شماره ركورد
34732
پديد آورنده
مهيار منصوري
عنوان
گوگردزدايي از سوخت گازوئيل واقعي با استفاده از فرآيند اكسيداسيوني-جذبي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي - طراحي فرايند
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/12/24
استاد راهنما
دكتر احد قائمي
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي شيمي
چكيده
در اين پژوهش، حذف تركيبات گوگردي مقاوم از گازوئيل واقعي با استفاده از كاتاليست HZSM-5 اصلاحشده با فسفوموليبديك اسيد (PMA) از طريق فرآيند اكسيداسيوني-استخراجي بررسي شد. زئوليت ZSM-5 با موفقيت از كائولن بهعنوان منبع معدني ارزان سنتز و سپس با بارگذاري PMA به يك كاتاليست ناهمگن فعال تبديل گرديد. مشخصهيابي توسط XRD، FTIR، SEM-EDX، BET، TGA و XRF نشان داد كه ساختار بلوري زئوليت حفظ شده و گونههاي موليبدني بهخوبي بر بستر پراكنده شدهاند. نتايج عملكردي نشان داد حضور HZSM-5-PMA نسبت به سيستم همگن هيدروژن پراكسيد/اسيد فرميك موجب افزايش معنيدار راندمان حذف گوگرد ميشود كه به فعالسازي مؤثرتر اكسيدكننده نسبت داده شد. بررسي بر روي گازوئيل واقعي با گوگرد اوليه ppm 329 نشان داد كه تركيب اكسيداسيون و استخراج با ديمتيلفرماميد حذف مؤثر تركيبات آروماتيك مقاوم را فراهم ميكند. بهينهسازي با روش سطح پاسخ (طرح باكس-بنكن) بيانگر اثر معنيدار نسبت مولي هيدروژن پراكسيد به گوگرد(NO/NS) ، نسبت اسيد فرميك به گوگرد (NA/NS) و مقدار كاتاليست بود. شرايط بهينه در 16NO/NS = ، 34NA/NS = و مقدار كاتاليست g 6/0 به دست آمد كه در آن راندمان حذف 38/87% پيشبيني و مقدار 92/86% بهصورت تجربي تأييد شد. كاتاليست پس از پنج چرخه احياي حرارتي در ºC320 حدود 88% فعاليت اوليه را حفظ كرد. نتايج مكانيزمي نشان داد انتقال كنترلشده اكسيژن از گونههاي فعال موليبدني نقش مهمي درفرآيند اكسيداسيون ايفا ميكند. در مجموع، سامانه HZSM-5-PMA رويكردي كارآمد و پايدار براي گوگردزدايي اكسيداسيوني-استخراجي سوختهاي واقعي در شرايط ملايم ارائه ميدهد.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/06
عنوان به انگليسي
Desulfurization of Real Diesel Fuel via an Oxidative–Adsorptive Process
تاريخ بهره برداري
3/15/2027 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهيار منصوري
چكيده به لاتين
In the present study, the removal of refractory sulfur compounds from real diesel fuel was investigated through an oxidative–extractive desulfurization process using phosphomolybdic acid (PMA)-modified HZSM-5 as a heterogeneous catalyst. ZSM-5 zeolite was successfully synthesized from kaolin as an inexpensive mineral precursor and subsequently converted into an active heterogeneous catalyst via PMA loading. Structural and physicochemical characterization by XRD, FTIR, SEM-EDX, BET, TGA, and XRF confirmed that the crystalline framework of the zeolite was preserved and that molybdenum species were well dispersed over the support. The catalytic results demonstrated that the presence of HZSM-5-PMA significantly enhanced sulfur removal efficiency compared with the homogeneous hydrogen peroxide/formic acid system, which was attributed to more effective oxidant activation. Experiments conducted on real diesel with an initial sulfur content of 329 ppm showed that the combined oxidation and extraction using dimethylformamide enabled efficient removal of refractory aromatic sulfur compounds. Optimization via response surface methodology (Box–Behnken design) revealed the significant effects of the molar ratio of hydrogen peroxide to sulfur (NO/NS), the molar ratio of formic acid to sulfur (NA/NS), and the catalyst dosage. The optimum conditions were obtained at NO/NS= 16, NA/NS= 34, and a catalyst amount of 0.6 g, under which a sulfur removal efficiency of 87.38% was predicted and an experimental value of 86.92% was achieved. After five regeneration cycles by thermal treatment at 320 °C, the catalyst retained approximately 88% of its initial activity. Mechanistic analysis indicated that oxidation predominantly proceeded via controlled oxygen transfer from active molybdenum species. Overall, the HZSM-5-PMA system presents an efficient and stable approach for the oxidative–extractive desulfurization of real fuels under mild conditions.
كليدواژه هاي فارسي
گوگردزدايي اكسيداسيوني , زئوليت ZSM-5 , فسفوموليبديك اسيد , گازوئيل , روش سطح پاسخ
كليدواژه هاي لاتين
Oxidative desulfurization , ZSM-5 zeolite , Phosphomolybdic acid , Diesel fuel , Response surface methodology
Author
Mahyar Mansouri
SuperVisor
Ahad Ghaemi