

[22]. ASTM D3230-13, “Standard test method for salts in crude oil (electrometric method),” ASTM International, West Conshohocken, PA, DOI: 10.1520/D3230-13, 2013.##

[23]. ASTM D240-17, “Standard test method for heat of combustion of liquid hydrocarbon fuels by bomb calorimeter,” ASTM International, West Conshohocken, PA, DOI: 10.1520/D0240-17, 2017.##

[24]. Prosen E. J. and Rossini F. D., “Heats of combustion of eight normal paraffin hydrocarbons in the liquid state,” J. Res. NBS, 1944.##