بررسي آزمايشگاهي حذف دي بنزوتيوفن از سوخت مدل با استفاده از روش گوگردزدايي اكسيداسيوني در حضور كاتاليزور UiO-66

Experimental investigation of dibenzothiophene removal from model fuel using oxidative desulfurization process in the presence of UiO-66 catalyst

گوگرد موجود در سوخت علاوه بر ايجاد آسيب‌هاي جدي به تجهيزات فرآيندي و گسترش آلودگي در محيط زيست، اثرات نامطلوب فراواني بر روي سلامتي انسان و پوشش گياهي دارد. بنابراين، تحقيقات گسترده‌اي براي دستيابي به فرآيند‌هاي گوگردزدايي انجام شده است. در ميان فرآيند‌هاي گوگردزدايي، فرآيند گوگردزدايي اكسيداسيوني (ODS) روشي موثر براي دستيابي به سوخت‌هايي پاك با مقادير بسيار اندك گوگرد مي­باشد. در اين فرآيند، تركيبات گوگردي توسط يك كاتاليزور و در حضور يك اكسيدان به سولفون و سولفوكسيد­­­هاي مربوطه تبديل مي‌شوند. در اين مقاله هدف بررسي حذف تركيب دي بنزوتيوفن از يك سوخت مدل با استفاده از كاتاليزور UiO-66 در فرآيند گوگردزدايي اكسيداسيوني مي­باشد. بدين منظور پس از سنتز ساختار UiO-66 توسط روش حلال گرمايي، صحت سنتز توسط آناليز هاي XRD وFTIR مورد بررسي قرار گرفت. عملكرد كاتاليزوري UiO-66 سنتز شده در فرآيند ODS نشان داد كه راندمان حذف دي بنزوتيوفن در شرايط بهينه واكنش 20O/S=، مقدار گرم كاتاليست gr 1/0 و در دماي °C60 پس از گذشت 2ساعت در حضور ترت بوتيل هيدروپراكسيد (TBHP) به عنوان اكسيدان حدود 76 درصد مي­باشد.

In addition to causing serious damage to process equipment and spreading pollution in the environment, sulfur in fuel has many adverse effects on human health and vegetation. Therefore, extensive research has been conducted to achieve desulfurization processes. Among the desulfurization processes, the oxidative desulfurization process (ODS) is an effective method to achieve clean fuels with the lowest levels of sulfur. In this process, sulfur compounds are oxidized to their corresponding sulfones and sulfoxides in the presence of an appropriate catalyst and an oxidant. In this article, the main goal is to investigate the removal efficiency of dibenzothiophene compound from a model fuel using UiO-66 catalyst in the ODS process. For this purpose, after the synthesis of UiO-66 structure by solvothermal method, the accuracy of the synthesis was evaluated by XRD and FTIR analyses. Then, the as-made catalyst was employed in the ODS process. According to the obtained results, the catalytic performance of UiO-66 showed that the removal efficiency of dibenzothiophene in optimal reaction conditions, i.e molar ratio of Oxidant/Sulfur = 20, the amount of the catalyst = 0.1 gr, and at a temperature of 60 °C after 2 hours of reaction in the presence of tert-butyl hydroperoxide (TBHP) as an oxidant, is around 76%.