بررسي گوگردزدايي از برش هاي نفتي با استفاده از فناوري كاويتاسيون هيدروديناميك

دكتري

ارتقاء كيفيت فرآورده¬هاي هيدروكربوري يكي از مهم‌ترين چالش¬هاي صنايع پالايشي مي¬باشد. ضرورت اين مهم با توجه به روند تقاضاي بازار و محدوديت¬هاي زيست محيطي ايجاب كننده دستيابي به فناوري¬هاي به-روز و كارآمد در حوزه ارتقاء كيفيت فرآورده¬هاي حاصل از پالايش نفت خام مي¬باشد. در رساله حاضر، كارايي فناوري كاويتاسيون هيدروديناميك در گوگردزدايي از برش¬هاي منتخب نفتي بررسي شده است. در همين راستا طراحي و ساخت سامانه آزمايشگاهي صورت گرفته است. آزمون¬هاي عملياتي و پديده شناختي از طريق مشاهده بصري و نيز تحليل سيگنا¬ل¬هاي صوتي، وقوع كاويتاسيون در محيط¬هاي مختلف را تصديق كرده¬اند. براي اين منظور، ضمن ترسيم سيگنال¬هاي صوتي ناشي از فروپاشي حباب¬هاي كاويتاسيوني، بهره¬گيري از تبديل فوريه، رسم نمودار طيفي و آناليز مقدار مؤثر، صورت گرفته است. مشاهدات حاكي از تغييرات فركانس غالب با شدت كلي كاويتاسيون و امكان شناسايي محدوده بهينه عملياتي با استفاده از آن مي¬باشد. با هدف سنجش عملكرد شيميايي، كارايي كاويتاسيون هيدروديناميك در تصفيه پساب مدل حاوي رنگ¬هاي آلي بررسي شده است. بر اساس نتايج به دست آمده، ميزان 90% رنگ¬بري برليانت بلو (CBB) در شرايط بهينه برابر bar 7، mg L-1 700 و mg L-1550 به ترتيب براي فشار ورودي راكتور، غلظت هيدروژن پراكسايد (H2O2) و غلظت پتاسيم پرسولفات (K2S2O8) حاصل شده است. در اثر استفاده از اين فرآيند تركيبي، ضريب هم¬افزايي معادل 1/3 به دست آمد. در نهايت، فرآيند تركيبي مبتني بر كاويتاسيون هيدروديناميك (HCAOD) اثر قابل توجهي در تقويت گوگردزدايي اكسيداسيوني از ديزل با بهره¬گيري از هيدروژن پراكسايد (H2O2) در نقش عامل اكسيدكننده و فرميك اسيد (HCOOH) به‌عنوان كاتاليست از خود نشان داده است. طراحي آزمايش¬ها به روش باكس-بنكن (BBD) به‌عنوان يكي از روش¬هاي رويه سطح پاسخ(RSM) انجام گرديد. آناليز نمونه¬ها با اندازه¬گيري ميزان كل تركيبات گوگردي بر اساس استاندارد ASTM D4294 صورت گرفته است. نتايج حاكي از آن است كه دستيابي به ميزان گوگردزدايي 91% در دماي ثابت C°50، با مقادير بهينه براي فشار ورودي راكتور، نسبت اسيد به اكسيدكننده و مدت زمان واكنش اكسيداسيون به ترتيب برابر bar 2/4، 2/3 و min29 امكان¬پذير مي¬باشد. همچنين بررسي¬هاي تجربي بر گوگردزدايي از سوخت ديزل با استفاده از سامانه آب-سوخت در نسبت فاز آلي به آبي برابر 25/0، فشار ورودي به راكتور bar4 منجر به دستيابي به ميزان تبديل 68% با بهره¬گيري از راكتور مجهز به اريفيس داراي 33 روزنه با نسبت محيط به مساحت جريان (α)، برابر 8/5 شده است.

194714

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي

دكتر محمد تقي صادقي