دیسولفوریزاسیون اکسیداتیو کاتالیزوری دیزل با استفاده از پراکسید هیدروژن و کربن فعال شده عاملی در سیستم دیزلی-استونیتریلی دو فازی

قیمت: 38,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

دیسولفوریزاسیون اکسیداتیو کاتالیزوری دیزل با استفاده از پراکسید هیدروژن و کربن فعال شده عاملی در سیستم دیزلی-استونیتریلی دو فازی

عنوان لاتین

Catalytic oxidative desulfurization of diesel utilizing hydrogen peroxide and functionalized-activated carbon in a biphasic diesel–acetonitrile system

در این مقاله به توصیف ساخت کربن فعال عاملی گرانولی به عنوان کاتالیزور در دیسولفوریزاسيون اکسیداتیو کاتالیزوری (Cat-ODS) دیزل تجاری مالزی با استفاده از پراکسید هیدروژن به عنوان اکسیدان می پردازیم. کربن فعال عاملی گرانولی از پوسته روغن پالم با استفاده از روش فعال سازی اسید فسفریک تهیه شد و در دمای 500 درجه سانتی گراد و 700 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت کربنیزه شد. خواص کربن فعال شده با استفاده از تکنیک های مختلف مشخص شد تا شیمی آماده سازی و تکلیس مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد. ایزوترم های جذب / واجذبی نیتروژن، ویژگی های ساختار میکروپروس (میکرو تخلخلی) و ویژگی های مزوپور (مزوتخلخلی) را نشان دادند. نتایج اسپکتروسکوپی مادون قرمز انتقال فوریه نشان داد که دمای فعالسازی بالاتر باعث کاهش گروه های عاملی سطحی در اثر تجزیه حرارتی می شود. میکروگراف اسکن میکروسکوپ الکترونی انتشار میدان نشان داد که فعال سازی در دمای 700 درجه سانتی گراد موجب ایجاد منافذ مرتب و پیشرفته می شود. علاوه بر این، الگوهای پراش اشعه ایکس نشان داد که پیرولیز موجب تبدیل ساختار بلورین سلولز پوسته روغن پالم به ساختار کربن آمورف شده است. تأثیر دمای واکنش، مدت زمان اکسیداسیون، حلال و نسبت مولی اکسیدان / سولفور مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که میزان واکنش دیسولفوریزاسيون اکسیداتیو کاتالیزوری با دما و نسبت مولی H2O2/S افزایش می یابد. تحت بهترین شرایط برای دیسولفوریزاسیون اکسیداتیو کاتالیزوری، یعنی دمای 50 درجه سانتیگراد، فشار اتمسفر، 5/0 گرم کربن فعال، نسبت پراکسید هیدروژن به سولفور3 مول ، نسبت اسید استیک به سولفور2 مول ، 3 دوره اکسیداسیون (1 ساعت برای هر چرخه) با استفاده از استونیتریل به عنوان حلال استخراج، مقدار سولفور در دیزل از ppm 2189 به ppm 190 کاهش یافت و 3/91٪ از کل سولفور حذف شد.

This paper presents the development of granular functionalized-activated carbon as catalysts in the catalytic oxidative desulfurization (Cat-ODS) of commercial Malaysian diesel using hydrogen peroxide as oxidant. Granular functionalized-activated carbon was prepared from oil palm shell using phosphoric acid activation method and carbonized at 500 °C and 700 °C for 1 h. The activated carbons were characterized using various analytical techniques to study the chemistry underlying the preparation and calcination treatment. Nitrogen adsorption/desorption isotherms exhibited the characteristic of microporous structure with some contribution of mesopore property. The Fourier Transform Infrared Spectroscopy results showed that higher activation temperature leads to fewer surface functional groups due to thermal decomposition. Micrograph from Field Emission Scanning Electron Microscope showed that activation at 700 °C creates orderly and well developed pores. Furthermore, X-ray Diffraction patterns revealed that pyrolysis has converted crystalline cellulose structure of oil palm shell to amorphous carbon structure. The influence of the reaction temperature, the oxidation duration, the solvent, and the oxidant/sulfur molar ratio were examined. The rates of the catalytic oxidative desulfurization reaction were found to increase with the temperature, and H2O2/S molar ratio. Under the best operating condition for the catalytic oxidative desulfurization: temperature 50 °C, atmospheric pressure, 0.5 g activated carbon, 3 mol ratio of hydrogen peroxide to sulfur, 2 mol ratio of acetic acid to sulfur, 3 oxidation cycles with 1 h for each cycle using acetonitrile as extraction solvent, the sulfur content in diesel was reduced from 2189 ppm to 190 ppm with 91.3% of total sulfur removed.