การขจัดกำมะถันแบบดูดซับจากน้ำมันดีเซลบนวายซีโอไลต์แลกเปลี่ยนไอออน

Abstract

ปัจจุบัน 95 เปอร์เซ็นต์ ของการขนส่งขึ้นกับเชื้อเพลิงซอสซิลโดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำมันดีเซล น้ำมันดีเซลไม่ได้มีส่วนประกอบแค่พาราฟินและโอเลฟินเพียงเท่านั้น ยังมีสารประกอบกำมะถันซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งที่ก่อให้เกิดภาวะฝนกรด การกัดกร่อนอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ความเป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยาและก่อให้เกิดปัญหาต่อระบบทางเดินหายใจ เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าวกระบวนการขจัดกำมะถันโดยการดูดซับถูกนำมาใช้กับน้ำมันดีเซลเพื่อลดปริมาณของกำมะถันในน้ำมันดีเซล อย่างไรก็ตามน้ำมันดีเซลยังคงมีส่วนประกอบอื่นๆ เช่น สารประกอบแอโรแมติกและไนโตรเจนอยู่ด้วย ดังนั้น งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลของสารประกอบแอโรแมติกและไนโตรเจนต่อการขจัดกำมะถันในรูปของไดเบนโซไทโอฟีนและ 4,6-ไดเมทิลไดเบนโซไทโอฟีน ในน้ำมันจำลองที่มีนอร์มัลออกเทนเป็นตัวทำละลายโดยการดูดซับโดยใช้คอลัมน์แบบเบดนิ่งที่บรรจุตัวดูดซับ ตัวดูดซับที่ใช้ในการศึกษามี 6 ชนิด ได้แก่ ซีโอไลต์ Na-Y, Ni-Y, La-Y, Ce-Y, Ni-La-Y และ Ni-Ce-Y ผลการทดลองแสดงในรูปของความจุเบรคทรูและความจุทั้งหมดในการดูดซับสารประกอบกำมะถันซึ่งสามารถคำนวณได้จากเส้นโค้งเบรคทรู พบว่าความจุในการดูดซับไดเบนโซไทโอฟีนและ 4,6-ไดเมทิลไดเบนโซไทโอฟีนในน้ำมันจำลองที่มีสารประกอบแอโรแมติกและไนโตรเจนโดยใช้ตัวดูดซับชนิดต่างๆ ลดลงตามลำดับดังนี้ Na-Y ~ Ni-Ce-Y ~ Ni-Y > La-Y > Ce-Y > Ni-La-Y สารประกอบแอโรแมติกและไนโตรเจนส่งผลให้ความจุการดูดซับสารประกอบกำมะถันลดลงโดยสารประกอบไนโตรเจนส่งผลต่อการลดลงของการดูดซับสารประกอบกำมะถันมากกว่าสารประกอบแอโรแมติก นอกจากนี้ศึกษาการคืนสภาพตัวดูดซับซีโอไลต์ Na-Y ด้วยการสกัดด้วยตัวทำละลายโดยตัวแปรที่ศึกษา ได้แก่ ชนิดตัวทำละลาย อุณหภูมิและอัตราการไหลของตัวทำละลาย พบว่า การคายสารประกอบที่ดูดซับบ่งบอกประสิทธิภาพของการคืนสภาพจะขึ้นกับสภาพขั้วที่เหมือนกันของตัวทำละลายและสารที่ถูกดูดซับ ตัวทำละลายที่มีอุณหภูมิสูงมักจะช่วยให้สกัดสารถูกดูดซับได้ดีขึ้น และการใช้อัตราการไหลต่ำช่วยให้ตัวทำละลายมีเวลามากในการสกัดสารถูกดูดซับ