Benzin ve dizel yakıtların adsorpsiyon ile desülfürizasyonu çalışması

Tez çalışması, çoğu durumda, HDS olarak da bilinen hidrodesülfürizasyon prosedürü, mevcut kükürt seviyesini düşürmek için gerçekleştirilir. Bu hidro-arıtma prosedürü, tiyoller (merkaptanlar) ve sülfürler gibi spesifik kükürt bileşiklerinin çıkarılmasında oldukça etkilidir; ancak, kükürt bileşiklerinin tiyofen sınıfının çıkarılmasında o kadar etkili değildir. HDS, daha derin bir seviyede (10 ppm S veya altı) benzin kükürt giderme için uygun değildir, çünkü önemli miktarda hidrojen harcamasına ihtiyaç duyar ve olefin doygunluğu nedeniyle her zaman oktan sayısında önemli bir kayba yol açar. Bu iki faktörün birleşimi, HDS'yi bu uygulama için kullanışsız hale getirir. Adsorpsiyon olarak bilinen kükürt giderme yöntemi, başlangıçta kükürt bileşiklerinden yoksun olan adsorban olarak bilinen katı bir malzemenin kükürt bileşiklerini seçici olarak adsorbe etme kabiliyetine dayanır. Çevrede kükürt veya organik kükürt bileşiklerinin bulunması hem doğrudan hem de dolaylı olarak olumsuz sonuçlar doğurabilir. Buradaki zorluk, sıvı yakıtlardan kükürt bileşiklerini seçici olarak uzaklaştırmak için adsorpsiyon sürecini kullanmaktır. Bu işlem, diğer işlemlere göre daha düşük sıcaklıklarda ve atmosfer basınçlarında gerçekleştirilebilir ve alternatif adsorban malzeme olarak endüstriyel atıklardan faydalanabilir. Bu, yalnızca yakıtlardaki kirletici maddeleri ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda atık bertarafının neden olduğu çevresel etkiyi de azaltır. Hidrodesülfürizasyon, petrol endüstrisinde önemli bir rol oynar. HDS, tiyolleri, sülfürleri ve disülfidleri uzaklaştırmada başarılı olmuştur, ancak tiyofen, benzotiyofen, dibenzotiyofen ve bunların alkillenmiş türevleri için daha az etki göstermiştir. Bu, ticari benzin ve dizelde, HDS'den sonra bile, araçlardan kaynaklanan SOx emisyonlarının ana kaynağı olan sırasıyla 300 ve 500 ppm konsantrasyonlarda büyük miktarda organik kükürt bileşiklerini açıklar. Bu nedenle, petrolden türetilen yakıtların üretim maliyetini en aza indirecek yeni teknolojilere ihtiyaç duyulmaktadır. Her gözenek tipi, adsorpsiyon fenomeninde belirli bir rol oynar. Mikro gözenekler tek başına bir aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesini pratik olarak belirler: bunlar adsorbanın neredeyse tüm yüzeyini ve hacmini temsil eder. Makro gözenekler ve mezo gözenekler, mikro gözeneklerden geçen yollardır. Genel olarak, bir adsorbanın "düşük maliyetli" olarak kabul edilmesi için, bol miktarda bir yapıya ve basit bir edinime, yani, çok az işlem gerektiren veya hiç işlem gerektirmeyen bir endüstrinin yan ürünü/atığı olması gerekir. Doğal malzemeler veya endüstriyel ya da tarımsal operasyonların belirli artıkları, düşük maliyetli adsorbanların ana kaynağıdır, genellikle bu malzemeler büyük miktarlarda kolaylıkla temin edilebilir. Bu nedenle ucuzdurlar ve ekonomik değerleri oldukça azdır.