تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : مجيد داستانيان

دانشکده : فني و مهندسي

استاد راهنما : دکتر فخري سيدين آزاد

تاريخ دفاع : 10/12/87

رشته و گرايش : مهندسي شيمي

استاد مشاور : -

سولفورزدايي از بنزين توسط زئوليت نانوحفره Y سنتز شده

چکيده

در اين تحقيق، گوگردزدايي از برش نفتي HSRG1 به عنوان اصلي ترين برش بنزين پالايشگاه نفت اصفهان، توسط زئوليت‌هاي Ni(II)-Y،Cu(II)-Y،Cd(II)-Y و Co(II)-Y مورد بررسي قرار گرفته شد. بدين منظور زئوليت Na-Y در آزمايشگاه سنتز شده و سپس توسط تبادل يون با NH4NO3 به زئوليت NH4-Y تبديل شد. زئوليت NH4-Y بدست آمده با دادن حرارت به زئوليت H-Y تبديل شد. زئوليت‌هاي Ni-Y، Cu-Y، Cd-Y و Co-Y به ترتيب از تبادل يوني درحالت جامد (SSIE) بين زئوليت H-Y و نمک‌هاي Ni(NO3)2.6H2O، Cu(NO3)2.3H2O، Cd(NO3)2.4H2O و CoCl2.6H2O بدست آمد.

تاثير زمان ماند جاذب و بنزين در مجاورت يکديگر و نيز تاثير نسبت بنزين به جاذب در يک راکتور غيرپيوسته و در دما و فشار محيط براي برش HSRG که محتوي حدود 140 ppm گوگرد مي‌باشد، بررسي شد. جهت اندازه‌گيري ترکيبات گوگردي موجود در بنزين از يک دستگاه با توانايي اندازه گيري کليه ترکيبات گوگردي2 استفاده شد. دقت اين دستگاه جهت اندازه‌گيري ترکيبات گوگردي 1/0 ppm مي‌باشد. جهت تاييد داده‌هاي بدست آمده بعضي از آن‌ها توسط دستگاه اندازه گيري گوگرد مدلWDXRF نيز آزمايش شد. قدرت جذب ترکيبات گوگردي توسط اين جاذب‌ها به ترتيب زير بود:

Co-Y Zeolite > Ni-Y Zeolite > Cu-Y Zeolite > Cd-Y Zeolite

با افزايش زمان ماند واکنش، ترکيبات گوگردي موجود در بنزين کم مي‌شود، تا زماني که به تعادل مي‌رسد. زمان رسيدن به تعادل براي زئوليت‌هاي Co-Y، Ni-Y، Cu-Y و Cd-Y به ترتيب 2، 2، 4 و 6 ساعت مي‌باشد. با افزايش ميزان نسبت بنزين به ميزان جاذب، جذب ترکيبات گوگردي از بنزين کاهش مي‌يابد. يک گرم از زئوليت‌هاي
Co-Y، Ni-Y، Cu-Y و Cd-Y به ترتيب قادرند ميزان ترکيبات گوگردي موجود در 34، 22، 5/16 و 3/5 ميلي ليتر از بنزين را به زير 30 ppm (استاندارد فعلي اروپا) برسانند.

به علاوه، در اين تحقيق، اثر دما و ميزان فلز موجود در چارچوبه زئوليت بر روي جذب ترکيبات گوگردي بررسي گرديد. با افزايش دما، جذب ترکيبات گوگردي بر روي هر چهار زئوليت اندکي کاهش مي‌يابد که اين موضوع را مي‌توان به خواص گرمادهي واکنش نسبت داد. براي هر چهار زئوليت، با افزايش ميزان فلز موجود در ساختار چارچوبه زئوليت، جذب ترکيبات گوگردي افزايش مي‌يابد که اين موضوع را مي‌توان به افزايش تعداد کاتيون‌‌هاي فعال جهت تشکيل پيوند π با ترکيبات گوگردي نسبت داد. همه اين زئوليت‌ها بجز زئوليت Cd-Y توانايي بالايي جهت حذف ترکيبات گوگردي از بنزين در دما و فشار محيط از خود نشان داده و مي‌توانند ميزان گوگرد موجود در بنزين را به زير 1 ppm برسانند. از اين ميان زئوليت Co-Y بيشترين توانايي را جهت حذف ترکيبات گوگردي از بنزين در دما و فشار محيط داشته و مي‌توانند ميزان گوگرد موجود در بنزين را به زير  1/0 ppm برسانند.

واژه­هاي کليدي: زئوليت، تعويض يون به روش جامد، بنزين، گوگردزدايي

1- Heavy Straight Run Gasoline

2- Total Sulfur Analyzer