استفاده از آنتی فوم در فرآیند شیرین سازی گاز
گاز طبیعی اغلب دارای ناخالصی هایی نظیردی اکسید کربن و سولفید هیدروژن می باشدکه به این گاز ها،گاز اسیدی یا گاز ترش می گویند که بسیار سمی بوده و منجر به خوردگی لوله ها و دستگاه ها می شود از این رو قبل ازاستفاده از گاز طبیعی باید آن را تصفیه کرد. در این فرآیند تصفیه باید ناخالصی های آن نظیر دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن و دیگر ترکیبات اسیدی را از گاز جدا کرده و به اصطلاح شیرین سازی گاز انجام شود.
حذف گازهای اسیدی در صنایع نفت، گاز وپتروشیمی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. این گازها معمولا به وسیله برخی از حلال های فیزیکی یا شیمیایی در برج های جذب، با استفاده از فرآیند جذب جدا می شوند. متداول ترین آلکانو آمین هایی که در فرآیند جذب استفاده می شوند عبارتند از:
- دی گلایکول آمین
- متیل اتانول آمین
- دی اتانول آمین
- متیل دی اتانول آمین
آلکانول آمین ها مواد آلی نیتروزن داری هستند که از ترکیب مواد آلی مخصوص (معمولا الکل) با آمونیاک به دست می آیند در واکنش اصلی یکی از هیدروژن های آمونیاک با رادیکال ماده شیمیایی آلی تعویض می گردد. هر مولکول از آمین ها حداقل یک گروه هیدروکسی (OH) و یک گروه آمینو (NH2,NH) دارند. گروه هیدروکسی با بالابردن وزن مولکولی که موجب کاهش فشار بخار و افزایش حلالیت آمین در آب می گردد و آمینو قدرت بازی کافی در محلول آمین ها در آب به منظور جذب گازهای اسیدی را به وجود می آورد.
یکی از مهم ترین مشکلات در فرآیند شیرین سازی گاز با استفاده از ترکیبات آمین ایجاد کف در طی فرآیند است. در ودقع کف پراکندگی گاز در مایع است به صورتی که بخش اعظم محیط را گاز تشکیل‌داده و مایع به صورت لایه های بسیار نازکی میان حباب های گاز قرار گرفته باشد. از جمله مهم ترین عوامل ایجاد کف می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- ذرات معلق ریز جامد در آمین
- وجود اسیدهای آلی در جریان گاز ترش ورودی
- تزریق مواد بازدارنده خوردگی در چاههای گاز
- هیدروکربورهای محلول در آمین
- محصولات ناشی از فساد آمین نظیر تیوسولفاتها و اسیدهای فرار
- گریس های با پایه صابونی مورد استفاده در شیرهای پالایشگاه
وقوع پدیده کف زایی در واحد شیرین سازی گاز با آمین می تواند منجر به مشکلات شناخته شده متعددی گردد که از جمله این مشکلات میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- اتلاف آمین
- تعویض فیلتر المنت ها
- توقفات بدون برنامه ریزی واحد
همه مشکلات یاد شده می تواند ناشی از وجود ناخالصی های جامد، کیفیت آمین، تشکیل هیدروکربن مایع و تغییر در پارامترهای عملیاتی باشد که مشکلات عملیاتی ناشی از آن ها به طور قابل توجهی درآمد واحد صنعتی را تحت تاثیر قرار می دهد. به منظور جلوگیری از بروز چنین مشکلات ناشی از ایجاد کف از آنتی فوم ها و یا ضد کف های ویژه پایه سیلیکونی در فرآیند استفاده می گردد.
ضد کف ها مواد شيميايی هستند که برای پيشگيری از توليد و ساخت کف به کار می روند و همچنين کف های ايجاد شده را می شکنند. شکل (1) نشان دهنده چگونگی شکل گیری فوم (کف) در فرآیند و مکانیزم عملکرد آنتی فوم است.
شکل (1): چگونگی شکل گیری فوم (کف) در فرآیند و مکانیزم عملکرد آنتی فوم
برای پيشگيری از توليد کف و کاهش تمايل به کف کردن، به مدار بسته آمين در گردش مواد ضد کف تزريق می شود و سرانجام مواد ضد کف سر تا سر محلول در برج های احياء پخش شده و همراه محلول آمين می چرخد. ضد کف های معمولا مخلوطی از ترکيب مايعات و ذرات جامد تشکيل شده اند و بر اساس ساختار اصلی به دسته‌های زیر تقسیم بندی می‌شوند:
- روغن های غير قطبی : مواد معدنی و سيليکون ها .
- روغن های قطبی : الکل های چرب ، اسيدهای چرب ، الکيل آمين ها و آلکيل آميدها
- ذرات جامد نا سازگار با آب : سيليس تصفيه شده ، آلومينيوم اکسايد و پلی پروپيلن
عواملی همچون حلاليت، اندازه قطره، حضور ذرات ناسازگار با آب، نيروهای جانبی محيطی، کف کردن مکرر، رقابت شيميايی اجزاء سازنده، تمرکز مواد در سطح، انواع نمک های محلول و غلظت آنها بر کارکرد ضد کف و همچنین بازدهی آن موثر هستند.
