بررسي اثر ساختار پلي استايرني سورفكتانت SDBS بر فرايند تشكيل هيدرات متان در حضور نانو ذرات روي

Investigation of Polystyrene/SDBS Effect on Methane Hydrate Formation in Presence of Zinc Nanoparticles

در اين تحقيق به منظور بهبود شاخص هاي اصلي فرايند تشكيل هيدرات از يك ساختار تركيبي پيشنهادي استفاده شده كه در سنتز و انتخاب تركيبات آن يك مهندسي رفتار سطحي پياده سازي شده است. زمينه اصلي اين ساختار سورفكتانت SDBS است كه به عنوان عامل محركه فرايند انحلال انتخاب شده و در ساختار آن نانوذرات فلزي روي با هدف افزايش راندمان مرحله رشد و لايه پليمري پلي استايرن با هدف حضور ايديال و منفك نانوذرات و همچنين كنترل كف ايجادشده در سيستم وارد شده است. لايه پليمري موردنظر ضمن اينكه قادر است ميزان توليد كف و ناپايداري سيستم را در هنگام تجزيه گاز به طور قابل توجهي كاهش دهد، به عنوان يك پل ارتباطي گروه هاي عاملي كربوكسيل را جهت اتصال نانوذرات روي در كنار سورفكتانت ايجاد مي كند. بدين ترتيب، لايه گذاري پليمري براي سورفكتانت ها آن ها را براي كاربرد در مصارف صنعتي جهت ذخيره سازي و مخصوصا آزادسازي گاز از شكل هيدرات مستعد مي كند. همچنين شواهد آزمايشگاهي دال بر آن است كه استفاده از سيال عامل حاوي غلظت كمي از ساختار تركيبي پيشنهادي اين تحقيق مي تواند زمان فرايند تشكيل هيدرات را تا يك چهارم كاهش داده و حجم ذخيره سازي گاز را نيز دو برابر كند. اين نتايج در استفاده از اين ساختار مهندسي شده در طيف صنعتي بسيار جذاب بوده كه مقادير آن پيشنهاد مي شود.

To improve the basic indexes of the hydrate formation process, , a proposed hybrid structure was used in this study, and a surface behavior engineering has been implemented to synthesize and select the components of it. The main agent of this structure is SDBS, a surfactant which has been selected as the driving factor for the dissolution stage. In this structure, zinc metal nanoparticles were stabilized to increase the efficiency of the hydrate growth stage and the polystyrene has been layered to provide an ideal and flexible nanoparticle and control the foam formation. The polymer layer, while capable of significantly reducing the amount of foam formation and decreasing the instability of the system during gas decomposition, provides a bridge between the carboxyl functional groups for bonding the zinc nanoparticles to the surfactant. Thus, polymer layer for surfactants makes them susceptible to industrial applications in the storage and especially release of hydrate from the gas. Experimental evidences also suggest that using a fluid containing a low concentration of the proposed composite structure can reduce the hydrate formation time by up to a quarter, and also double the volume of gas storage. These results are very attractive to use this engineered structure in industrial scale and its quantities are suggested.