دانشگاه تربیت مدرس پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر 2588-5316 5 3 2021 12 22 The role of hierarchical Y zeolites on the catalyst performance of diesel Hydrodesulfurization Process نقش زئولیت های سلسله مراتبی Y بر عملکرد کاتالیست فرآیند گوگردزدایی هیدروژنی گازوئیل 37 27 20781 FA حمید کرمی دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران محمد کاظمینی دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران سعید سلطانعلی پژوهشکده توسعه فناوری های کاتالیست،پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران مهدی رشیدزاده پژوهشکده توسعه فناوری های کاتالیست،پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران Journal Article <strong>Research subject:</strong> Hydrodesulfurization is one of the effective methods to remove sulfur compounds from oil fractions and improve fuel quality. One of the major challenges in this process is to find the proper catalyst support that performs best. In the meantime, modified supports with zeolite have allocated a lot of attention due to their strong acidic sites, specific surface area and high hydrothermal and chemical stability; But the acidity and volume of zeolite mesopores need to be corrected.<span dir="RTL"></span><br> <strong>Research approach:</strong> In this study, first, hierarchical Y zeolite was prepared using post-synthesis (Dealumination) and using ammonium form of zeolite and NH₄F solution (0.75 M) at 90˚C for 3h under reflux conditions. Physicochemical properties of zeolite were investigated by BET, FESEM, FTIR, AAS and XRD analyzes. Modified zeolites were used in the support synthesis of the HDS process catalyst. The sulfidation and performance evaluation of the prepared catalysts were carried out in the fixed-bed microreactor were performed with diesel cutting feed from the Isomax unit of the target refinery.<br> <strong>Main results:</strong> The results show that the volume of mesopores, specific surface area and SiO₂/Al₂O₃ ratio in hierarchical zeolites has increased 0.073 cm³ g^-1, 783.36 m² g^-1 and 5.2, respectively (initial values are 0.032 cm³ g^-1, 567.18 m² g^-1 and 4.5). The results of zeolite analysis show the preservation of the structure and crystallinity during the zeolite modification process. The effect of zeolite modification, especially the Si/Al ratio variations, mesopores and specific surface area, was investigated on the activity of NiMo/Zeolite+Al₂O₃ catalysts. Increasing the acidity and improving the physicochemical properties of the modified zeolites has increased the catalyst performance in the process of diesel hydrodesulfurization (Conversion= 90%). Improving the activity of catalysts can be attributed to the positive effect of zeolites on the dispersion of the metallic site, surface area, acidity, optimal size of pores and volume of catalyst mesopores. <strong><span dir="RTL">موضوع تحقیق:</span></strong><span dir="RTL">گوگرد­­­­­­­­زدایی‌ هیدروژنی</span> <span dir="RTL">یکی از روش‌های مؤثر برای حذف ترکیبات گوگردی از برش‌های نفتی و ارتقا</span><span dir="RTL">ء</span><span dir="RTL"> کیفیت سوخت‌ می­باشد. یکی از چالش­های عمده در این فرآیند دستیابی به پایه کاتالیست مناسب می­باشد که بهترین عملکرد را داشته باشد. در این میان پایه‌های اصلاح‌شده با زئولیت به دلیل قوی بودن سایت‌های اسیدی، مساحت سطح ویژه و ثبات هیدروترمال و شیمیایی بالا توجه زیادی را به خود اختصاص داده‌اند؛ اما اسیدیته و حجم مزوحفرات زئولیت‌ها نیازمند اصلاح است. </span><br> <strong><span dir="RTL">روش تحقیق:</span> </strong><span dir="RTL">در این پژوهش ابتدا زئولیت سلسله مراتبی </span>Y<span dir="RTL"> با به­کارگیری روش پسا-سنتز (آلومینیوم زدایی) و با استفاده از فرم آمونیومی زئولیت و محلول </span>NH₄F<span dir="RTL"> (75/0 مولار) در دمای </span>ºC<span dir="RTL">90 به مدت 3 ساعت تحت شرایط رفلاکس تهیه شد. </span><span dir="RTL">خصوصیات فیزیکی- شیمیایی زئولیت با آنالیزهای</span> BET, FESEM, FTIR AAS, XRD<span dir="RTL"> بررسی شد. زئولیت‌های اصلاح‌شده در سنتز پایه کاتالیست فرآیند </span>HDS<span dir="RTL"> بکار گرفته شد. سولفیداسیون و</span> <span dir="RTL">ارزیابی عملکرد کاتالیست‌های تهیه‌شده در سیستم</span> <span dir="RTL">میکرو-راکتوری</span> <span dir="RTL">با خوراک گازوئیل</span> <span dir="RTL">حاصل از واحد آیزوماکس پالایشگاه هدف </span><span dir="RTL">انجام گرفت. </span><br> <strong><span dir="RTL">نتایج اصلی:</span></strong><span dir="RTL">نتایج نشان می‌دهد که حجم مزوپورها، مساحت سطح ویژه و نسبت</span> SiO₂ / Al₂O₃<span dir="RTL">در زئولیت سلسله مراتبی به ترتیب به</span> cm³ g^-1 <span dir="RTL">073/0، </span> m² g^-1<span dir="RTL">36/783 و 2/5 (مقادیر اولیه به ترتیب </span>cm³ g^-1<span dir="RTL">032/0،</span> m² g^-1<span dir="RTL"> 18/567 و 5/4) افزایش‌یافته است.</span><span dir="RTL"> همچنین نتایج حاصل از آنالیز زئولیت، حفظ ساختار و میزان بلورینگی طی فرآیند اصلاح زئولیت را اثبات می­کند.</span> <span dir="RTL">اثر اصلاح زئولیت به ویژه تغییرات اسیدیته، مساحت سطح ویژه و حجم مزوحفرات بر فعالیت کاتالیست­های </span>NiMo/Zeolite+Al₂O₃ <span dir="RTL"> مورد ارزیابی قرار گرفت. افزایش اسیدیته و بهبود ویژگی‌های فیزیکی- شیمیایی زئولیت­ اصلاح شده، موجب افزایش عملکرد کاتالیست در فرآیند گوگردزدایی هیدروژنی گازوئیل</span>(Conversion =90%) <span dir="RTL"> شده است.</span>. بهبود فعالیت کاتالیست­ها را می‌توان به اثر مثبت زئولیت­ها بر توزیع سایت­های فلزی، مساحت سطح ویژه، اسیدیته و اندازه<span dir="LTR">­</span>ی مطلوب حفرات کاتالیست نسبت داد.<span dir="LTR"></span><br> <span dir="LTR"></span><span dir="LTR"></span> https://arcpe.modares.ac.ir/article_20781_5e07b82cfd5b5b726a8b5685ce1a3766.pdf