0]
آقای هادی ناظم بکایی و همکاران21 در سال 1385 برروی گوگرد زدایی گازوییل توسط باکتری RHODOCOCCUS P32C1 22تثبیت شده روی پایه پایمری تحقیقاتی را انجام داده اند که باکتری بومی P32C1 RHODOCOCCUS روی پایه پلیمری تثبیت شد. پایه های آلژینات و پلی اتیلن از میان انواع متفاوت پایه هایی که برای تثبیت سلول به کار میروند .
آزمایشهای اولیه گوگردزدایی در حضور ترکیب گوگرددار مدل دی بنزوتیوفن و در فاز آبی انجام شد و در نتیجه میزان تبدیل دی بنزوتیوفن توسط سلو لهای تثبیت شده در آلژینات و روی پلی
اتیلن به ترتیب 06/1میلی مول در ساعت به ازای هر کیلوگرم جرم خشک سلولی و18/0 میلی مول در ساعت به دست آمد. به منظور بررسی فعالیت گوگردزدایی سلو لهای تثبیت شده در
محیط آلی، میزان کاهش گوگرد کل یک نمونه گازوییل انداز ه گیری شد که در شرایط عملیاتی بهینه، سلو لهای تثبیت شده در آلژینات و روی پلی اتیلن باعث کاهش به ترتیب 10 و 4درصد گوگرد کل نمونه گازوییل شده بودند.
گوگردزدایی به روش بیولوژیکی به عنوان روشی مکمل یا جایگزین برای روش مرسوم HDS در سال های اخیر در جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است.میکرواورگانیسم های متفاوتی با قابلیت حذف گوگرد از ترکیب های گوگرددار موجود در سوخت ها، بدون تغییر در ساختار و ارزشحرارتی سوخت، شناسایی و جداسازی شده اند. توانایی حذف گوگرد از ترکیب های گوگرددار پیچیده مانند دی بنزوتیوفن و مشتقات شاخه دار آن توسط بسیاری از این میکرواورگانیسم ها گزارش شده است. باکتری RHODOCOCCUS P32C1 استفاده شده در این تحقیق نیز توانایی مصرف دی بنزوتیوفن، حذف گوگرد از آن و تبدیل آن به 2هیدروکسی بی فنیل رادارا است.
فعالیت های انجام شده برای توسعه صنعتی این فرایند، همگیبه صورت سیستم های سه فازی (آب/سلول/سوخت آلی) بودهاست. در این سیستم ها فاز آلی با فاز آبی حاوی سلول ها مخلوط شده و تولید امولسیون می کند که جداسازی سوخت آلی امولسیون شده بسیار مشکل است. در این تحقیق، باکتری P32C1 به دوروش تثبیت شده است. در روش اول باکتری در داخل ژل آلژینات (روش به دام اندازی) و در روش دوم روی پلی اتیلن (روش جذب سطحی فیزیکی )تثبیت شده و سپس عملکرد گوگردزدایی باکتری تثبیت شده به این دو روش مقایسه شده است.
مواد شیمیایی: دی بنزو تیوفن(DBT) ،2 هیدروکسی بی فنیل و (2-HBP) گلیسیرول و آلژینات BDH و پلی اتیلن
میکرواورگانیسم :باکتری RHODOCOCCUS P32C1
روش ها:
1.روش تهیه معلق سلولی
2.روش تثبیت سلول در آلژینات
3.روش تثبیت سلول در پلی اتیلن
توانایی گوگردزدایی باکتری از گازوییل در حالت تثبیت نشده،همان گونه که در جدول مشاهده
می شود، با افزایش میزان گوگرد برش نفتی، درصد گوگردزدایی کاهش یافته است.
جدول(2-3):توانایی گوگردزدایی باکتری R.P32C1 در حالت تثبیت نشده
دیزل HDS
دیزل اتمسفریک
نوع دیزل
ppm 303
ppm 1000
میزان گوگرد اولیه
ppm 156
ppm 763
میزان گوگرد پس از گوگردزدایی
5/48درصد
7/23 درصد
درصد گوگردزدایی

