ارزیابی تجربی و شبیه سازی مولکولی کاربرد چارچوب های فلز-آلی در حذف ترکیبات گوگردی از برش های نفتی-بنزینی به منظور تولید سوخت پاک

وجود ترکیبات گوگردی و مرکاپتان ها در برش های نفتی، موجب آلودگی محیط زیست شده و در خطوط انتقال و مخازن نگهداری، باعث خوردگی می شود. بنابراین لازم است تا مقدار گوگرد و مرکاپتان ها در برش های نفتی تا حد استانداردهای بین الملی کاهش یابد. چارچوب های فلز-آلی دسته ی از جاذب های نانو-متخلخل هستند که برای ذخیره سازی و جداسازی گازها و بهره برداری از انرژی و اصلاح محیط زیست مناسب تشخیص داده شده است. این مقاله با استفاده از آزمایشات تجربی و نیز شبیه سازی مولکولی تلاش می کند تا حذف ترکیبات گوگرددار از بنزین را مورد بررسی قرار دهد. در آزمایش های تجربی گوگردزدایی از تیوفن و بنزوتیوفن که ترکیبات آروماتیک گوگرددار در بنزین هستند به عنوان بنزین مدل شده استفاده شد. فرآیند گوگردزدایی توسط برخی چارچوبهای فلز-آلی با جرم g۰۵/۰ در مدت زمان ۸ ساعت و در دمای K۳۰۸ انجام شد. در قسمت شبیه سازی مولکولی نیز برای بنزین یک مدل تعریف شد که شامل مخلوط دوتایی از نرمال-هگزان/بنزوتیوفن، نرمال-هگزان/تیوفن و نرمال-هگزان/اتان تیول بود. مقدار جذب و گزینندگی ترکیبات گوگرددار در چارچوبهای فلز-آلی مورد بررسی قرار گرفت. بهترین جداسازی در مخلوط نرمال-هگزان و ترکیبات گوگرددار مربوط به کسر مولی ۰۱/۰ در دمای K۳۱۸ بود که این مقدار برای مخلوط بنزوتیوفن و نرمال-هگزان برابر با ۹۲/۱۲۸۵۲، برای مخلوط تیوفن و نرمال-هگزان برابر با ۹۴/۶۲۸ و برای مخلوط اتان تیول و نرمال-هگزان برابر با ۶۹۹/۵۰ بدست آمد. نتایج نمودارهای جذب و گزینندگی ترکیبات گوگرددار بر چارچوب های فلز-آلی -در هر دو بخش تجربی و شبیه سازی- نشان داد که MIL-۴۷(V) دارای بیشترین گزینندگی و جذب برای ترکیبات گوگرددار است. در هر دو بخش تجربی و شبیه سازی مولکولی مشخص شد که چارچوبهای فلز-آلی می توانند حذف کننده ی مناسبی برای ترکیبات گوگرددار، جهت بدست آوردن سوخت پاک باشند.

کلیدواژه ها:

برش های نفتی ، چارچوبهای فلز-آلی ، گزینندگی ، گوگردزدایی ، جذب فیزیکی ، شبیه سازی مولکولی