17149

17149

ساخت و ارزيابي كاتاليست هاي NiMo بر پايه ي نانولوله هاي كربني براي فرايند فرآوري با هيدروژن نفت سفيد

كارشناسي ارشد

ترموديناميك و سينتيك

آبان ماه 1393

دكتر متين پروري - دكتر محمدرضا دهقاني

مهندسي شيمي

چكيده : هدف از اين تحقيق بررسي عملكرد كاتاليست NiMo/MWCNT جهت گوگردزدايي از نرمال دكان حاوي ديبنزوتيوفن (DBT) است. براي اين منظور در مرحله ي اول نانولوله ي كربني عاملدار مي شود و فلزات نيكل و موليبدن با غلظت و نسبت هاي متفاوت به سه روش تلقيح خشك، تلقيح مرطوب و تلقيح اتوكلاو به روي آن نشانده مي شود. همچنين غلظت هاي متفاوتي از عامل كيليت كننده ي 2,1-سيكلوهگزان دي آمين – N , N , N' , N' تترااستيك اسيد CYDTA)) در ساخت كاتاليست ها مورد استفاده قرار مي گيرد . براي مشاهده ي اثرات پارامتر هاي مختلف، از طراحي آزمايش به روش تاگوچي استفاده كرده و نتايج با دونرم افزار Qualitek-4 و Design expert 7 تحليل مي شوند. براي ارزيابي كاتاليست نيز از تست هاي Raman ، SEM ، FESEM ، EDX، FT-IR و XRD استفاده شده است . تست راكتوري در راكتور ناپيوسته و در فشار 30 بار و دماي 300 درجه ي سانتيگراد بر روي خوراك نمونه ي ديبنزوتيوفن انجام مي شود و در فاصله ي 1 ، 3 و 5 ساعت از شروع واكنش نمونه گيري به عمل مي آيد. نتايج حاصل نشان دادند كه روش تلقيح مرطوب بهترين روش براي ساخت كاتاليست مي باشد. همچنين بيشترين تاثير بر روي فعاليت كاتاليست در بين پارامترهاي اشاره شده مربوط به نسبت عامل كيليت كننده مي باشد و در بازه ي نسبت عامل كيليت كننده به موليبدن 0 تا 2/1 ، با افزايش اين نسبت فعاليت كاتاليست افزايش مي يابد. همچنين افزايش درصد موليبدن نشانده شده بر روي كاتاليست و افزايش نسبت مولي نيكل به موليبدن باعث افزايش فعاليت گوگرد زدايي كاتاليست مي شود. از نظر گوگرد زدايي بر روي خوراك ديبنزوتيوفن (با مقدار گوگرد اوليه ppm 650) انتظار مي رود كاتاليست هاي NiMo-CYDTA/MWCNT كه از روش هاي تلقيح مرطوب و اتوكلاو تهيه شده اند، در نسبت مولي CYDTA/Ni برابر با 2/1 و نسبت مولي Ni/Mo برابر با 6/0 موفق به حذف گوگرد تا مقادير كمتر از ppm 10 شوند. واژه‌هاي كليدي: هيدرودسولفوريزاسيون، تلقيح ، دي بنزوتيوفن و مواد كيليت كننده

1396/01/29

3/21/2021 12:00:00 AM

Abstract: The purpose of this work is performance study of NiMo/MWCNT catalyst for hydrodesulfurization of n-decan that contains Debenzothiophene (initial sulfur content is 650 ppm). The materials studied in this work consist of sulfided NiMo catalysts supported on Multiwall carbon nanotube. The ctalysts with different concentrations an​d ratios are prepared by three methods; dry impregnation, wet impregnation an​d autoclave impregnation. Also different concentrations of 1,2-Cyclohexylenedinitrilotetraacetic acid (CYDTA) has been used to prepare catalysts. For study of defferent factors, Taguchi experimental design method used an​d the results analyzed with the Desgin expert 7 an​d Qualitek-4 software. The produced catalysts were characterized by EDX, SEM, Raman spectroscopy, FT-IR an​d XRD. The catalyst samples were finally eva​luated in HDS reaction in a batch reactor at 3MPa an​d 300 °C. The results showed that wet impregnation is best method for preparation of catalysts. Also among the mentioned factors, the most effect on the catalyst activity relates to CYDTA/Ni molar ratio an​d by increasing this ratio from 0 to 1.2, catalyst activity enhances. Furthermore increase of Molybdenum percent supported on the catalyst from 10% to 20% an​d Ni/Mo molar ratio from 0.2 to 0.6 lead to increase in catalyst HDS activity. It is expected that catalysts prepared by wet an​d autoclave impregnation methods remove sulfur to less than 10 ppm in CYDTA/Ni:1.2 an​d Ni/Mo:0.6 Keywords:Hydrodesulfurization, Impregnation, Debenzothiophene,Chelating agents