گازوییل مورد استفاده در تحقیق حاضر ppm7400 گوگرد داشته است ، در نتیجه حداکثر میزان گوگردزدایی معادل با 10 درصد در حالت تثبیت شده عددی قابل قبول و در حد توانایی میکرواورگانیسم است. با این وجود، علی رغم به کارگیری غلظت به نسبت بالای سلولی در این تحقیق، نتیجه های به دست آمده از گوگردزدایی گازوییل به وسیله ی سلول های تثبیت شده بیان گر فعالیت کم سلول ها است. در نتیجه استفاده از غلظت های بالاتر و تعداد بیشتر سلول الزامی خواهد بود.
چنین استنباط می شود که پایه آلژینات به دلیل نشتی کمتر سلول ها از آن و حفاظت بهتر از آنها(به ویژه درمجاورت گازوییل)، برای تثبیت سلول ها نسبت به پلی اتیلن مناسب تر است[20]
آقای ویلدانوف23 در سال در1988 در تحقیقی با عنوان گوگردزدایی از نفتا در دماهای بالا با استفاده از کاتالیست های نیمه فعال فلزی مطالعاتی صورت دادند به عنوان مثال از کاتالیزورهای هیدرودی سولفیوریزیشن با درصد پایین فلز و فعالیت %40-2 استفاده کردند این کاتالیست ها شامل فلزات کبالت و مولیبدن بود که امکان گوگردزدایی عمیق از فرآورده های نفتی را برآورده می ساخت که از طریق واکنش خوراک با هیدروژن در حضور کاتالیزور کبالت یا آهن در دمای 305-455 درجه سانتی گراد و فشار 60-600 پاسکال انجام می شد.
نکته مهم این است که در دمای بالا برای جدا کردن ترکیبات گوگردی از خوراک نفتا اولفین دار و کاهش مرکاپتان بازگشتی و نیز واکنش خوراک با گاز هیدروژن در حضور کاتالیست ( که شامل درصد کمی از فلزات بوده که نیمه مصرفی و قابل احیا است) می باشد.[21]
در سال 2011 آقای کامپوس مارتینز24 روی مرکاپتان زدایی از سوخت های مایع با استفاده از فرآیندهای اکسایشی مطالعاتی را صورت داده است که ازآن جمله می توان به اکسایش شیمیایی و بیولوژی اشاره کرد.
در فرآیند گوگردزدایی اکسیدی(ODS) 25 در مرحله اول اکسیداسیون انجام گرفته و سپس استخراج مایع در فشار و دما نسبتا” پایین انجام می شود.

شکل (2-3):دیاگرام فرایند گوگردزدایی اکسایشی((ODS
از معروف ترین مواد اکسید کننده می توان به پیش اسیدهای آلی اشاره کرد که در این موارد متداول ترین گزینه استفاده از یک نمک فلزی به خصوص نمک های تنگستن برای اکسیداسیون ترکیبات گوگرددار با پیش اسیدها می باشد، گزینه دوم استفاده از نمک های فلزات دیگری نظیر کبالت یا آهن است و همچنین با افزودن موارد دیگری نظیرNa3HOL3-SIO2 یا میتوان ظرفیت اکسیداسیون را بالاتر برد. همچنین خانواده دوم اکسید کننده ها شامل هیدروکسید های آلی می باشد که از معروف ترین آنها میتوان به tبوتیل هیدروپراکسید(TBHP) 26اشاره کرد. همچنین میتوان از پراکسید هیدروژن نیز به عنوان یک عامل اکسیداسیون قوی استفاده کرد که معمولا همراه با کاتالیزور های فلزای برای گوگردزدایی به کار می رود برای گوگردزدایی از ترکیبات هیدروژنی مختلف با استفاده از روش اکسیداسیون همراه با مایعات یونی گزینه های مطرح شامل یونهای مس و نقره می باشد که به دلیل تمایل بیشتر برای تشکیل کمپلکس های پی با مشتقات تیوفن دارای راندمان بالایی هستند. به عنوان مثال مایع یونBMImcu2cl3 1-بوتیل 3- متیل ایمیدازولیوم کلراید 23% از ترکیبات گوگرددار را استخراج کرد در حالیکهBMImBF4 بیشتر از 11% استخراج از خود نشان نمی دهد.
در روش گوگردزدایی با استفاده از فن آوری بیولوژیک مرکاپتان ها توسط باکتری ها و میکرو ارگانیزم های مختلف جدا می شود. گوگرد عموما در ساختار برخی از کو فاکتور های آنزیمی نظیر کو آنزیمA تیامین و بیوتین ، اسیدهای آمینه و پروتئین ها ( سیستین، میتیونین و پیوندهای دی سولفور) وجود دارد.
برخی از میکرو ارگانیزم ها می توانند گوگرد ترکیبات تیوفنین مانند DBT 27 را مصرف کرده و در صد گوگرد را به این ترتیب کاهش دهد این گوگردزدایی می تواند با مکانیسم تخریبی یا اکسایشی صورت پذیرد.
از فرآیندهای مورد استفاده در صنعت می توان به فرآیندHDS 28 اشاره کرد که در آن ترکیبات
گوگردی در دما و فشار بالا جدا می شوند.
فرآیند بیولوژیکی ( BDS)29 برای گوگردزدایی ترکیبات سر سخت تر گوگردار اعمال خواهد شد
که بهتر است در دمای بالا انجام گیرد.
برای اعمال فرآیند(BDS) وجود یک زیست کاتالیزور صنعتی ضروری به نظر میرسد. زیست کاتالیزور های موجود به افزایش نرخ گوگردزدایی تا نزدیک 500 برابر نیاز دارد.
در این روش نزدیک به 70 تا 80 درصد دی اکسید کربن کمتری نسبت بهHDS منتشر می شود.]22[
همچنین کلوس واینرز 30در سال 1980 روشی برای گوگردزدایی از گازها را به صورت پتنت ارائه کرد که در آن وش انجام گوگردزدایی از گازها با استفاده از شست و شو با سنگ آهک و دوغاب آهک و اکسیداسیون سولفیت بر جا مانده با هوا درPH پایین به سولفات کلسیم انجام می شود. نمایی از این فرآیند در شکل زیر مشاهده می شود]23[

