 |
مهندس احمد مرتضائی دانشجوی دوره دکتری مهندسی‌شیمی، به صورت حضوری در ساعت ۱۴ روز یکشنبه ۸ خرداد ماه ۱۴۰۱، در سالن جلسات دانشکده مهندسی شیمی، از رساله خود با عنوان «بررسی تجربی فرآیند گوگردزدایی اکسایشی از برشهای سنگین نفتی» با راهنمایی دکتر سلمان موحدی راد و دکتر محمد امین ثباتی دفاع خواهد نمود. |
چکیده
گوگرد موجود در برشهای سنگین نفتی یکی از مهم‌ترین چالشهای صنایع پالایشی میباشد. ضرورت توجه به این بخش، با توجه به روند تقاضای بازار و محدودیتهای زیست محیطی ایجاب کننده دستیابی به فناوریهای بهروز و کارآمد در پالایش نفت خام میباشد. در رساله حاضر، استفاده از روش گوگردزدایی اکسایشی در گوگردزدایی از برشهای سنگین نفتی شامل نفت کوره و روغن پایه بررسی شده است. در خصوص خوراک روغن پایه با میزان گوگرد کلی برابر ppm ۱۰۰۰۰ گوگرد با استفاده از ابزار باکس بنکن از زیرمجموعه‌های روش سطح پاسخ اثرات دمای اکسیداسیون (۳۰-۷۰ درجه سانتیگراد)، نسبت مولی پراکسید هیدروژن به گوگرد (۲-۸)، و نسبت مولی اسید فرمیک به گوگرد (۲۰-۶۰) بر روی مقدار حذف گوگرد با انجام آزمایش‌های مورد نیاز بررسی شد. در مرحله بعد مقادیر مناسب متغیرهای مستقل مانند سرعت همزن (۷۵۰-۱۲۵۰ دور در دقیقه)، زمان واکنش (۶۰-۱۸۰ دقیقه) و تعداد مراحل استخراج (۱-۴) بر اساس نتیجه بهینه تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده از طراحی آزمایش، بهترین عملکرد فرآیند گوگردزدایی اکسایشی در دمای واکنش ᵒC ۵۸، نسبت مولی اکسید کننده به گوگرد برابر با ۳۵/۷، نسبت مولی اسید فرمیک به گوگرد برابر با ۵/۵۸، زمان واکنش ۱۵۰ دقیقه و سرعت همزن ۱۲۵۰ دور بر دقیقه مشاهده شد. میزان حذف گوگرد به دست آمده پس از اکسیداسیون و سپس استخراج مایع- مایع به ترتیب برای یک استخراج و سه مرحله استخراج به ترتیب ۳۲% و ۶۰% بود. همچنین در انتهای آزمایش خصوصیات فیزیکی و روانکاری روغن مورد بررسی قرار گرفت و نتیجه بدست آمده نشان داد که این فرآیند کم‌ترین اثر را بر خوصیات روغن پایه دارد. اما در خصوص گوگردزدایی اکسایشی بر روی خوراک نفت کوره با میزان گوگرد کلی برابر ppm ۳۱۰۰۰، چالش‌هایی نظیر تشکیل صمغ و سطح بالای اتلاف هیدروکربن مشاهده شد. فرآیند تشکیل صمغ توسط رقیق شدن نفت کوره با حلال‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که نفت کوره تبدیل شده به صمغ با کاهش محتوای هیدروژن به کربن حلال‌های رقیق‌کننده، افزایش می‌یابد. دلیل اصلی تشکیل صمغ در طول فرآیند گوگردزدایی اکسایشی، برخی واکنش‌های تشکیل پلیمر است که توسط رادیکال‌های پراکسید ایجاد می‌شود. در نسبت اکسید کننده به گوگرد برابر با ۲۵/۰ گامی تشکیل نشد، در حالی که با افرایش این نسبت به مقدار ۵، تمام نفت‌کوره به صمغ تبدیل شد. همچنین اثرات زمان، دما و دور همزن در تشکیل صمغ مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، استفاده از گوگردزدایی استخراجی به عنوان روش جایگزین پیشنهاد شده است. در بهترین شرایط حدود % ۸۴ گوگردزدایی با استخراج حلال دی متیل فرمامید از نفت کوره به دست آمد.
واژه‌های کلیدی: گوگردزدایی اکسایشی؛ برشهای سنگین؛ نفت کوره؛ روغن پایه؛ تشکیل صمغ؛ استخراج |
