การกำจัดสารประกอบกำมะถันในน้ำมันเชื้อเพลิงโดยการดูดซับบนตัวดูดซับประเภทซีโอไลท์ : รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์

Abstract

ปัจจุบันกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงที่มีกำมะถันในปริมาณต่ำเป็นพิเศษเป็นที่ต้องการมากขึ้น ในช่วงที่ผ่านมากระบวนการดูดซับจึงได้รับความสนใจในการกำจัดสารประกอบกำมะถันประเภทที่กำจัดได้ยากซึ่งไม่สามารถกำจัดได้โดยวิธีไฮโดรดีซัลเฟอร์ไรเซชั่น (Hydrodesulfurization) งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการดูดซับสารประกอบกำมะถันประเภทไทโอฟีน 3 ชนิด คือ 3-เมทิลไทโอฟีน เบนโซไทโอฟีน และไดเบนโซไทโอฟีน ในระบบแบบต่อเนื่อง โดยใช้ตัวดูดซับ คือโซเดียมเอ็กส์ซีโอไลท์ (NaX zeolite) และใช้ดีเคน และไอโซออกเทน เป็นแบบจำลองของน้ำมันเชื้อเพลิงดีเซลและแก๊สโซลีนตามลำดับ โดยศึกษาผลกระทบของความเข้มข้นตั้งต้นของสารประกอบกำมะถันและชนิดของสารประกอบกำมะถันที่มีผลต่อกราฟการเบรคทรู ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเมื่อความเข้มข้นตั้งต้นของสารประกอบกำมะถันในสารละลายสูงขึ้น ความชันของกราฟการเบรคทรูมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น แต่ระยะเวลาในการเบรคทรูจะสั้นลง เมื่อเปรียบเทียบระยะเวลาในการเบรคทรูของสารประกอบกำมะถันทั้ง 3 ชนิดพบว่าลดลง ตามลำดับดังนี้ เบนโซไทโอฟีน>3-เมทิลไทโอฟีน>ไดเบนโซไทโอฟีน สำหรับการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายกราฟการเบรคทรูของการดูดซับของสารประกอบกำมะถันบนโซเดียมเอ็กซ์ซีโอไลท์นั้นได้พิจารณาทั้งการแพร่ผ่านของสารประกอบกำมะถันทั้งภายในหอดูดซับและภายในซีโอไลท์ ผลที่ได้จากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สอดคล้องกับผลการทดลองภายใต้สภาวะต่าง ๆ นอกจากนี้ได้ทำการศึกษาการฟื้นฟูสภาพและการนำตัวดูดซับกลับมาใช้ใหม่ที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส ซึ่งพบว่าสามารถฟื้นฟูความสามารถในการดูดซับของโซเดียมเอ็กซ์ซีโอไลท์ได้ดีในกรณีของ 3-เมทิลไทโอฟีน และเบนโซไทโอฟีน แต่ยังไม่มีประสิทธิภาพดีพอสำหรับไดเบนโซไทโอฟีน