حذف تركيبات گوگردي هيدرو كربور هاي مايع به كمك مايعات يوني

دكتري

چكيده عمده مشكل در فرايندهاي گوگردزدايي عميق، وجود تركيبات حلقوي تيوفني در سيوخت اسيت. تركيبيات تيوفني غالباً در فرايند سولوورزدايي هيدروژني شركت نمينمايند و يا در شرايط عملياتي بسيار سخت حذف ميشوند. روشهاي مختلوي براي استخراج و حذف آنها توسعه يافته اند. يكي از اين روشها، استواده از مايعات يوني است. خواص منحصر بورد مايعات يوني در مقايسه با ساير ح لها به سبب تركيب آنيونها و كاتيونهياي خاص ايجاد ميشود و امكان استواده از آنها بجاي ح هاي معمو را فراهم ميكنيد. بيا طرحيي جيام و انتخاب مناسب اجزاي فرايند، جداسازي مشيتقات تييوفني قتييوفن، بنزوتييوفن و دي بنزوتييوفن( از ميد سوختي بمانند نرما هگزان، نرما اكتان، نرما دكان، مد سوختي نوتا و سوخت نوت سويد با استواده از مايعات يوني بر پايه ايميدازوليوم و پيريدينيوم و آنيونهاي سازگار با محيط زيسيت بماننيد نيتيرات ]3[NO و تيوسيانات [SCN] مورد مطالعه قرارگرفت. بر اين اساس و به عنوان اولين گام، دادههاي تعادلي مياي مياي - براي سيستمهاي سه جزئي قعامل گوگردي + مد سوختي + ماي يوني( بصورت آزمايشگاهي بدست آميد.فاكتورهاي انتخابپذيري و ضريب توزي پذيري با استواده از نتايج آزمايشگاهي محاسبه شده و نتايج بدست آمده با نتايج ساير مايعات يوني مقايسه شدند. تحقيقات نشان داد صيرف نرير از نيوع كياتيون و آنييون، بيا كوچك شدن جرم مولكولي كاتيون مايعات يوني، انتخابپذيري افزايش و ضريب توزي پذيري كياهش پييداميكند. از آنجاييكه مايعات يوني از قابليت بازيافت متعدد برخوردار هستند ليذا از منرير كياربردي، پيارامتر انتخابپذيري از درجه اهميت بيشتري برخوردار است و مايعات يوني با كاتيونهايي با طيو زنجيير آلكيليي كوتاهتر، ارجحتر هستند. ع وه بر اين هرچه طو زنجير الكيلي مد سوختي بيشتر باشيد، انتخيابپيذيري افزونتر و ميزان ح ليت مد سوختي در مايعات يوني كمتر ميگردد و شرايط براي ييك فراينيد اقتصيادي فراهمتر ميشود. نتايج نشان ميدهد كه دما تاثير چنداني برروي فرايند سولوورزدايي نداشته و دماي بهينيه براي انجام فرايند سولوورزدايي دماي محيط مي باشد كه از نرر صرفه جويي در مصرف انرژي نييز مناسيب است. تمامي دادههاي تعادلي بدست آمده با مد ترموديناميكي NRTL مورد برازش قرار گرفتنيد. بهتيرين نتيجه براي ماي يوني [BMIM][SCN] و مد سوختي نرما دكان بدست آمد. با تعيين ماي يوني برتير و مد سوختي مناسب، با روش كام مجزا و با آزمايشات جام فرايندي، ترتيب قدرت حذف تركيبات تيوفني در مد سوختي و سوخت واقعي بصورت، تيوفن> بنزوتيوفن> دي بنزوتيوفن بدست آميد. در سيولوورزدايي استخراجي با ماي يوني برتر، تغيير تركيب درصد اجزاي غيرگوگردي در مد سوختي نوتا بسيار ناچيز بود و از انتخاب پذيري مطلوب اين ماي يوني حكايت دارد. آزمايشات براي سوخت واقعي نوت سويد نيز تكرار شد و نتايج مشابه از لحاظ ترتيب جدايش تركيبات گوگردي و انتخاب پذيري بالاي ماي يوني در عدم ح لييت تركيبات غير گوگردي در فاز غني از ماي يوني، بدست آمد. با نسبت وزني بهينه سوخت به ماي يوني 1:1 و با سه مرحله جداسازي، حذف 88 % از سختترين تركيب سولووري تيوفني بدست آمد. فرايند سيولوورزدايي استخراجي اكسايشي با ماي يوني برتر مورد ارزيابي قرارگرفت و نشان از نامناسب بودن ايين مياي ييوني – براي فرايند مذكور است. واژههاي كليدي: مايعات يوني، سولوورزدايي استخراجي، سوخت، مشتقات تيوفني و مد ترموديناميكي.

189931

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر بابك مختاراني

مهندسي شيمي

دكتر محمدرضا دهقاني