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   تحقیق درباره ورزشکاران، دانشگاه تهران، استان کردستان

شکل(2-4): دیاگرام گوگردزدایی با استفاده از شست و شو با سنگ آهک و دوغاب آهک و اکسیداسیون سولفیت
مازگاروف31 و ویل دانوف32 در سال 2000 در مقاله با عنوان کاتالیست ها و فرآیندهای جدید برای گوگرد زدایی از نفت خام و فاضلاب های صنعتی بر روی انواع فرآیندهای مرکاپتان زدایی از نفت خام و میعانات گازی مطالعات دقیقی انجام داده اند و نفت خام میدان های نفتی مختلف را با درصد گوگرد موجود در هر یک ار آنها مقایسه نموده اند.
در این روش از کاتالیست های فتالو سیانین ها استفاده شده است ، این کاتالیست ها در شرکتbecthal engineering و با توسعه فن آوری VNIIUS انجام گردید. در این روش ابتدا نفت خام در دمای 50-6 درجه سانتی گراد وارد دستگاه شست و شوی اولیه می شود که در آنجا با استفاده از محلول هیدروکسید سدیم 1% سولفید هیدروژن و اسید های نفتیک سبک از نفت خام جدا می شود، سپس نفت خام خروجی از این مرحله با کاتالیزور و هوا ترکیب شده و وارد راکتور اکسیداسیون می گردد که در این راکتور واکنش زیر صورت می گیرد:
2RSNa + 5/0 O2 + H2O ? RSSR + 2NaOH (2-1)
که خلاصه ای از فرایند مزبور در شکل زیر آمده است:

شکل(2-5):دیاگرام فرایند مرکاپتان زدایی با کاتالیست فتالوسیانین
مخلوط خروجی از راکتور اکسیداسیون از بالا به سمت ته نشین کنندهV-4 جریان می یابد که در آنجا نفت خام با ته نینی از کاتالیست جدا می شود.
کمپلکس کاتالیست از پایین بوسیله پمپP-1 به راکتور بر می گردد و نفت خام مرکاپتان زدایی شده از بالای مخزنV-4 به جداکنندهV-5 وارد می شود تا قطرات باقی مانده سود و کاتالیست از نفت خام جدا می گردد. این محلول ها از پایین جدا کنندهV-5 به ظروف V-2وV-3 بر می گردند و از بالایV-5 نفت خام مرکاپتان زدایی شده که حاوی مقداری دی سولفید(RSSR) می باشد، خارج می شود. همچنین در این مقاله به انواع فرآیندهای مرکاپتان زدایی نظیر DMC,DMC-1M,DMC-3وDMD-2K فرآیند زراکس اشاره شده است و شکل های هر فرآینده به تفکیک آمده است.
در فرآیند DMC-1M علاوه بر جدا کردن سولفید هیدروژن و مرکاپتان های سبک از نفت خام سبک و میعانات گازی از نفت خام سنگین با و یسکوزیته های بالا نیز جداسازی صورت می گیرد.

شکل (2-6):دیاگرام فرایند-1MCDM
در فرآیند DMC-3مرکاپتان های سبک و نیمه سنگین شامل مرکاپتان های متان، اتان ، پروپان و بوتان از نفت خام میعانات گازی می تواند جدا شود که نمایی از فرآیند DMC-3 در شکل شماره آمده است.

شکل(2-7):دیاگرام فرایند DMC-3
در فرآیندDMD-2K چداسازی ترکیبات گوگرد دار نظیر H2S,RSH,COS,CS2 از هیدروکربن های اتان تا هگزان صورت می گیرد که فرآیند این جداسازی در شکل آمده است.

شکل (2-8):دیاگرام فرایند DMD-2K
به دلیل استفاده از کاتالیست کبالت فتالو سیانین (IVKAZ) و محلول های قلیایی فاضلاب های ناشی از فرآیندهایDMC ,DMD دارای مقادیرقابل توجهی از کاتالیست و ترکیبات دی سولفید می باشد که برای جداسازی و تصفیه این فاضلاب ها از فرآیند زراکس استفاده می شود که نمایی از این فرآیند در شکل آمده است:[24]

شکل (2-9):دیاگرام فرایند زراکس
همچنین آقای لو جوانگ33 و همکاران34 در سال 2008 بر روی گوگردزدایی از سوخت های دیزلی با استفاده از مایعات یونی مطالعاتی انجام داده اند و به این نتیجه رسیده اند که می توان از مایعات یونی به عنوان حلال های استخراج‌گر نوین برای گوگردزدایی کامل سوخت‌های فسیلی بخصوص در زدایش ترکیبات گوگرددار با تکنیک‌های متداول هیدروگوگردزدایی بکار برد. توانایی گوگردزدایی یک مایع یونی به ساختار و اندازه آن بستگی دارد. در

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید