ساخت و بررسي اكسيدهاي فلزي نانو ساختار و ارزيابي عملكرد آن‌ها در جذب آسفالتين استخراج شده از نفت خام

كارشناسي ارشد

سفالتين موجود در نفت خام مشكلات زيادي براي توليد، فرآوري و حمل ‌و نقل آن ايجاد مي‌كند كه مهم‌ ترين آن‌ها آسيب به مخزن، خط لوله، غير فعال كردن و مسموميت كاتاليست‌ها مي‌باشد. رسوب آسفالتين به علت اثر بسيار شديد بر قابليت ترشوندگي مخزن موجب كاهش نفوذپذيري و در نتيجه كاهش توليد و افزايش هزينه‌هاي فرآيندي مي‌گردد. به‌ طوركلي مشكل رسوب آسفالتين از مخازن نفت تا تجهيزات فرآيندي و پالايش وجود دارد كه باعث زمان توقف طولاني توليد و هزينه‌هاي پاك‌سازي، تعمير و نگهداري مي‌گردد. با توجه به مشكلات ذكر شده حذف آسفالتين از منابع نفتي امري ضروري است. در اين پژوهش، جذب دو مورد آسفالتين استخراج‌ شده از نفت خام به كمك اكسيدهاي فلزي MgO، SiO2، Al2O3، CaO، Fe2O3، NiO و Co2O3 سنتز شده به روش سل_ژل پچيني بررسي گرديد. براي بررسي عملكرد جاذب‌ها در جذب آسفالتين مقادير مشخص از محلول مدل (تولوئن-آسفالتين) در ظروف شيشه‌اي درب بسته به همراه مقدار مشخصي از جاذب با نسبت g/l 4 به مدت 15 ساعت بر روي شيكر با دور rpm 450 قرار گرفت و غلظت مجهول نمونه‌ها پس اتمام زمان مورد نظر توسط آناليز طيف سنج مرئي و ماوراء بنفش مشخص گرديد. نتايج نشان داد كه دو جاذب MgO، SiO2 عملكرد بهتري را در جذب آسفالتين داشته‌اند. براي اين دو جاذب و Fe2O3 سينتيك جذب با استفاده از مدل‌هاي شبه درجه اول، شبه درجه دوم، الويچ، نفوذ فيلم و نفوذ درون‌ذره‌اي بررسي و شرايط سنتز نيز براي آن‌ها بهينه شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه SiO2 و Fe2O3 در دماي كلسينه ي ℃ 600 و MgO در دماي ℃ 500 بهترين عملكرد را داشته‌اند. رفتار جاذب‌ها نيز با استفاده از ايزوترم‌هاي لانگموير، فرندليچ، تمكين و جوانويچ توصيف گرديد. مدل جوانويچ در جذب و الويچ در سينتيك رفتار جاذب‌ها را با 99/0> R^2 به‌خوبي توصيف كردند. به‌ منظور تعيين خواص فيزيكي جاذب‌ها آناليزهايXRD، BET وFESEM-EDX انجام شد. نتايج حاصل از XRD و BETنشان مي‌دهد كه افزايش دماي كلسينه باعث افزايش سايز بلوره و كاهش سطح جاذب‌ها شده است، با اين حال عملكرد سه جاذب MgO، SiO2 و Fe2O3 با افزايش دما بهبود پيدا كرده است. نتايج FESEM-EDX نشان داد كه براي جاذب‌ها به غير از NiO وCo2O3 كلوخه شدن خاصي ديده نمي‌شود.

196405

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي گرايش ترموسينتيك و كاتاليست

دكتر امين بازياري و دكتر روح الدين ميري