امکان افزایش فرایند گوگردزدایی نفت خام به کمک کاتالیست‌های نانوساختار توسط محققان کشور

۰۲ اسفند
0

محققان دانشگاه تربیت مدرس، کاتالیست‌هایی را سنتز کرده‌اند که می‌توان از آن‌ها در فرایند گوگرد زدایی نفت خام استفاده کرد. این کاتالیست فلزی- آلی نانوساختار از فعالیت کاتالیزوری بالایی نسبت به نمونه‌های مشابه برخوردار است.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، یکی از مهم‌ترین وظایف صنعت پالایش، حذف عنصر گوگرد از نفت خام است. این عملیات به فرایند گوگردزدایی موسوم است. مصرف نفت خام حاوی درصد بالایی از گوگرد، موجب تولید گازهای اکسیدی عنصر گوگرد می‌شود. این ترکیبات اکسیدی، ماده‌ اولیه باران‌های اسیدی بشمار می‌روند. بنابراین در بسیاری از کشورهای جهان قوانینی مبنی بر کاهش درصد گوگرد موجود در سوخت تا یک حد مشخص وضع شده است. در این راستا معرفی کاتالیست‌های ارزان قیمت که سرعت فرایند گوگردزدایی را به میزان زیادی افزایش می‌دهند، مورد توجه قرار گرفته است.

دکتر محمد یاسر معصومی مجری طرح، با تأکید بر لزوم استفاده از کاتالیست‌ها به‌ منظور افزایش سرعت و بازدهی فرایند گوگردزدایی اظهار داشت: « سنتز چارچوب‌های فلز-آلی حاوی نانوحفرات به عنوان کاتالیست، جهت افزایش مؤثر سرعت واکنش گوگردزدایی نفت خام، هدف اصلی اجرای این طرح پژوهشی بوده است.»

وی در ادامه هزینه‌ پایین تهیه‌ این چارچوب‌ها و همچنین جداسازی آسان این مواد از مخلوط واکنش در انتهای فرایند گوگردزدایی را از مزایای عمده‌ این کاتالیست‌ها عنوان کرد.

گوگردزدایی اکسایشی یک فرایند با بازدهی بالاست که به شرایط خاص دمایی و فشاری نیاز ندارد. با استفاده از این فناوری، ترکیبات آلی گوگرددار نفت خام به مواد قطبی اکسید می‌شوند و سپس می‌توان این اکسیدهای قطبی را به آسانی از فاز غیرقطبی نفت جدا کرد. چارچوب‌های فلز- آلی را می‌توان به‌عنوان کاتالیست مؤثر در فرایند گوگردزدایی اکسایشی مورد استفاده قرار داد. ویژگی‌های چشمگیر این ترکیبات از قبیل مساحت سطح بالا، دارا بودن گروه‌های عاملی، قابلیت طراحی با توجه به نیاز، نوید بخش آینده‌ روشنی برای صنعت پالایش نفت و گاز خواهد بود.

معصومی در رابطه با نحوه‌ سنتز و چگونگی عملکرد این کاتالیست‌ها گفت: «در این پژوهش تحقیقاتی، دو چارچوب فلز- آلی (MOF) جدید به روش سولوترمال سنتز شدند. هر دو ترکیب نسبت به جذب گاز نیتروژن به‌صورت غیرمتخلخل عمل کردند درحالی‌ که نسبت به جذب گاز کربن دی‌اکسید به‌صورت متخلخل عمل شد. پس از بررسی خواص جذب گاز در این دو چارچوب فلز- آلی، به‌عنوان کاتالیست‌های فرایند گوگردزدایی اکسایشی مورد استفاده قرار گرفتند. یکی از ترکیبات، فعالیت کاتالیستی بیشتری از خود بروز داد که ناشی از مراکز فلزی کبالت و همچنین وجود فضای خالی ناشی از حضور نانوحفرات بود.»

وی در ادامه افزود: «فرایند گوگردزدایی تحت شرایط بهینه، ظرف مدت شش ساعت تقریباً کامل شد. جذب محصول اصلی در اکسیداسیون دی بنزوتیوفن بر روی دیواره‌ نانو حفرات چارچوب فلزی- آلی در حقیقت یک مرحله‌ کامل‌کننده در حذف گوگرد از مدل نفتی مورد استفاده در این طرح است.»

نتایج این تحقیقات در مجله‌ Inorganic Chemistry (جلد ۵۴، شماره‌ی ۲۳، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۱۲۶۹ تا ۱۱۲۷۵) به چاپ رسیده و حاصل تلاش‌های دکتر محمد یاسر معصومی و دکتر مینو باقری- محققان دوره‌ فرا دکترای دانشگاه تربیت مدرس و دکتر علی مرسلی- عضو هیأت علمی این دانشگاه است.

انتهای پیام

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code