การขจัดกำมะถันและไนโตรเจนแบบดูดซับของน้ำมันดีเซลโดยใช้ซีโอไลต์วายแบบแลกเปลี่ยนไอออนในระบบสองขั้นตอน

Adsorptive desulfurization and denitrogenation of diesel oil using ion-exchanged y zeolite in two-stage system

Name: บวรชัย เจริญธีรบูรณ์

ThaSH: น้ำมันดีเซล

ThaSH: กำมะถัน -- การดูดซึมและการดูดซับ

ThaSH: ไนโตรเจน -- การดูดซึมและการดูดซับ

Abstract: ในปัจจุบัน หลายประเทศให้ความสำคัญเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมด้านมลพิษทางอากาศเพิ่มมากขึ้น และหนึ่งในปัญหาสำคัญด้านมลพิษทางอากาศ คือ สารประกอบกำมะถันและสารประกอบไนโตรเจนที่เกิดจากการเผาไหม้น้ำมันดีเซลและเป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องควบคุมอย่างเข้มงวด การดูดซับเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดระดับของสารประกอบกำมะถันและสารประกอบไนโตรเจนในน้ำมันดีเซล ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพการดูดซับของวายซีโอไลท์ที่แลกเปลี่ยนไอออนด้วยโลหะหลายชนิด เช่น Na-Y, Ni-Y, Cu-Y, Co-Y, La-Y, Ce-Y และ Fe-Y ที่มีผลต่อการขจัดสารประกอบกำมะถัน และการขจัดสารประกอบกอบไนโตรเจน ใช้ระบบขั้นตอนเดียวและระบบสองขั้นตอน ภายใต้ภาวะแวดล้อมในระบบคอลัมน์แบบระบบขั้นตอนเดียวโดยซีโอไลต์ La-Y มีประสิทธิภาพการดูดซับสารประกอบไนโตรเจนที่ดีที่สุดในน้ำมันจำลองที่ 4 และ ซีโอไลต์ Na-Y มีความสามารถในการดูดซับสารประกอบกำมะถันสูงที่สุดในน้ำมันจำลองที่ 1 และสำหรับระบบสองขั้นตอน ในขั้นตอนแรกจะบรรจุ La-Y ซีโอไลต์ สำหรับการการขจัดสารประกอบไนโตรเจน และคอลัมน์ที่สองบรรจุซีโอไลต์ Na-Y สำหรับการขจัดสารประกอบกำมะถันในน้ำมันจำลองที่ 4 และพบว่ามีค่าร้อยละการดูดซับของสารประกอบควิโนลีน อินโดวและอะคริดีนเท่ากับ 65.6, 49.2 และ 39.9 ตามลำดับ และร้อยละในการดูดซับของสารประกอบไดเบนโซไทโอฟีน (DBT) และ 4,6 ไดเมทิลไดเบนโซไทโอฟีน (4,6-DMDBT) คือ 38.8 และ 37.7 ตามลำดับ จากผลการทดลองพบว่าระบบคอลัมน์แบบสองขั้นตอนโดยใช้ซีโอไลต์ La-Y และ Na-Y เป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการดูดซับสารประกอบกำมะถัน และสารประกอบไนโตรเจนของน้ำมันดีเซล ทั้งนี้ยังสามารถเพิ่มอุณหภูมิในการดูดซับเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการดูดซับในระบบขั้นตอนเดียว และระบบสองขั้นตอน และนอกจากนี้ยังสามารถนำตัวดูดซับกลับมาใช้ใหม่ได้ด้วยวิธีสกัดด้วยตัวทำละลายในระบบสองขั้นตอน

Abstract: Recently, air pollution becomes a serious concern in an environmental issue. The concentrations of sulfur and nitrogen compounds in diesel are accordingly required to be strictly controlled. Adsorption is one of the effective method to decrease the levels of sulfur and nitrogen compounds in diesel. Therefore, this work focused on the effect of Y-zeolite consisting of various metals such as Na-Y, Ni-Y, Cu-Y, Co-Y, La-Y, Ce-Y and Fe-Y on adsorptive desulfurization and denitrogenation. Under ambient condition, La-Y zeolite exhibited the best adsorption efficiency for nitrogen compounds (model oil 4), while Na-Y zeolite showed the maximum adsorption capacity for sulfur compounds (model oil 1) in a single-stage column system. For the double-stage system, the first stage contained La-Y zeolite for adsorptive denitrogenation and the second stage was loaded with Na-Y zeolite for adsorptive desulfurization. The total adsorption capacity of nitrogen compounds was 65.6%, 49.2% and 39.9% for quinoline, indole and acridine, respectively. Whereas, the total adsorption capacity of sulfur compounds was 38.8% and 37.7% for DBT and 4,6 DMDBT, respectively. The results indicated that the double-stage column system using La-Y and Na-Y zeolites was appropriate route for desulfurization and denitrogenation of diesel oil. And the adsorptive desulfurization and denitrogenation in both single-stage and double-stage system, the escalation in temperature increased the adsorption efficiency. In addition, the La-Y and Na-Y zeolites could be regenerated by the solvent extraction method in the double-stage system for the next adsorption cycle.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: นพิดา หิญชีระนันทน์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2562

Modified: 2569-08-23

Issued: 2569-08-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	6171994223.pdf	2.63 MB

ใช้เวลา

-0.951243 วินาที