تاثیر مورفولوژی گرافن بر غنی‌سازی هیدرات گاز طبیعی

در این تحقیق، روش نوین فرایند غنی‌سازی گاز طبیعی موازی با فرایند تشکیل هیدرات گازی معرفی شده و تاثیر نانوساختارهای گرافنی شامل نانوصفحات گرافنی، گرافن نانومتخلخل و گرافن هامرز بر این فرایند بررسی شده است. ابتدا نانوصفحات گرافنی به دو روش رسوب‌دهی بخار شیمیایی (cvd) و هامرز، سنتز و پس از آن نانوصفحات گرافنی و گرافن نانومتخلخل، عامل دار شدند تا اثر آن‌ها بر فرایند نیز سنجیده شود. سپس ساختار کریستالی و هندسی همه‌ی نانوساختارها با آنالیز‌های xrd، ftir، sem و bet بررسی شد. در ادامه، نانوسیال‌هایی حاوی 1% وزنی از نانوساختارها تهیه و در فرایند تشکیل هیدرات گاز طبیعی حاوی 92.7% متان تحت شرایط kpa 6.9 و c4 استفاده شد. برای مقایسه نتایج از نمونه شاهد حاوی 100 گرم آب دیونیزه استفاده شد. پس از تشکیل هیدرات، با افزایش تدریجی دمای راکتور و تجزیه 95% از هیدرات تشکیل‌شده، از گاز طبیعی نمونه‌گیری و با آنالیز gc، ترکیبات آن مشخص و با گاز اولیه مقایسه شد. نتایج به‌دست‌آمده گویای افزایش 3.48 و 4.06 درصدی متان و حذف ترکیبات خورنده همچون دی‌اکسیدکربن، به ترتیب در حضور گرافن نانومتخلخل و گرافن نانومتخلخل عامل‌دارشده است.