20890

۲۰۸۹۰

بررسي آزمايشگاهي گوگردزدايي اكسايشي – استخراجي به وسيله حلال هاي اوتكتيك عميق (DES)

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

۹۷-۹۸

۱۳۹۸/۱/۲۸

دكتر فرزانه فيضي

دكتر محمدرضا دهقاني

مهندسي شيمي، نفت و گاز

تركيبات گوگردي موجود در سوخت يكي از عوامل مهم آلودگي محيط زيست هستند. به همين علت بايد آنها را از سوخت حذف كرد. روش گوگردزدايي هيدروژني (HDS) روش معمول براي حذف تركيبات گوگردي است كه توانايي حذف تركيبات گوگردي حلقوي را ندارد. به همين منظور روش هاي جايگزين براي آن به وجود آمده است. در اين تحقيق با استفاده از حلال هاي اوتكتيك عميق تركيبات گوگردي به وسيله روش اكسايشي – استخراجي از سوخت مدل نرمال اكتان كه داراي ppm 1000 دي بنزوتيوفن است، حذف شده است. در اين فرآيند از هيدروژن پروكسيد به عنوان عامل اكسيد كننده استفاده شده و دماي ℃ 40 به عنوان دماي فرآيند انتخاب شده است. از كولين كلرايد، تترابوتيل آمونيوم بروميد و تترابوتيل آمونيوم كلريد به عنوان دهنده پيوند هيدروژني (HBA) و اسيد هاي تري كلرواستيك اسيد، تري فولورو استيك اسيد و تولوئن سولفونيد اسيد به عنوان گيرنده پيونده هيدروژني (HBD) براي ساخت حلال هاي اوتكتيك استفاده شده است. ساختار حلال هاي اوتكتيك با آناليزهاي FT-IR و H-NMR بررسي شده است. همچنين چگالي و ويسكوزيته آنها نيز اندازه گيري شده است. در دماي ℃ 40، نسبت مولي اكسنده به گوگرد 3 و نسبت حجمي سوخت به حلال 5، حلال كولين كلرايد/تري كلرواستيك اسيد بيشترين ميزان گوگردزدايي را نشان مي¬دهد. بعد از انتخاب بهترين حلال شرايط بهينه فرآيند توسط روش طراحي آزمايش تاگوچي بررسي شده است. دماي ℃ 30 نسبت مولي اكسنده به گوگرد 5 و نسبت حجمي سوخت به حلال 5 به عنوان شرايط بهينه بدست آمده است. در نهايت ميزان حذف تركيبات گوگردي دي بنزو تيوفن، بنزو تيوفن و تيوفن در شرايط بهينه به ترتيب به 99 %، 91 % و 86 % رسيده است.

1398/05/02

Experimental Study of Oxidation-Extraction Desulfurization by Deep Eutectic Solvent (DES)

4/17/2019 12:00:00 AM

Sulfur compounds in fuel are one of the most important factors of environmental pollution. That's why they have to be removed from the fuel. Hydrogen Desulfurization (HDS) is a common method for removing sulfur compounds that cannot remove aromatic sulfur compounds. For this reason, alternative methods have been developed for it. In this study, the desulfurization of model oil (n-octane) with 1000 ppm Dibenzothiophene was investigated using deep eutectic solvent (DES) as a catalyst and extraction agent process, and in this process, hydrogen peroxide is used as an oxidizing agent and the temperature of 40 ° C is chosen as the process temperature. Choline chloride, tetrabutyl ammonium bromide and tetrabutyl ammonium chloride as a hydrogen bonding acceptors (HBA) and trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid and toluene sulfonic acid are used as hydrogen bond donors (HBD) for synthesis of deep eutectic solvents. The DESs were characterized by Fourier transform infrared (FT-IR) and H nuclear magnetic resonance (H- NMR). Their density and kinematic viscosity are also measured. At 40 ° C, the molar ratio of oxidizing to sulfur 3, and the volumetric ratio of fuel to solvent 5, chlorine / trichloroacetic acid shows the highest rate of desulfurization. After selecting the best solvent, the optimal process conditions are investigated by the Taguchi experimental design method. At a temperature of 30 ℃, the molar ratio of oxidizing to sulfur 5 and the volume ratio of fuel to solvent 5 are obtained as optimal conditions. Finally, the removal of Dibenzothiophene, Benzothiophene and Thiophene under optimal conditions was 99%, 91% and 86%, respectively