Научная статья на тему 'Изучение физических параметров и механизм плазмохимической диссоциации сероводорода'

Изучение физических параметров и механизм плазмохимической диссоциации сероводорода Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
185
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДИССОЦИАЦИЯ / СЕРОВОДОРОД / ГЕНЕРАТОР / ПЛАЗМА / ПЛАЗМОХИМИЯ / ПЛАЗМОТРОН

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Мирзаев Санжар Саиджонович, Эшонов Дилмурод Рафикович

В статье рассмотрены и изучены энергозатраты процесса плазмохимической диссоциации сероводорода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Мирзаев Санжар Саиджонович, Эшонов Дилмурод Рафикович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Изучение физических параметров и механизм плазмохимической диссоциации сероводорода»

3. Мирзаев А. У., Черненко Г. В., Глушенкова А. И., Чинникулов Х. Сорбционные свойства бентонитовых глин Навбахорского месторождения. // Узбекский химический журнал. 1999 № 5, с. 34-36.

Изучение физических параметров и механизм плазмохимической диссоциации сероводорода Мирзаев С. С.1, Эшонов Д. Р.2

1Мирзаев Санжар Саиджонович /Mirzayev Sanjar Saidjonovich - старший преподаватель;

2Эшонов Дилмурод Рафикович /Eshonov Dilmurod Rafikovich - студент, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье рассмотрены и изучены энергозатраты процесса плазмохимической диссоциации сероводорода.

Ключевые слова: диссоциация, сероводород, генератор, плазма, плазмохимия, плазмотрон.

В значительной части месторождений природного газа и нефти содержится сероводород, переработка которого сопряжена со значительными трудностями. Вместе с тем, сероводород является одним из наиболее перспективных источников производства серы и водорода. Это обусловлено большими природными запасами сероводорода и тем, что термодинамически водород в молекуле сероводорода сравнительно слабо связан: Н2Б ^ И2 + Бтв; АН °98 = 0,25 кВтч/м3.

Традиционные процессы получения серы из сероводорода, в том числе наиболее распространенный процесс Клауса, представляют собой различные исполнения

2

процесса неполного окисления, описываемого реакцией: 2И2Б + 02 ^ — + 2Н20.

х

Принципиальным недостатком этих методов является то, что в качестве целевого продукта получается только элементарная сера, а водород превращается в воду, где он связан гораздо сильнее.

В настоящее время возрастает потребность в целевом производстве водорода как в связи с существенным углублением переработки нефти, так и в связи с расширением ее добычи. Потребность НПЗ в водороде удовлетворяется за счет производства его как побочного продукта в процессах каталитического риформинга бензина на 50-55 % [1].

Процесс полного разложения сероводорода на водород и серу является эндотермическим (энтальпия реакции при комнатной температуре составляет 0,25 кВт ч/м3 H2S) и для эффективного разложения Н^ требуются температуры 1500^2000 К. Такой нагрев возможен лишь в плазменных реакторах. Важнейшей характерной чертой и одновременно преимуществом плазмохимических систем является их высокая энергонапряженность и удельная производительность, т. е. мощность и производительность на единицу реакционного объема [1].

Мощность современных генераторов плазмы - плазмотронов при сравнительно небольших габаритах достигает 10 МВт. При этом удельная производительность газофазных плазмохимических процессов может составлять до 10 м3/ч газа - продукта на 1 см3 активного объема плазмы, что значительно превышает соответствующий показатель традиционных химико-технологических процессов. Так для процесса аминовой очистки на 1 см3 объема абсорбера расход газа составляет 0,3-0,5 м3/ч.

Под энергетической эффективностью (КПД) понимают отношение термодинамически минимальных энергозатрат процесса к реальным затратам

энергии, вкладываемой в разряд для получения продукта. Эта задача является в настоящее время одной из важнейших и наиболее общих задач плазмохимии.

На базе плазмохимического разложения сероводорода возможно создание безотходной экологически чистой технологии его переработки. Твердые и жидкие отходы в процессе переработки не образуются. После разложения в продуктах присутствуют сера в жидком или газообразном состоянии, водород и остатки неразложившегося сероводорода. Сера отделяется конденсацией.

Исследование диссоциации сероводорода проводилось при давлении 100 ГПа. Мощность Wn, поглощаемая плазмой, равнялась 1,2 кВт. Полученные результаты показали, что минимальные энергозатраты на образование молекулы водорода составляют 0,85 кВт ч/м3 Н2 при степени диссоциации сероводорода а = 45 %. Эксперименты с СВЧ - разрядом проводились на частоте 2,45 ГГц при мощности генератора до 2 кВт. Тангенциальная составляющая скорости газа, поступающего в разрядную зону, иф ~ 3 104 см/с. Средняя мощность, поглощаемая разрядом 1,2 кВт, давление в плазмотроне - 50-1 00 ГПа, расход сероводорода 0,15-0,5 л/с. Степень диссоциации сероводорода определялась с помощью газоанализатора. При минимальных энергозатратах 0,7 эВ/мол степень диссоциации составила 45 %. Максимально достигнутая степень диссоциации сероводорода составила 80 %. Мощность генератора составляла 4 кВт, частота - 40 МГц, расход плазмообразующего газа был 0, 1 5-0,4 л/с при давлении 100 ГПа. Сероводород подавался в разряд тангенциально со скоростью вращения, близкой к скорости звука. Достигнутая максимальная величина энергозатрат составляла 1 эВ/мол, максимальная степень конверсии близка к 100 % [2].

Литература

1. Мирзаев С. С., Кодирова Н. Дж., Нуруллаев М. М., Хужжиев М. Я. Изучение энергозатрат при плазмохимической диссоциации сероводорода. // Молодой ученый. Россия, Чита, 2013. № 2 (49), С. 49-52.

2. Русанов В. Д., Фридман А. А. Физика химически активной плазмы. - М.: Наука, 1984. - 415 с.

Образование устойчивых водонефтяных эмульсий Очилов А. А.1, Суяров М. Т.2

1Очилов Абдурахим Абдурасулович / Ochilov Abdurahim Abdurasulovich - старший

преподаватель;

2Суяров Матниёз Тура угли / Suyarov Matniyoz To 'т o ^Ы - студент, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье рассматривается образование устойчивых водонефтяных эмульсий с повышением обводнённости продукции скважин.

Ключевые слова: добыча, нефть, скважин, эмульсий, поверхностно-активные вещества (ПАВ), вязкость, углекислоты, мицелляр, полимер, асфальтен.

Известно, что на начальном этапе разработки нефтяных месторождений, как правило, добыча нефти происходит из фонтанирующих скважин практически без воды. Далее, на каждом месторождении наступает такой период, когда из пласта вместе с нефтью поступает вода сначала в малых, а затем все в больших количествах. На сегодняшний день практически 2/3 всей нефти в мире добывается в

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.