Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การกำจัดกำมะถันอินทรีย์ในเชื้อเพลิงเหลวโดยการดูดซับบนซีโอไลต์ที่แลกเปลี่ยนไอออนโลหะ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Removal of organic sulfurs in liquid fuel by adsorption on metal ion-exchanged zeolites

Year (A.D.)

2006

Document Type

Thesis

First Advisor

ชวลิต งามจรัสศรีวิชัย

Second Advisor

ภัทรพรรณ ประศาสน์สารกิจ

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เคมีเทคนิค

DOI

10.58837/CHULA.THE.2006.947

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการขจัดกำมะถันอินทรีย์ที่มีโครงสร้างเป็นแอโรแมติก โดยการดูดซับด้วยซีโอไลต์ชนิดฟูจาไซต์ ได้แก่ Nay และ HUSY ที่ผ่านการแลกเปลี่ยนไอออนด้วยสารละลายโลหะชนิดต่างๆ ได้แก่ Cu, Ni, Zn และ La การดูดซับทำที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ โดยใช้น้ำมันเชื้อเพลิงจำลองซึ่งเป็นสารละลายของกำมะถันอินทรีย์ ได้แก่ ไทโอฟีน เบนโซไทโอฟีน และไดเบนโซไทโอฟีน ปริมาณ 500 ppm ในตัวทำละลายเฮกเซนหรือเฮกซะเดกเคน และน้ำมันเชื้อเพลิงจริง ได้แก่ น้ำมันดีเซลที่มีปริมาณกำมะถันอินทรีย์ 229 ppm จากผลการศึกษาพบว่าชนิดและปริมาณของไอออนโลหะรวมถึงโครงสร้างของซีโอไลต์มีผลต่อการดูดซับกำมะถันอินทรีย์แต่ละชนิด โดยซีโอไลต์ที่สามารถขจัด ไทโอฟีน เบนโซไทโอฟีนและไดเบนโซไทโอฟีนได้ดี คือ LaNay LaHUSY และ CuNay ตามลำดับ และในการศึกษาผลของสารอินทรีย์อื่นๆ ที่มีโครงสร้างเป็นแอโรแมติก พบว่าซีโอไลต์ LaHUSY ให้ผลการเลือกดูดซับเบนโซไทโอฟีนและไดเบนโซไทโอฟีนดีที่สุด เนื่องจาก La [superscript s+] ที่แลกเปลี่ยนบนซีโอไลต์ทำให้เกิดการดูดซับโดยตรงระหว่างอะตอมซัลเฟอร์ของกำมะถันอินทรีย์กับไอออนโลหะบนซีโอไลต์มากกว่าเกิดการดูดซับแบบเชิงซ้อนที่พันธะ [pi] ของวงแอโรแมติก เมื่อนำซีโอไลต์ LaHUSY ไปดูดซับกำมะถันอินทรีย์ในน้ำมันดีเซล พบว่าที่อัตราส่วนโดยน้ำหนักของน้ำมันดีเซลต่อตัวดูดซับเป็น 10:2.5 สามารถขจัดกำมะถันอินทรีย์ในน้ำมันดีเซลจาก 229 ppm ให้เหลือเพียง 42 ppm โดยกำมะถันอินทรีย์ชนิด 4-เมทิลไดเบนโซไทโอฟีน (4-MDBT) จะถูกดูดซับไว้ได้มากที่สุด

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Removal of organic sulfur compounds by using adsorption process was carried out at room temperature and atmospheric pressure. FAU zeolites, Y and HUSY ion exchanged with metal ions such as Cu, Ni, Zn and La, have been used as adsorbents in desulfurization of model fuels (hexane or hexadecane with 500 ppm of sulfur compounds, including thiophene, benzothiophene or dibenzothiophene) and commercial diesel (229 ppm of sulfur compounds). The result shows that type of metal ion-exchanged, amount of metal ion-exchanged and structure of zeolites have important roles on the removal of each organic sulfur. Zeolites, with highest adsorption capacity for thiophene, benzothiophene and dibenzothiophene were LaNay LaHUSY and CuNaY, respectively. Among tested adsorbents, LaHUSY exhibited higher adsorption selectivity for benzothiophene and dibenzothiophene. The comparative study indicated that the sulfur compounds were adsorbed over LaHUSY zeolite via direct sulfur-metal ion (S-M) interaction rather than via [pi]complexation. Desulfurization of commercial diesel by using LaHUSY can reduce sulfur level from 229 to < 50 ppm at fuel:adsorbent weight ration of 10:2.5 in which the adsorption selectivity for 4-methyldibenzothiophene (4-MDBT) was highest.

Link to Full Text

Share

COinS