بررسي گوگرد زدايي اكسايشي ميعانات گازي با كاتاليست پلي اكسوموليبدات

Oxidative Desulfurization of Gas Condensate by Molybdenum-Based Polyoxometalates

وجود تركيب ­هاي گوگردي در ميعانات گازي يكي از معضل­ هاي موجود در زمينه سوخت است. در اين پژوهش، فرايند گوگردزدايي اكسايشي ((ODS ميعانات گازي با كاتاليست پلي­ اكسوموليبدات به­ طور كامل مطالعه شد. كاتاليست با روشي ساده تهيه و با روش­ هاي FTIR و BET شناسايي شد. فعاليت كاتاليستي نمونه تهيه­ شده در بازده فرايند گوگردزدايي اكسايشي (ODS) ميعانات گازي با گوگرد اوليه ppm3780 در حضور اكسيدكننده آب اكسيژنه بررسي و تاثير مقدار كاتاليست، عامل اكسيدكننده و عامل­ هاي عملياتي شامل دما، زمان و نوع حلال استخراجي و نيز عامل اثربخشي مطالعه شد. بيشترين مقدار حذف برابر با 97/4 % و عامل اثربخشي 8/11در شرايط بهينه مقدار كاتاليست 0/02 درصد وزني نسبت به ميعانات، مقدار عامل اكسيدكننده آب اكسيژنه (50 %) 6/64 درصد وزني نسبت به ميعانات، دماي °C70 و زمان 3 ساعت و استخراج با حلال دي­ متيل فرماميد به­ دست آمده و مقدار گوگرد نهايي از ppm3780 به ppm100 كاهش يافت. نتيجه ­ها نشان داد با افزايش دما و مقدار كاتاليست، بازده جداسازي گوگرد ابتدا افزايش و سپس كاهش مي ­يابد. در حالي كه تاثير زمان بر بازده جداسازي روند افزايشي دارد. همچنين، سينتيك و سازوكار واكنش موردبحث قرار گرفت و ميانگين ثابت سرعت گوگردزدايي ODS برابر با min-1 0/022 به­ دست آمد.

The presence of sulfur compounds in gas condensate is one of the problems in the field of fuel. In this study, the oxidative desulfurization (ODS) process of gas condensate of Ilam refinery was completely studied using molybdenum-based polyoxometalates catalyst. The catalyst was synthesized using a simple method and characterized by FTIR and BET tests. The ODS catalytic activity of gas condensate with total sulfur of 3780 ppm was evaluated in the presence of peroxide hydrogen. The effect of catalyst amount, oxidizing agent amount and operating parameters including temperature, time and type of extraction solvent was investigated on the efficiency of ODS process and solvent effectiveness factor. The results showed that the highest conversion and effectiveness factor were 97.4 % and 8.11, respectively under optimal conditions of catalyst amount of 0.02 wt.% relative to the condensate, the oxidizing agent amount of 6.64 wt.%, temperature of 70 °C and reaction time of 3 h in the presence of dimethylformamide solvent. At this condition, the total sulfur content of the gas condensate reduced from 3780 to 100 ppm. The results showed that the efficiency of ODS process is firstly increased by increasing the temperature and catalyst molar ratio, and then the inverse trend is observed. It was concluded that the reaction time had a positive effect on ODS efficiency. Also, the kinetics and mechanism of ODS reaction were discussed and the mean constant desulfurization rate of ODS was obtained to be 0.022 min-1.