حذف مرکاپتان از جریان گازی با استفاده از کاتالیست بر پایه آلومینا

در این پژوهش حذف مرکاپتان از جریان گازی با استفاده از نانوآلومینا مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور اکسیداسیون مرکاپتان ها و در عین حال جذب سطحی آن ها با استفاده از کاتالیست های بر پایه آلومینا انجام گرفته است. در این تحقیق آلومینا نقش جاذب مرکاپتان را دارد و از طریق واکنش کاتالیستی اکسیداسیون مرکاپتان روی کاتالیست های بر پایه آلومینا، موجب تبدیل مرکاپتان به دی سولفید و سایر ترکیبات گوگرددار می شود. نوع مرکاپتان بکار رفته در آزمایش ها، ایزوپروپیل مرکاپتان بوده و محصول اصلی واکنش اکسیداسیون، دی پروپیل دی سولفید می باشد. در ابتدا نانوآلومینا به عنوان پایه کاتالیست ساخته شد و کاتالیست های فلزی شامل تنگستن و مولیبدن بر روی آن بارگذاری شدند. آنالیزهای مختلفی شامل sem، tem، xrd، icp و asap بر روی نانوآلومینا و کاتالیست های ساخته شده بر پایه آن انجام گرفت و تعیین مشخصات کاتالیست به کمک آن ها صورت پذیرفت. سپس اکسیداسیون ایزوپروپیل مرکاپتان روی کاتالیست های فلزی بر پایه آلومینا در حضور اکسیژن بررسی شد و مشخص شد که نانوکاتالیست اکسید تنگستن بر پایه نانوآلومینا با تبدیل بیش از 98 درصد، به خوبی قابلیت حذف ایزوپروپیل مرکاپتان را دارد. به منظور بررسی تاثیر عوامل مختلف عملیاتی و همچنین به دست آوردن شرایط بهینه در واکنش کاتالیستی، متغیرهای دما، میزان بارگذاری فلز، نسبت مولی اکسیژن به ایزوپروپیل مرکاپتان در خوراک و سرعت حجمی گاز ورودی انتخاب شدند. با طراحی آزمایش به کمک نرم افزار design expert و انجام آزمایش های مختلف، تاثیر تک تک عوامل نام برده، به همراه برهم کنش آن ها، در حذف ایزوپروپیل مرکاپتان به دقت مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت و مقادیر بهینه ی آن ها ارائه شد. بر این اساس مشخص گردید که با قرار دادن دو پارامتر دما و نسبت مولی اکسیژن به ایزوپروپیل مرکاپتان، در مقدار بیشینه خود و همچنین با قرار دادن دو پارامتر میزان بارگذاری فلز و سرعت حجمی گاز در مقدار کمینه شان، در بازه های تعیین شده برای هر پارامتر، می توان به بیشترین میزان حذف ایزوپروپیل مرکاپتان دست یافت.