25184

مدل سازي فرآيند گوگرد زدايي استخراجي از سوخت مدل به كمك حلال هاي يوتكتيك عميق ( DES ) با روش QSPR

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي-طراحي فرآيند ها

1397

1400/03/31

محمد امين ثباتي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

در مطالعه ي حاضر، از روش ارتباط كمي ساختار-ويژگي (QSPR) براي تعيين اثر ساختار جزء اهداكننده ي پيوند هيدروژني (HBD) بر توزيع تيوفن ميان حلال هاي يوتكتيك عميق بر پايه ي كولين كلريد (ChCl) و فاز هيدروكربن در سيستم هاي سه تايي، استفاده شده است. تاثير ساختار HBD در حضور هيدروكربن هاي مختلف، دماهاي مختلف، و نسبت هاي مولي مختلف HBD به HBA مطالعه شده است. در اين رابطه، دوازده مجموعه داده ي مختلف پس از جست و جو در ميان منابع، انتخاب شدند كه مجموعا 504 داده ي تعادلي را در بر مي گرفت. در اين دوازده مجموعه داده، سه هيدروكربن مختلف (هگزان نرمال، سيكلوهگزان و هگزادكان نرمال)، دو دماي مختلف (15/298 و 15/308 كلوين) و دو نسبت مولي مختلف براي جزء HBD به جزء HBA (5 و 7) پوشش داده شده است. سرانجام مشخص شد كه توصيف كننده هاي "IC1" و "CIC1" ، متعلق به توصيف كننده هاي توپولوژيك ، مي توانند تأثير ساختارهاي HBD را بر توزيع تيوفن (β) در نظر بگيرند. با توجه به مقادير پارامترهاي آماري ، نوع ساختارهاي HBD مي تواند به طور محسوسي بر توزيع تيوفن تأثير بگذارد. همچنين مشخص شد كه به ترتيب افزايش و كاهش مقادير توصيف كننده هاي IC1 و CIC1 منجر به افزايش ضريب توزيع تيوفن مي شود. لازم به ذكر است كه توصيف كننده هاي IC1 و CIC1 بر اساس مفهوم همسايگي گراف شيميايي بوده كه در آن اتم ها و وضعيت پيوند ها در نظر گرفته مي شوند. توصيف كننده هاي انتخاب شده، به طور ويژه درجه ي قرينگي ساختاري را در گراف مولكولي نشان مي دهند. دو توصيف كننده ي منتخب، نشان دهنده ي ميزان قرينگي ساختاري در گراف دو بعدي ساختار مولكولي هاي HBD هستند. نتايج نشان داد كه در بين شش ساختار HBD بررسي شده ، مونو اتانول آمين بيشترين عدم تقارن ساختاري ( IC1 = 2.55 و CIC1 = 0.909) و تري اتيلن گليكول كمترين عدم تقارن ساختاري (به عنوان مثال ، IC1 = 1.896 و CIC1 = 2.689) را دارند. بنابراين ، مونو اتانول آمين و تري اتيلن گليكول مي توانند به ترتيب به عنوان مناسب ترين و نامناسب ترين ساختارهاي HBD براي حذف تيوفن از سوخت مدل با استفاده از حلال هاي يوتكتيك عميق انتخاب شوند.

1400/06/17

Modeling of Extractive Desulfurization from Model fuel using Deep Eutectic Solvents (DESs) By QSPR method

6/21/2022 12:00:00 AM

In the present study, the Quantitative Structure-Property Relationship (QSPR) method has been used to investigate the effects of different hydrogen bond donor (HBD) structures on the thiophene distribution between choline chloride (ChCl) based deep eutectic solvent (DES) and hydrocarbon phases in the ternary systems. The effect of HBD structures was investigated in the presence of different hydrocarbons, different temperatures, and different HBD to HBA molar ratios. In this regard, twelve different datasets were selected after searching among the sources, which included a total of 504 equilibrium data points. In these twelve datasets, three different hydrocarbons (normal hexane, cyclohexane and normal hexadecane), two different temperatures (298.15 and 308.15 K) and two different molar ratios for the HBD component to the HBA component (5 and 7) are covered. It was finally found that the “IC1” and “CIC1” descriptors, belonging to the topological descriptors, can take into account the effect of HBD structures on the thiophene distribution (β). According to the values of the statistical parameters, the kind of HBD structures can affect the thiophene distribution noticeably. It was also found that increasing and decreasing the values of the IC1 and CIC1 descriptors lead to an increase the thiophene distribution coefficient, respectively. It should be noted that IC1 and CIC1 descriptors are based on the concept of the neighborhood of the chemical graph in which the atoms and situation of Bonds are assumed. The selected molecular descriptor specifically indicate the degree of structural symmetry in the molecular graph. The results showed that among the examined six HBD structures, monoethanolamine has the highest structural asymmetry (i.e., IC1=2.55, and CIC1=0.909) and triethylene glycol has the lowest structural asymmetry (i.e., IC1=1.896, and CIC1=2.689). Therefore, monoethanolamine and triethylene glycol could be selected as the most appropriate and inappropriate HBD structures for thiophene removal from model fuel using deep eutectic solvents, respectively.

روش كيو اس پي آر , حلال يوتكتيك عميق , توزيع تيوفن , سيستم هاي سه تايي , توصيف كننده ها

ًQSPR method , deep eutectic solvents , thiophene distribution , ternary systems , descriptors