جداسازی نوین متان از گاز طبیعی با نانو لوله های کربنی چند جداره در فرایند هیدرات

در این تحقیق نانولوله های کربنی چندجداره (MWNT) به روش رسوب دهی بخار شیمیائی CVD توسط فرایند کاتالیستی در دمای C700 سنتز شده و توسط آنالیز XRD ساختار کریستالی و تصویر SEM ساختار فیزیکی آن تایید شد. سپس با اضافه کردن %1 وزنی از نانولوله های کربنی چند جداره در آب مقطر نانوسیال مربوطه تهیه و به منظور حصول پایداری کامل نانولوله ها 5/1 گرم سورفکتنت SDS به آن اضافه گردید. نانوسیال تهیه شده در فرایند تشکیل هیدرات گازی استفاده شد. پس از تشکیل هیدرات، با افزایش تدریجی دمای راکتور، هیدرات به آرامی ناپایدار شده و گاز از آن متصاعد شد. با تجزیه 95% از هیدرات تشکیل شده از گاز آزاد شده نمونه گیری و با آنالیز GC ترکیبات آن مشخص شد و درصد ترکیبات نسبت به گاز اولیه و همچنین عدم حضور MWNT مقایسه شد. به‏طور کلی فرایند هیدرات گازی موجب غنی شدن گاز از متان شده و هیدرات ناخالصی و ترکیبات غیر کربنی نامطلوب گاز طبیعی را درون خود نگه می‏دارد. نتایج به‏دست آمده حاکی از افزایش 97/2 درصدی متان نسبت به گاز اولیه و همچنین حذف ترکیبات خورنده همچون دی اکسید کربن و کاهش میزان ترکیبات نامرغوب مانند نیتروژن و اکسیژن است. همچنین نیاز به استفاده از فرایندهای تصفیه و خالص سازی نبوده و هنگام ذخیره سازی، گاز به شکل هیدرات و به طور موازی و بدون صرف هزینه اضافی، خالص‏سازی صورت می‏گیرد. به‏علاوه مشاهده شد که MWNT انحلال اولیه گاز در آب را تا 7/2 برابر افزایش و حجم ذخیره‏سازی گاز در هیدرات را نیز %5/12 بهبود داده است و موجب پایداری سریع‏تر هیدرات به مدت 1 ساعت شده است.