عنوان

استفاده از منابع زیستی در سنتز نانوکاتالیست‌های فرآیند گوگردزدایی اکسایشی از سوخت دیزل

IR

۴۳۹۱پ

فارسی

IR

استفاده از منابع زیستی در سنتز نانوکاتالیست‌های فرآیند گوگردزدایی اکسایشی از سوخت دیزل

[پایان‌نامه]

Synthesis of Nano-Catalysts Using Biological Resources for Oxidative Desulfurization of Diesel Fuel

/علی ارجمند قره‌بلاغ

: مهندسی شیمی

، ۱۳۹۸

۸۷ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی- ترموسینتیک و کاتالیست

۱۳۹۸/۱۰/۰۱

صنعتی سهند

ترکیبات آلی گوگرددار بخش اعظم ترکیبات موجود در سوخت‌های فسیلی می‌باشند به طوری که پس از کربن و هیدروژن، گوگرد سومین عنصر فراوان موجود در نفت خام است .گوگردزدایی اکسایشی به عنوان یکی از مهم‌ترین گزینه‌های مطلوب برای تهیه سوخت با محتوای بسیار کم گوگرد مطابق آخرین استانداردهای زیست محیطی در سراسر جهان است که توانایی حذف ترکیبات گوگردی را در شرایط ملایم،هزینه سرمایه گذاری کمتر و عدم نیاز به هیدروژن را دارا است .از جمله عوامل موثر در گوگردزدایی اکسایشی عامل اکسید کننده و کاتالیست ناهمگن می‌باشد .تولید کاتالیست‌های ناهمگن با پایه‌های سیلیکاتی با استفاده از منابع دوست دار محیط زیست می‌تواند موجب بهبود فرآیند گوگردزدایی اکسایشی و در نتیجه کاهش مشکلات زیست محیطی ناشی از ترکیبات گوگرددار موجود در سوخت‌های مایع شود .در این پایان نامه، کاتالیست ناهمگنMoCo ۱۵/MCM-۴۱ همراه با دی بنزوتیوفن و نرمال هگزان به عنوان سوخت مدل، هیدروژن پراکسید هیدروژن به عنوان عامل اکسید کننده و استونیتریل به عنوان حلال استخراج کننده ترکیبات اکسید شده، برای گوگردزدایی ترکیبات گوگرددار باقی مانده در سوخت به کار رفته و اثرات آن در بهبود بازده فرآیند بررسی شده است .ابتدا سنتز پایه‌های سیلیکاتیMCM -۴۱،SBA -۱۶ وMCM -۴۸ از سبوس برنج( ماده دوست دار محیط زیست) با روش سل- ژل صورت گرفته، سپس در فرآیند گوگردزدایی اکسایشی با استفاده از سوخت مدل مورد ارزیابی قرار گرفت .به طوری که بیش ترین میزان بازدهی در حذف دی بنزو تیوفن با استفاده از پایه‌یMCM-۴۱ با میزان ۸۲ بدست آمد .سپس سنتز کاتالیست‌های فلزی مولیبدن و کبالت با نسبت اکسیدهای مختلف( ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰) بر روی پایه‌های سیلیکاتی مذکور با روش سل- ژل انجام گردید .به منظور تعیین خصوصیات پایه و کاتالیست‌های سنتز شده از آنالیزهایFTIR ،BJH- BET،XRD ،EDX - FESEMوMapping - Dotاستفاده شد و در نهایت عملکرد آن‌ها در فرآیند گوگردزدایی اکسایشی توسط آنالیز اسپکتروسکوپی مورد ارزیابی قرار گرفت .نتایج میزان تبدیل ۹۰ دی بنزو تیوفن را توسطCo۱۵/MCM-۴۱ و ۹۴ تبدیل را برای کاتالیستCoMo ۱۵/MCM-۴۱ نشان می‌دهد .در ادامه پارامترهایی هم چون نسبت اکسیژن به گوگرد(O/S) ، میزان خاکستر، میزان جرم به حجم، تأثیر زمان بر فرآیند گوگردزدایی، تأثیر pH بر سنتز کاتالیست و همچنین پایداری کاتالیست در این فرآیند مورد ارزیابی قرار گرفت .

Organic Sulfur compounds are the major constituents in fossil fuels so that sulfur is the third most abundant element in crude oil after carbon and hydrogen, which causes a lot of problems. Oxidative desulfurization is one of the most desirable options for producing low- sulfur fuel in accordance with the latest environmental standards worldwide that is capable of removing sulfur compounds in mild conditions, low investment cost and no need for hydrogen. Oxidizing agent and heterogeneous catalyst are effective factors in oxidative desulfurization. Production of heterogeneous catalysts with silicate base using environmentally friendly sources can improve oxidative desulfurization process and thus reduce environmental problems caused by sulfur compounds in liquid fuels. In this thesis, heterogeneous MoCo15/MCM-41 catalyst along with dibenzo thiophene and n-hexane as model fuel, hydrogen peroxide as oxidizing agent and acetonitrile as extractive solvent of oxidized compounds have been used to desulfurize residual sulfur compounds in the fuel, and their effects on improving the output of process have been investigated. MCM-48, SBA-16 and MCM-41 silicate bases were first synthesized from environmentally friendly materials of rice bran by sol- gel method, and then evaluated in oxidative desulfurization process using model fuel. The highest efficiency of removal of dibenzo thiophene was obtained using MCM- 41 base with 82 percent. Then, the molybdenum and cobalt metal catalysts with different oxide ratios (X= 5, 10, 15, 20) were synthesized on these silicate bases by sol- gel method. XRD, FESEM, BET, FTIR and EDX analyses were used to determine the basic properties and synthesized catalysts, and finally their performance in oxidative desulfurization process was evaluated by spectroscopic analysis. The results show the 90 removal of dibenzo thiophene by Co15/MCM-41 and 94 removal by CoMo15/MCM-41 catalyst. In the following, parameters such as oxygen to sulfur ratio (O/S), ash content, mass to volume ratio, the effect of time on the desulfurization process, the effect of pH on the catalyst synthesis and the catalyst stability were evaluated in this process.

ba

Synthesis of Nano-Catalysts Using Biological Resources for Oxidative Desulfurization of Diesel Fuel

گوگردزدایی اکسایشی

نانوکاتالیست‌ها

منابع زیستی

سوخت دیزل

Oxidative Desulfurization, Nano Catalysts, Bio-Resources, Diesel Fuel

گوگردزدایی اکسایشی، نانوکاتالیست‌ها، منابع زیستی، سوخت دیزل

ارجمند قره‌بلاغ، علی

راحمی، نادر، استاد راهنما

الهیاری، سمیه، استاد راهنما

ایران

20230912

شیمی ،۲۰۹۹۵ ،۱۳۹۸

ل‌زید ت‌خوس‍ زا ی‌شیاسکا ی‌یادزدرگوگ‍ دنیآرف‍ ی‌اهت‌سیلاتاکونان‍ زتنس‍ رد ی‌تسیز ع‌بانم‍ زا ه‌دافتسا.pdf

عادی

عادی

a56.pdf

pch20995.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۳۹۱

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y