گوگردزدایی نفت خام به کمک نانوساختارهای گرافنی
به گزارش شبکه خبری ICTPRESS به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، در نفت خام و برشهای نفتی، مقداری ترکیبات گوگردی نیتروژن دار و اکسیژندار وجود دارند.
این مواد آلاینده درصورتیکه از سیالات نفتی جدا نشوند، هنگام ورود به فرایندهای واحد پالایش میتوانند اثرات مخربی روی تجهیزات، کاتالیستها و کیفیت محصولات نهایی داشته باشند.
با توجه به اهمیت این مساله، یکی از کارهای مهم در هر پالایشگاهی، عملیات تصفیه است که هدف آن حذف یا کاهش اینگونه ترکیبات مزاحم است. ترکیبات گوگردی بخاطر بوی نامطبوعی که دارند مطلوب نیستند و به دیاکسید سولفور و هیدروژن سولفید که ترکیباتی خورندهاند، تبدیل میشوند.
طبیعت خورنده آنها به طور قابلملاحظهای بر عملیات پالایش و نگهداری نفت تأثیر میگذارد. تاکنون فرآیندهای مختلفی برای گوگردزدایی نفت خام معرفی شده است.
دکتر زینب حجار مجری طرح ضمن معرفی عملیات گوگردزدایی هیدروژنی بعنوان روشی که از کاتالیست برای حذف ترکیبات گوگردی استفاده میکند، به اجرای پروژه تحقیقاتی در این زمینه اشاره کرد و گفت: در فرآیند گوگردزدایی هیدروژنی، کاتالیست و بویژه پایه کاتالیست، نقش بسیار مهمی در بازدهی فرآیند دارد. از این رو در این پژوهش، گرافن به دلیل ویژگیهای منحصربفرد خود بعنوان پایه کاتالیست انتخاب شد و کاتالیست سنتز شده بر پایه گرافن برای گوگردزدایی از نفت خام مورد استفاده و ارزیابی قرار گرفت.
وی تاکید کرد: نانوکاتالیست سنتز شده در این طرح با فعالیت و طول عمر بالاتر نسبت به کاتالیستهای مشابه، علاوه بر سرعت، بازدهی فرآیند گوگردزدایی را افزایش میدهد.
حجار با اشاره به خواص منحصر بفرد کاتالیستهای کربنی افزود: کاتالیستهای کربنی به دلیل ماهیتشان و برخورداری از ویژگیهایی نظیر برهمکنش کمتر فاز فعال و پایه، سطح بالا، توانایی در فعال کردن هیدروژن و پایداری در برابر تشکیل کک پتانسیل لازم برای استفاده بعنوان پایه فرآیند گوگردزدایی هیدروژنی را دارد.
این محقق گفت: محدودیتهایی همچون پایداری مکانیکی، اندازه و حجم حفرات در پایههای کربنی وجود دارد که با کشف گرافن و ویژگیهای منحصربهفرد آن، این محدودیتها کمرنگ شد.
وی با اشاره به نحوه سنتز این نانوکاتالیست گفت: ابتدا نانوکامپوزیت کاتالیستی مولیبدن سولفید/گرافن در یک روش تکمرحلهای و بصورت درجا و به روش ورقه کردن شیمیایی سنتز شده است. در مرحله بعد، ارتقادهنده کبالت با استفاده از پیش ماده Co(NO3)36H2 به روش تلقیح روی ماده سنتز و بارگذاری شد. پس از تلقیح، ماده بهدستآمده عملیات کلسینه شد و در نهایت این ماده بعنوان نانوکاتالیست برای گوگردزدایی نفت خام مورد استفاده و ارزیابی قرار گرفت.
مجری طرح خاطرنشان کرد: این نانوکاتالیست توانسته است خوراک نفتای حاوی مقدار ppm 1350 گوگرد را در مرحله گوگردزدایی به کمتر از یک ppm کاهش دهد.
این تحقیقات حاصل تلاشهای دکتر محمد کاظمینی عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف دکتر علیمراد رشیدی و دکتر منصور بزمی، اعضای هیأت علمی پژوهشگاه صنعت نفت و دکتر زینب حجار، دانشآموخته مقطع دکترای دانشگاه صنعتی شریف است و نتایج این تحقیقات در مجله Catalysis Lettersمنتشر شد.
نظرات : 0