إزالة الكبريت من الكيروسين بعملية الاكسدة في مفاعل الدفعات باستخدام حفاز الزيوليت المركب من السيليكا المسامية والحديد الممغنط
DOI:
https://doi.org/10.52716/jprs.v14i3.804الكلمات المفتاحية:
Oxidative desulfurization, composite catalyst, sulfur removal .الملخص
لقد أعطى قطاع تكرير البترول أولوية متزايدة لإنتاج وقود نظيف كأولوية حاسمة. والهدف من هذا المشروع هو توليد وقود صديق للبيئة من خلال استخدام طريقة مباشرة وغير معقدة. باستخدام محفز نانوي صناعي جديد، تعمل عملية إزالة الكبريت بالاكسدة في مفاعل الدفعات للتخلص من مركبات الكبريت الموجودة في الكيروسين. يتم تصنيع دعامة الجسيمات النانوية من السيليكا في المحفز الجديد باستخدام تقنية السول-جيل. بعد ذلك، يتم تصنيع محفز نانوي مركب صناعي يتكون من أكسيد الحديديك. تم تحضير عوامل مساعدة تتضمن نسب مختلفة من الزيولايت نوع HY والسيلكا ( 10% زيولايت HY + 90% نانو سيليكا، و20% زيويولايت HY + 80% نانو سيليكا، و30% زيولايت HY + 70% نانو سيليكا). خضعت نماذج الحفاز المصنّع لاختبارات تشخيصية مثل المجهر الإلكتروني الماسح، وXRD، وXRF، وTGA، وFTIR، وBET، وتوزيع حجم الجسيمات. أظهرت الاختبارات توزيعًا مثاليًا للمعدن النشط(Fe) ، وهياكل سطحية مختلفة، وتم تحقيق تشتت معدني نشط عالي مع تحديد المراكز الفعالة ، وتُظهر الحفازات تفاعلًا كفاءة سطحية عالية خلال تقييمها في مفاعل الدفعات . تضمن التقييم اختبار الحفاز عند درجات حرارة تفاعل مختلفة (303 إلى 393 كلفن) وأوقات دفعات (30 إلى 120 دقيقة) مع تغيير كميات العامل المساعد المركب.
المراجع
References:
B. T. Fichman, “Annual Energy Review 2009”, (No. DOE/EIA-0384 (2009), USDOE Energy Information Administration (EIA), Washington, DC (United States), Office of Energy Markets and End Use, 2010.
J. G. Speight (Ed.), “The Desulfurization of heavy oils and residua”, CRC Press, 2nd Edition, 1999. https://doi.org/10.1201/9780203909928
M. N. Hossain, H. C. Park, and H. S. Choi, “A comprehensive review on catalytic oxidative Desulfurization of liquid fuel oil”, Catalysts, vol. 9, no. 3, p. 229, 2019. https://doi.org/10.3390/catal9030229
M. A. Rezvani, M. Shaterian, Z. Shokri Aghbolagh, and R. Babaei, “Oxidative Desulfurization of gasoline catalyzed by IMID@ PMA@ CS nanocomposite as a high‐performance amphiphilic nano-catalyst”, Environmental Progress & Sustainable Energy, vol. 37, no. 6, pp. 1891-1900, 2018. https://doi.org/10.1002/ep.12863
T. Zhang, B. Huang, A. A. Elzatahry, A. Alghamdi, Q. Yue, and Y. Deng, “Synthesis of podlike magnetic mesoporous silica nano-chains for enzyme support and nano stirrer in biocatalysis”, ACS applied materials & interfaces, vol. 12, no. 15, pp. 17901-17908, 2020. https://doi.org/10.1021/acsami.0c03220
J. Li, Z. Yang, S. Li, Q. Jin, and J. Zhao, “Review on oxidative Desulfurization of fuel by supported hetero-polyacid catalysts”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, vol. 82, pp. 1-16, 2020. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2019.10.020
T. C. Harrop, and P. K. Mascharak, “Fe (III) and Co (III) centers with carboxamide nitrogen and modified sulfur coordination: lessons learned from nitrile hydratase”, Accounts of chemical research, vol. 37, no. 4, pp. 253-260, 2004. https://doi.org/10.1021/ar0301532
M. Bagherzadeh, and M. Amini, “Synthesis, characterization, and catalytic study of a novel iron (III)-tridentate Schiff base complex in sulfide oxidation by UHP”, Inorganic Chemistry Communications, vol. 12, no. 1, pp. 21-25, 2009. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2008.10.023
