16116

16116

گوگردزدايي اكسايشي از سوخت ديزل با استفاده از كاتاليست واناديوم بر پايه‌ي نانولوله‌ها

كارشناسي ارشد

ترموديناميك و سينتيك

تيرماه 1395

تيرماه 1395

دكتر محمدرضا دهقاني

شيمي

چكيده به منظور دستيابي به استانداردهاي مصوب مربوط به آلودگي ناشي از گوگرد، توسعه‌ي روش‌هاي جايگزين به منظور انجام گوگردزدايي عميق از سوخت‌ها و برش‌هاي نفتي پالايشگاه‌ها ضروري است. در اين پژوهش گوگردزدايي اكسايشي (ODS) تركيبات گوگردي بنزوتيوفني (بنزوتيوفن و دي‌بنزوتيوفن) كه تركيبات غالب موجود در سوخت ديزل مي‌باشند، در حضور هيدروژن پراكسيد و كاتاليست‌هاي مختلفي در شرايط فرآيندي ملايم (فشار اتمسفريك و دماهاي C ° 65-C ° 25)، بر روي سوخت ديزل مدل (حاوي ppmw 1000 گوگرد) انجام شد. عملكرد فرآيند ODS در جداسازي تركيبات گوگردي موجود در نرمال-هپتان با استفاده از كاتاليست‌هاي V2O5 بر پايه‌ي نانولوله‌هاي كربني چندديواره‌ي عامل‌دار شده(FMWCNT)، نانولوله‌هاي TiO2 (TNT) و نانوكامپوزيت FMWCNT-TNT مورد بررسي قرار گرفت. پايه‌ها و كاتاليست‌هاي ساخته‌شده با آزمون‌هاي تشخيصي FTIR، طيف‌سنجي Raman، XRD، FESEM، BET و H2-TPR مشخصه‌سازي شدند. اثر نوع پايه و درصد بارگذاري V2O5 (7%، 14% و 20%) بر روي حذف محتواي گوگرد سوخت مدل مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان دادند كاتاليست‌هاي V2O5/TNT 20% (VT-20) و V2O5/FMWCNT 7% به ترتيب با درصد حذف گوگرد 7/96% و 2/86% در زمان 1 ساعت، بيشترين و كمترين ميزان فعاليت كاتاليستي را در فرآيند ODS از خود نشان مي‌دهند. اثر فاكتورهاي مختلف فرآيندي دما، مقدار كاتاليست، نسبت مولي O/S و نسبت حجمي حلال (استونيتريل) به سوخت مدل با لحاظ طراحي آزمايش تاگوچي بر روي ميزان حذف تركيبات گوگردي بررسي شد. بيشترين تأثير بر روي ميزان حدف گوگرد در بين پارامترهاي اشاره‌شده مربوط به نسبت مولي O/S مي‌باشد(1/35%). براي تمام كاتاليست‌ها، فعاليت اكسيداسيوني DBT بيش‌تر از BT مي‌باشد. مقدار گوگرد نهايي در سوخت مدل در حالت استفاده از كاتاليست VT-20 و در شرايط عملياتي دماي C ° 65، مقدار كاتاليست 100 ميلي‌گرم، نسبت مولي O/S برابر با 8 و نسبت حلال به سوخت مدل برابر با 1، در زمان 30 دقيقه برابر با ppm 7 مي‌باشد كه مطابق با استانداردهاي بين‌المللي است. كاتاليست VT-20 قابليت بازيابي تا 3 مرتبه بدون افت شديد در فعاليت را دارا مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: گوگردزدايي اكسايشي، سوخت ديزل، كاتاليست پايه‌دار V2O5، نانولوله‌هاي كربني، نانولوله‌هاي TiO2، نانوكامپوزيت FMWCNT-TNT.

1395/09/20