کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی نسخه تمام متن
6473302 1424524 2017 6 صفحه PDF 13 صفحه WORD دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Solubility of sulfur compounds in commercial physical solvents and an ionic liquid from Monte Carlo simulations
ترجمه فارسی عنوان
حلالیت ترکیبات گوگردی در حلال‌های فیزیکی تجاری و مایع یونی از شبیه‌سازی‌های مونته کارلو
کلمات کلیدی
شبیه سازی مولکولی؛ گاز طبیعی؛ کربن ضبط؛ گازهای اسیدی؛ ترکیبات گوگرد؛ گروه اسمزی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

۲. جزئیات شبیه‌سازی

شکل1. حلالیت گازهای اسیدی،  (COS )حلقه های بسته،  (SO2 )مثلث بسته)، CS2 (مربع بسته)، CH3SH (کراس) و مولکول )H2S الماس بسته) در مایع یونی [bmim] [Tf2N] در K 333.15 خطوط به PR EOS نصب شده اند. پارامترهای موجود در جدول S15 محتوای اضافی موجود است. PR EOS با قانون اختلاط ون دو والس قادر به اندازه گیری دقیق حلالیت SO2 در مایعات یونی و Selexol نیست [49].

3. بحث و نتایج

شکل2. حلالیت H2S در کامپیوتر (حلقه های بسته)، NMP (مثلث بسته)، )Selexol (بسته مربع)، Rectisol (crosses) و [)bmim] [Tf2N] (الماس بسته شده( مولکولی در 333.15 K (به استثنای Rectisol در 248.15 K). خطوط به PR EOS نصب شده اند. پارامترهای موجود در جدول S15 محتوای اضافی موجود است. 

شکل 3: حلالیت SO2 در PC (حلقه های بسته)، NMP (مثلث بسته)، )Selexol (مربع های بسته)، Rectisol (crosses) و [bmim] [Tf2N] ((الماس بسته شده) مولکولی در 333.15 K (به استثنای Rectisol در 248.15 کیلوگرم) خطوط به PR EOS نصب شده اند. پارامترهای نصب شده در جدول S15 محتوای افزوده موجود است.

جدول1:ضرایب هنری (Hg = bar، معادله (1)) از محلول های مورد بررسی در PC، NMP، selexol و مایع یونی [bmim] [Tf2N] در K 333.15 K و Rectisol در 248 K. ضرایب هنری تجربی موجود برای مقایسه

جدول2: انتخاب ایده آل ایده آل (معادله (2)) گازهای اسیدی در حلال های مورد بررسی از شبیه سازی MC در دمای 153/15 K، به جز Rectisol در KU 248.15 K محاسبه شده است.

4. نتیجه گیری



 
ترجمه چکیده
گاز طبیعی، گاز سنتز و گاز دودکش معمولا حاوی تعداد زیادی ناخالصی است (به عنوان مثال، گازهای اسیدی)، که باید حذف شوند تا از مشکلات زیست‌محیطی و تکنولوژیکی جلوگیری کنند و ویژگی‌های مشتری را برآورده سازند. یک روش استفاده از حلال‌های فیزیکی برای حذف گازهای اسیدی است. اگر داده‌های تجربی موجود نباشد، داده‌های قابلیت انحلال مورد نیاز برای طراحی فرآیند شیرین سازی را می توان از شبیه‌سازی‌های ملکولی بدست آورد. در اینجا، شبیه سازی مونت کارلو (MC) برای محاسبه حلالیت مولکول های گاز، یعنی کربنیل سولفید، دی سولفید کربن، دی اکسید گوگرد، سولفید هیدروژن، متیل مرکلپتان، دی اکسید کربن و متان در حلال های تجاری تترا اتیلن گلیکول دی متیل- اتر (Selexol)، n- متیل -2-پیرولیدون ، پروپیلن کربنات و مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیوم بیس( تری فلوئورومتیل سولفونیل) ایمید ([bmim] [Tf2N]). ضرایب گازهای موجود در حلال‌های مورد بررسی از قابلیت انحلال محاسبه‌شده بدست‌آمده است. نسبت های ضرایب هنری برای محاسبه انتخاب های مطلوب حلال استفاده می شود. حلالیت و انتخاب محاسبه‌شده از شبیه‌سازی‌های MC با داده‌های تجربی موجود مقایسه می‌شوند. برخی دستورالعمل‌ها برای حذف گازهای اسیدی با استفاده از حلال‌های مورد بررسی ارایه شده‌است. Rectisol بهترین حلال برای حذف گاز اسید است، اما باید در دماهای پایین استفاده شود. Selexol و مایع یونی گزینش پذیری مشابه ترکیبات گوگردی را با توجه به متان دارند و ممکن است در فشارهای بالا و دمای بالا مورد استفاده قرار گیرند چون هر دو دارای فشار بخار پایین هستند. حلالیت کربن دی سولفیدی، گوگرد دی‌اکسید و متیل مرکاپتان در این حلال‌ها بالاترین است. از این رو، این اجزاء را می توان به راحتی قبل از سولفید هیدروژن، کربنیل سولفید و دی اکسید کربن در پیش جذب ، حذف کرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی


- Monte Carlo simulations to calculate the solubility of 5 sulfur compounds in four commercial solvents and one ionic liquid.
- Henry coefficients and ideal selectivities are calculated from the computed solubility data.
- A set of guidelines provided for separating sulfur compounds from natural gas or flue gas.
- MC simulations are a valuable tool to obtain phase equilibria of complex gas mixtures.

Natural gas, synthesis gas, and flue gas typically contain a large number of impurities (e.g., acidic gases), which should be removed to avoid environmental and technological problems, and to meet customer specifications. One approach is to use physical solvents to remove the acidic gases. If no experimental data are available, the solubility data required for designing the sweetening process can be obtained from molecular simulations. Here, Monte Carlo (MC) simulations are used to compute the solubility of the gas molecules, i.e., carbonyl sulfide, carbon disulfide, sulfur dioxide, hydrogen sulfide, methyl mercaptan, carbon dioxide, and methane in the commercial solvents tetraethylene-glycol-dimethyl-ether (Selexol), n-methyl-2-pyrrolidone, propylene carbonate, methanol (Rectisol), and the ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([bmim][Tf2N]). Henry coefficients of the gases in the investigated solvents are obtained from the computed solubilities. The ratio of Henry coefficients is used to compute ideal selectivities of the solvents. The solubilites and selectivities computed from MC simulations are compared with available experimental data. Some guidelines are provided to remove acidic gases using the investigated solvents. Rectisol is the best solvent for acid gas removal, but it should be used at low temperatures. Selexol and the ionic liquid have similar selectivity of sulfur compounds with respect to methane and may be used at elevated pressures and temperatures since both have low vapor pressures. The solubility of carbon disulfide, sulfur dioxide, and methyl mercaptan in these solvents is the highest. Hence, these components can be removed easily prior to hydrogen sulfide, carbonyl sulfide, and carbon dioxide in a pre-absorber.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Fluid Phase Equilibria - Volume 433, 15 February 2017, Pages 50-55
نویسندگان
, , , , , , ,