بررسي جذب شيميايي تركيبات گوگردي با استفاده از كاتاليست ريني نيكل براي كاهش گوگرد كل از ميعانات گازي

Study on chemical adsorption of Raney Nickel catalyst toward organosulfur compounds as an application for total sulfur reduction from gas condensates

در سال‌هاي اخير قوانين سخت‌گيرانه‌اي براي كاهش مقدار گوگرد در سوخت‌ها به لحاظ جنبه‌هاي زيست‌محيطي به تصويب رسيده است. جذب انتخابي تركيبات گوگرددار يكي از روش‌هاي پركاربرد است. مهم‌ترين مزاياي اين روش انجام‌پذير بودن واكنش گوگردزدايي در دما و فشار محيط است كه باعث كاهش هزينه‌هاي عمليات پالايش مي‌شود. در اين مطالعه از جاذب ريني نيكل به‌عنوان جاذب مناسب و جديد براي حذف گونه‌هاي متفاوت گوگردي (شامل مركاپتان‌ها، تيوفن‌ها، سولفيدها، دي‌سولفيدها) موجود در ميعانات گازي فاز 4 و 5 پارس جنوبي استفاده شده است. از سه شركت خارجي پودر آلياژ نيكل آلومينيم با تركيب نسبي 50 درصد وزني تهيه شد. ابتدا ساختار آلياژهاي اوليه با تجزيه شيميايي و XRD بررسي شد. سپس هر سه آلياژ تحت شرايط يكسان شويش قليايي ، به جاذب ريني نيكل (Raney Nickel) تبديل شدند. براي بررسي مشخصات فيزيكي و شيميايي و عملكرد جاذب‌ها در حذف تركيبات گوگردي، روش‌هاي متفاوتي از جمله: XRD ،BET ،SEM استفاده شد. هم‌چنين، تأثير مقدار جرم جاذب براي تعيين مشخصات جاذب‌هاي فعال شده، موردبررسي قرار گرفت. نتيجه‌ها نشان داد كه جاذب‌ها داراي ساختار مزومتخلخل و فاز فعال در گوگردزدايي هستند. روابط مربوط به هم‌دما‌هاي لانگموير، فروندليچ و تمكين براي جاذب‌هاي موردمطالعه، بررسي شد. نتيجه‌هاي اين پ‍ژوهش نشان داد كه هم‌دماي لانگموير براي توصيف فرايند جذب مناسب بوده و مطابقت بيشتري با داده‌هاي تجربي دارد.

In recent years, severed environmental regulations have been established for the deep desulfurization of fuel. Selective adsorption of organosulfurs is one of the most applied techniques for the desulfurization of different fuel. The most important advantage of this method is applicability this method in atmospheric pressure and temperature as a result of reducing operational cost in refineries. In this study, Raney Nickel was used as a suitable catalyst for chemical adsorption of some organosulfurs (such as mercaptan, thiophenes, sulfides, disulfides) in several gas condensates. In this research, the Raney Nickel was supplied from three different companies. The prepared alloys were initially characterized by elemental analysis, BET and XRD spectroscopy. Under the same conditions, the Raney Nickel catalysts were prepared from their original alloys by caustic elution method. In order to study physicochemical and adsorption properties of the adsorbents, the different experiments such as XRD, BET, SEM were established. The effect of sample size of the adsorbents in the sulfur adsorption process was also investigated.