عنوان پایان‌نامه

بررسی تجربی حذف ترکیبات گوگردی سبک از گاز نفتی مایع شده توسط فرایند جذب سطحی



    دانشجو در تاریخ ۱۴ بهمن ۱۳۹۲ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "بررسی تجربی حذف ترکیبات گوگردی سبک از گاز نفتی مایع شده توسط فرایند جذب سطحی" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    مهندسی شیمی – فرآوری و انتقال گاز
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1432.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62809
    تاریخ دفاع
    ۱۴ بهمن ۱۳۹۲
    دانشجو
    شبیر کمالی
    استاد راهنما
    شهره فاطمی
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    با توجه به اهمیت گوگردزدایی ازگاز مایع شده نفتی (LPG)، در کار حاضر بررسی آزمایشگاهی جذب ایزوپروپیل مرکاپتان، به عنوان مدلی از ترکیبات گوگردی، از هپتان نرمال به عنوان مدلی از ترکیبات سبک نفتی مشابه بر روی جاذب‌های مختلف انجام شد. با توجه به غلظت کم ترکیبات مرکاپتانی در خوراک‌های نفتی سبک سعی شد در غلظت‌های نزدیک بهppmw 500 از ماده گوگردی، ظرفیت جذب جاذب‌های متخلخل شامل دو گروه عمده (کربنی و سیلیکایی) بررسی شود. ابتدا کربن فعال به عنوان مرجع با جاذب‌های سیلیکایی از نوع UVM-7 و SBA-15مورد مقایسه قرار گرفت، و بررسی‌ها نشان داد که جاذب کربنی ظرفیت بیشتری برای جذب مرکاپتان نسبت به جاذب‌های سیلیکایی دارد. در مرحله بعد قدرت جذب نانو ساختار‌های کربنی جدید شامل گرافن و گرافن اکسید مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که گرافن اکسید بیشترین ظرفیت جذب را برای حذف مرکاپتان دارد. در ادامه اصلاح خواص کربن فعال به منظور افزایش ظرفیت جذب توسط روش‌های اسید شویی ( نیتریک اسید و سولفوریک اسید ) و نیز فلز نشانی ( نیکل نشانی) در حضور دو نوع حلال ( آب و استن) انجام شد و تأثیر هریک از این روش‌ها با کمک طراحی آزمایش‌ها مورد تحلیل قرار گرفت. در نهایت کربن فعال اصلاح شده با نیتریک اسید و با نیکل نشانی به میزان %5 وزنی در حضور حلال آب بیشترین ظرفیت جذب مرکاپتان برابر با (mg/g)25/42 را نشان داد. در نهایت مدل‌سازی ایزوترم‌های جذب جاذب‌های کربنی در دمای محیط انجام شد و پارامترهای بهینه جذب تعیین گردید. مدل‌های ایزوترم بورو سوتلونگو، سیپس و رادکه-پراسنیتز با توجه به معیار خطای هیبریدی، برای هر سه جاذب کربن فعال، گرافن و گرافن اکسید بهترین تطبیق را داشتند.
    Abstract
    In present study according to the significance of desulfurization from liquefied petroleum gas (LPG), adsorption of sulfuric compounds especially mercaptan type compounds by the porous adsorbents (carbonic and silicate adsorbents) was investigated. Isopropyl mercaptan (propanethiol) as sulfuric compound model and n- heptane as LPG model were used and due to the low concentration of sulfuric compounds in LPG feedstock initial concentration of 500 ppmw was considered in the equilibrium adsorption tests. Firstly, activated carbon (AC) as carbonic adsorbent was compared with SBA-15 and UVM-7 as silicate adsorbents. The results revealed that activated carbon has higher adsorption capacity than the silicate adsorbents. Secondly, adorption capacity of nano-structure carbonic adsorbents including Graphene (G) and Graphene Oxide (GO) was investigated. Results showed that GO has highest capacity of mercaptan removal although its price is much higher than AC price. Thereafter, AC pretreatment was implemented to improve its adsorption capacity by acid treatment (Nitric acid and Sulfuric acid) accompanied with Ni impregnation (Nickel nitrate) in presence of different solvents (water and aceton). The impact of each treatment method was studied by statistical design of experiments and analysis of the results. It was revealed that AC modified by nitric acid with 5% Nickel-Nitrate in presence of water had the highest adsorption capacity of 42.25 mg mercaptan/gr.ads. Finally, adsorption isotherms of mercaptan on AC, G and GO at room temperature were modeled by direct search method of regression and the optimum parameters were determined. Brouers–Sotolongo, Sips and Radke–Prausnitz isotherm models have shown the lowest hybrid error with respect to the experimental data for the three adsorbents, respectively