بررسی اثر سیلیس زدایی کنترل شده بر توسعه ساختارهای مزوحفره ای زئولیت ZSM-۵ و بهینه سازی عملکرد آن در فرآیند گوگردزدایی جذبی سوخت مدل با غلظت پایین گوگرد تحت شرایط عملیاتی ملایم

کاهش گوگرد در سوخت ها از موثرترین راهکارها برای کاهش انتشار گازهای اکسیدی گوگرد به اتمسفر است. در میان روش های مختلف گوگردزدایی، فرآیند گوگردزدایی جذبی به دلیل شرایط عملیاتی ملایم و هزینه ی پایین گزینه ای مناسب برای تصفیه ی سوخت محسوب می شود. در این پژوهش تاثیر تیمارهای قلیایی منفرد و ترکیبی (NaOH) و (NaOH+TPAOH) بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و عملکرد جذبی زئولیت ZSM-۵ در فرآیند گوگردزدایی جذبی از سوخت مدل با غلظت پایین گوگرد (۵۰۰ppm) بررسی شد. هدف اصلی، ایجاد ساختارهای مزوحفره ای کنترل شده جهت بهبود ظرفیت و سرعت جذب ترکیبات گوگردی نظیر تیوفن و دی بنزوتیوفن در شرایط عملیاتی ملایم بود. نتایج آزمون های FT-IR، XRD و BET نشان داد که تیمار قلیایی منجر به تشکیل ساختار سلسله مراتبی بدون تخریب چارچوب بلوری زئولیت می شود. استفاده از محلول ترکیبی NaOH+TPAOH موجب ایجاد مزوحفرات یکنواخت تر، افزایش مساحت سطح ویژه از ۳۲۴ به ۳۶۸ m²/g و بهبود حجم کل حفرات گردید. ارزیابی عملکرد جذبی نشان داد نمونه اصلاح شده با NaOH+TPAOH بالاترین ظرفیت جذب را برای تیوفن (۱۵ mg/g) و دی بنزوتیوفن (۶۷ mgS/g) داشت که به طور قابل توجهی بهتر از نمونه اصلاح شده با NaOH برای تیوفن (۹.۵ mg/g) و دی بنزوتیوفن (mgS/g خالص) بود. این افزایش به توسعه مزوحفرات و بهبود دسترسی به سایت های فعال داخلی نسبت داده می شود. نتایج حاصل بیانگر آن است که تشکیل ساختارهای مزوحفره ای یکنواخت در زئولیت ZSM-۵ می تواند حتی در غلظت های پایین ترکیبات گوگردی و شرایط عملیاتی ملایم تر کارایی گوگردزدایی جذبی را به طور چشمگیری ارتقا دهد.

کلیدواژه ها:

زئولیت ZSM-۵ ، عملیات سیلیس زدایی ، TPAOH ، NaOH ، گوگردزدایی جذبی ، ساختار سلسله مراتبی