مطالعه مقايسه‌اي دو حلال دي‌متيل‌فرم‌آميد و دي‌متيل‌سولفوكسيد در استخراج تركيبات گوگردي اكسيد شده از گازوئيل

Extraction of Oxidized Sulfur-containing Compounds from Gas Oil using Dimethylformamide and Dimethyl Sulfoxide: a Comparative Study

تركيبي از روش‌هاي گوگردزدايي اكسيداسيوني و استخراجي به‌دليل راندمان بالا و شرايط عملياتي مناسب مي‌تواند جايگزيني قابل قبول براي روش‌هاي گوگردزدايي مرسوم محسوب شود. در اين مطالعه، روش گوگردزدايي اكسيداسيون/ استخراج براي حذف تركيبات گوگردي از سوخت گازوئيلي بررسي شد. سوخت گازوئيلي با ميزان گوگرد كل ppm 1550 براي مطالعات انتخاب شد. با ارزيابي سيستم‌هاي اكسيداسيوني مختلف، سيستم هيدروژن پر اكسيد- فرميك اسيد براي اكسيداسيون تركيبات گوگردي موجود در گازوئيل استفاده شد، به طوري كه ميزان گوگردزدايي و بازيابي گازوئيل پس از واكنش اكسيداسيون به‌ترتيب 20/64% و 96/38% به‌دست آمدند. براي انتخاب حلال قطبي كه تركيبات گوگردي اكسيد شده را استخراج مي‌كند سه حلال استونيتريل، دي‌متيل‌سولفوكسيد و دي‌متيل فرم‌آميد در نظر گرفته شدند. حلال استونيتريل به دليل دانسيته پايين و نزديك به سوخت گازوئيلي كه جداسازي آن را از سوخت مشكل‌ساز مي‌كرد، كنار گذاشته شد. بنابراين، تاثير نسبت حلال به سوخت در بازه 2-0/5 و تعداد مراحل استخراج در بازه 3-1 روي ميزان گوگردزدايي و بازيابي گازوئيل براي دي‌متيل‌سولفوكسيد و دي‌متيل فرم‌آميد بررسي شد. با بررسي نتايج مشخص شد كه افزايش نسبت حلال به سوخت و تعداد مراحل استخراج بيشتر از 2 تاثير چنداني روي ميزان گوگردزدايي از گازوئيل نخواهد داشت ولي باعث كاهش پيوسته بازيابي گازوئيل مي‌شود. علاوه‌بر اين، ميزان گوگردزدايي با حلال دي‌متيل‌فرم‌آميد بيشتر از دي‌متيل‌سولفوكسيد شد ولي ميزان بازيابي گازوئيل برعكس بود. بيشترين ميزان گوگردزايي و بازيابي گازوئيل نيز به‌ترتيب بالاي 97 و 96% به‌دست آمدند.

The combination of extraction methods and oxidative desulfurization due to high efficiency and good operating conditions can be considered as a viable alternative for conventional desulfurization methods. In this study, the oxidation/extraction desulfurization method was investigated to remove sulfur-containing compounds from gasoil fuel. Gasoil with a total sulfur content of 1550 ppm was selected as feed. Hydrogen peroxide-formic acid system was used as the oxidation system. The gasoil desulfurization and recovery after oxidation were 96.38% and 20.64%, respectively. Three polar solvents (i.e., acetonitrile, dimethylsulfoxide and dimethylformamide) were considered as potential candidates for the extraction of oxidized sulfur-containing compounds from gas oil. Acetonitrile solvent was rejected due to its low density close to gasoil density. Thus, the effect of solvent to fuel ratio (0.5-2) and number of extraction stages (1-3) were investigated for dimethylsulfoxide and dimethylformamide. It was found that the achieved desulfurization for dimethylformamide was higher than that of dimethylsulfoxide. But, the gasoil recovery after the extraction was higher for dimethylsulfoxide in comparison with dimethylformamide. The highest gasoil desulfurization and recovery were obtained 97% and 96%, respectively.