تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : اميرحسين قندي

دانشکده : فني و مهندسي

استاد راهنما : دکتر فخري سيدين آزاد

تاريخ دفاع : 28/7/87

رشته و گرايش : مهندسي شيمي

استاد مشاور : دکتر سيد فواد آقاميري

سنتز زئوليت هاي نانو حفره A، X و Y به منظور حذف ترکيبات گوگردي از برش‌هاي نفتي

چکيده

در اين تحقيق ساختار زئوليت‌هاي A، X و Y, نحوه سنتز و تبادل يون آنها مطالعه شده و زئوليت‌هاي مذکور سنتز گرديدند. با استفاده از روش تعويض يون از زئوليت‌هاي سنتز شده و نمک مس، جاذب‌هاي مورد نياز تهيه گرديد.

با استفاده از جاذب‌هاي تهيه شده، آزمايشات مربوط به حذف مرکاپتان از دو برش نفتي L-SRG و L-Naphtha از محصولات پالايشگاه اصفهان در يک راکتور ناپيوسته انجام ونتايج آن ارايه مي‌شود. زئوليت‌هاي A، X و Y از جاذب‌هاي مهم در حذف گوگرد هستند که در اين تحقيق مورد استفاده قرار گرفته‌اند. با تبادل يون مس دو ظرفيتي بجاي يون سديم در زئوليت‌هاي مذكور توانايي آنها در حذف گوگرد بالا برده شده است. درصد تعويض يون مس, جرم جاذب به ازاي مقدار معيني از برش نفتي و زمان تماس سه پارامتر تأثيرگذار بر روي فرآيند هستند که در اين تحقيق چگونگي رفتار پاسخ در مقابل تغيير هر يک از اين پارامترها در دماي 10 درجه سانتيگراد بررسي و ارايه مي‌گردد. با استفاده از روش طراحي آزمايشات تاگوچي تعداد آزمايشات براي هر برش نفتي به حداقل رسانده شد و براي هر پارامتر 4 سطح انتخاب شده که آرايه ارتوگونال L16 را مي سازد. با استفاده از آناليز واريانس ميزان تأثير هر پارامتر برروي درصد حذف ترکيبات گوگردي محاسبه گرديد. اثر همزمان پارامترها بر روي درصد حذف مرکاپتان نيز بوسيله نمودارهاي کانتور بررسي شده است.

نتايج حاصله نشان داد که در زئوليت A، پارامتر درصد تبادل مس بيشترين تأثير را بر روي درصد حذف مرکاپتان از برش نفتي L-Naphtha دارد. درصورتيکه در برش نفتي L-SRG پارامتر جرم زئوليت از بيشترين اثر برخوردار است. در سطح تبادل مس پايين، زمان و جرم جاذب بر روي درصد حذف مرکاپتان از هر دو برش نفتي بسيار موثر هستند در صورتي که در سطح تبادل مس بالا اثر پارامتر زمان کمتر مي‌شود.

در زئوليت X، اثر پارامترها براي هر دو برش نفتي تقريباً مشابه است. در اين زئوليت، پارامتر درصد تبادل يوني مس بيشترين اثر را در هر دو برش نفتي دارد. به نظر مي‌رسد که اندازه بزرگ دهانه حفرات و تعداد کاتيون‌هاي موجود در زئوليت، اثر پارامتر درصد تبادل يوني مس در حذف مرکاپتان بيشتر مي‌کند. حداكثر درصد حذف مرکاپتان در حداكثر مقادير پارامترهاي زمان و جرم جاذب حاصل مي‌‌گردد جائيكه اثر مضاعف اين دو پارامتر مشاهده مي‌‌شود.

زئوليت Y ظرفيت جذب بيشتري نسبت به زئوليت‌هاي A و X دارد. در سطح تبادل مس پايين، زمان و جرم جاذب بر روي درصد حذف مرکاپتان تأثيرگذار هستند. اما در سطح تبادل مس بالا اثر آنها کمتر مي‌شود. در هر دو برش نفتي بالاترين درصد حذف مرکاپتان هنگامي است که پارامتر سطح درصد تبادل يون مس پايين و سطح پارامترهاي جرم جاذب و زمان بالا باشد.

کلمات کليدي: سولفورزدايي، زئوليت، جذب سطحي، مرکاپتان، تاگوچي.