کاربرد نانومواد در بهبود عملکرد کاتالیست ها در فرایندهای پالایش نفت

با کاهش ذخایر نفت خام سبک و افزایش تقاضا برای سوخت های پاک و باکیفیت، صنایع پالایشگاهی ناگزیر به استفاده از فناوری های پیشرفته جهت ارتقای کیفیت خوراک های سنگین و سنگین تر هستند. در این میان، فرایندهای کاتالیستی مانند هیدروکراکینگ، هیدروژن زدایی و گوگردزدایی هیدروژنی نقشی محوری ایفا می کنند. با این حال، کاتالیست های سنتی به دلیل محدودیت های انتقال جرم، مساحت سطح پایین و غیرفعال شدن سریع ناشی از رسوب کک و مسمومیت فلزی، بازدهی بهینه را ارائه نمی دهند. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی و تحلیل کاربرد نانومواد در بهبود عملکرد کاتالیست های پالایشگاهی به روش تجربی و مقایسه ای انجام شده است. بدین منظور، سه گروه کاتالیست شامل کاتالیست سنتی اکسید کبالت-مولیبدن بر پایه آلومینا، کاتالیست نانوساختار با پایه آلومینای نانوذره ای و کاتالیست نانوساختار با پایه زئولیتی سلسله مراتب سنتز و عملکرد آن ها در حذف ترکیبات گوگردی مورد مقایسه قرار گرفت. یافته های این پژوهش نشان داد که استفاده از پایه های نانوساختار با تخلخل سلسله مراتبی، به دلیل افزایش چشمگیر مساحت سطح فعال و تسهیل نفوذ درون ذره ای واکنش دهنده ها، پایداری حرارتی و فعالیت کاتالیستی را به طور معناداری بهبود می بخشد. همچنین میزان تجمع کک بر روی نانوکاتالیست مهندسی شده در مقایسه با کاتالیست سنتی به شدت کاهش یافت. نتایج این تحقیق مسیر نوینی را در طراحی نانوکاتالیست های کارآمد برای تولید سوخت های سازگار با محیط زیست هموار می سازد.

کلیدواژه ها:

نانوکاتالیست ، پالایش نفت ، هیدروکراکینگ ، هیدروتریتینگ ، گزینش پذیری ، بهبود عملکرد.