M. E. Aphane, F. J. Doucet, R. A. Kruger, L. Petrik, and E. M. van der Merwe, “Prepare sodium silicate solutions and silica nano-particles from South African coal fly ash”, Waste and Biomass Valorization, vol. 11, pp. 4403-4417, 2020. https://doi.org/10.1007/s12649-019-00726-6
X. Jiang, H. Li, W. Zhu, L. He, H. Shu, and J. Lu, “Deep Desulfurization of fuels catalyzed by surfactant-type decatungstates using H2O2 as oxidant”, Fuel, vol. 88, no. 3, pp. 431-436, 2009. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2008.11.010
K. X. Lee, and J. A. Valla, “Adsorptive Desulfurization of liquid hydrocarbons using zeolite-based sorbents: a comprehensive review”, Reaction Chemistry & Engineering, vol. 4, no. 8, pp. 1357-1386, 2019. https://doi.org/10.1039/C9RE00036D
U. Zulfiqar, T. Subhani, and S. W. Husain, “Synthesis and characterization of silica nano-particles from clay”, Journal of Asian Ceramic Societies, vol. 4, no. 1, pp. 91-96, 2016. https://doi.org/10.1016/j.jascer.2015.12.001
J. González, J. A. Wang, L. F. Chen, M. E. Manríquez, and J. M. Dominguez, “Structural defects, Lewis acidity, and catalysis properties of mesostructured WO3/SBA-15 nano-catalysts”, The Journal of Physical Chemistry C, vol. 121, no. 43, pp. 23988-23999, 2017. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.7b06373
N. M. Meman, B. Zarenezhad, A. Rashidi, Z. Hajjar, and E. Esmaeili, “Application of palladium supported on functionalized MWNTs for oxidative Desulfurization of naphtha”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, vol. 22, pp. 179-184, 2015. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2014.07.008
T. A. Saleh, “Nanotechnology in oil and gas industries”, Cham, Switzerland: Springer, 2018.
E. Rafiee, A. Shahbazirad, and M. Khodayari, “Preparation and characterization of nanocomposite of graphitic carbon nitride and TiO2 as a porous support for nano catalyst for desulfurization process”, Journal of Saudi Chemical Society, vol. 21, no. 8, pp. 943-953, 2017. https://doi.org/10.1016/j.jscs.2017.04.006
H. J. Mohammed, A. T. Jarullah, B. A. Al-Tabbakh, and H. M. Hussein, “Preparation of synthetic composite nano-catalyst for oxidative Desulfurization of Kerosene”, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, vol. 45, no. 1, pp. 1672-1685, 2023. https://doi.org/10.1080/15567036.2023.2181890
A. T. Jarullah, M. A. Ahmed, B. A. Al-Tabbakh, and I. M. Mujtaba, “Design of a new synthetic nano-catalyst resulting in high fuel quality based on multiple supports: experimental investigation and modeling”, Chemical Product and Process Modeling, vol. 18, no. 2, pp. 265-293, 2022. https://doi.org/10.1515/cppm-2021-0073
B. A. Altabbakh, M. N. Abbas, H. M. Hussain, and S. K. Hussain, “Preparation of Supported Bimetallic Ce/Fe activated carbon for Desulfurization reaction”, Journal of Petroleum Research and Studies, vol. 12, no. 1, pp. 173-190, 2022. https://doi.org/10.52716/jprs.v12i1.597
التنزيلات
منشور
كيفية الاقتباس
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2024 مجلة البحوث والدراسات النفطية
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
