22868

مطالعه تجربي گوگردزدايي از سوخت مدل با حلال يوتكتيك عميق

كارشناسي ارشد

طراحي فرايند

98-99

1399/4/3

دكتر شاهرخ شاه حسيني

مهندسي شيمي، نفت و گاز

روش هاي متعددي جهت گوگردزدايي از سوخت وجود داشته كه از بين روش¬هاي موجود، گوگردزدايي اكسيداسيوني از جمله روش هايي است كه امروزه براي حذف تركيبات گوگرددار از انواع سوخت بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در اين روش نياز به يك حلال است كه حلال¬هاي يوتكتيك عميق به دليل ويژگي¬هاي مطلوب فيزيكي و شيميايي و همچنين سازگاري با محيط زيست مورد توجه واقع شده است. اخيرا محققان به اين نتيجه رسيده اند كه افزودن يون فلزات واسطه به حلال¬هاي يوتكتيك عميق ميتواند كارايي اين دسته حلال¬ها را بالا ببرد به منظور مطالعه بيشتر و بررسي اين روش در اين پايان نامه از يك حلال يوتكتيك عميق كه مواد اوليه¬ي آن شامل پاراتولوئن سولفونيك اسيد، كولين كلرايد و همچنين يون آهن مي¬باشد، به عنوان كاتاليست و حلال استخراج كننده صورت توامان، در فرآيند گوگردزدايي اكسيداسيوني استفاده گرديد. از آب اكسيژنه به عنوان اكسيد كننده در كنار اين حلال بهره گرفته شد تا دي بنزوتيوفن را از سوخت نرمال دكان ، حذف كند. به منظور اختلاط بيشتر و انجام بهتر واكنش، از امواج فراصوت استفاده شد. مقدار يون آهن، مقدار اكسيد كننده و مقدار گوگرد موجود در سوخت به عنوان سه پارامتر مهم در اين فرآيند در نظر گرفته شده و از طريق روش سطح پاسخ بر مبناي مركب مركزي بهينه شدند. اين مقادير بهينه براي رسيدن به ميزان 39/99 درصد گوگردزدايي از 25 ميلي ليتر سوخت مدل در زمان سه دقيقه عبارتند از: 26/0 نسبت مولي يون آهن به كولين كلرايد، 39/0 ميلي ليتر اكسيد كننده و 500 پي پي ام گوگرد. در ادامه اثر هر كدام از اين سه پارامتر بر روي ميزان گوگردزدايي بررسي شد. نتايج نشان داد كه از بين اين سه پارامتر، پارامتر اكسيد كننده بيشترين تاثير را بر روي درصد حذف تركيبات گوگردي از خود نشان مي دهد. در گام آخر با حلال بهينه¬ بر روي سوخت واقعي ديزل آزمايشاتي انجام شده كه حاصل آن در نهايت به مقدار 96 درصد گوگردزدايي رسيد كه در مقايسه با نتايج ساير محققان قابل قبول است.

1399/10/03

Experimental study of desulfurization of model fuels with deep eutectic solvent

6/24/2021 12:00:00 AM

There are several methods for desulfurization of fuel, among which the existing methods, oxidation desulfurization is one of the methods that is considered to remove sulfur compounds from fuels. In this method, a solvent is required that deep eutectic solvents have been considered due to their good physical and chemical properties as well as environmental compatibility. Researchers have recently concluded that the addition of ion-mediated metal ions to deep eutectic solvents can enhance the efficiency of these solvents. In order to more study and investigate this method in this dissertation, a deep eutectic solvent whose include paratoluene sulfonic acid, choline chloride and iron ion, as a catalyst and solvent extracting , in the process. hydrogen proxide was used as the oxidizer alongside the solvent to remove di-benzothiophene from normal Decan fuel. In order to good mix and move the reaction better, ultrasound was used. The amount of iron ions, the amount of oxidant and the amount of sulfur in the fuel were considered as three important parameters in this process and were optimized through the response surface method based on the central compound. The optimal values of these parameters to achieve 99.39% desulfurization of 25 ml of model fuel in three minutes are: 0.26 molar ratio of iron ion to choline chloride, 0.39 ml of oxidant and 500 ppm of sulfur Then, the effect of each of these three parameters on the rate of desulfurization was investigated. The results showed that among these three parameters, the oxidizing parameter has the greatest effect on the percentage of removal of sulfur compounds. In the last step, experiments were performed with the optimal solvent on real diesel fuel, which resulted in 96% desulfurization, which is acceptable compared to the results of other researchers