Nghiên Cứu Vật Liệu MCM-41 Biến Tính Bằng Wolfram và Ứng Dụng Trong Chuyển Hóa Lưu Huỳnh

Luận văn thạc sĩ hóa học nghiên cứu tổng hợp vật liệu MCM-41 biến tính bằng wolfram và ứng dụng làm xúc tác chuyển hóa lưu huỳnh trong nhiên liệu.

• Tác giả: Hoàng Hải Hậu
• Người hướng dẫn: PGS. Dương Tuấn Quang
• Trường học: Đại học Huế
• Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý
• Đề tài: Nghiên Cứu Vật Liệu MCM-41 Biến Tính Bằng Wolfram và Ứng Dụng Trong Chuyển Hóa Lưu Huỳnh
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ hóa học
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thừa Thiên Huế

Tóm tắt

I. Vật liệu MCM 41 biến tính Wolfram Tổng quan và tiềm năng

Vật liệu MCM-41 là một loại vật liệu mao quản trung bình (mesoporous) với cấu trúc trật tự, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là làm chất xúc tác. Việc biến tính vật liệu này bằng Wolfram mở ra những khả năng mới trong việc nâng cao hoạt tính xúc tác, đặc biệt trong các phản ứng chuyển hóa lưu huỳnh. Nghiên cứu này tập trung vào tổng hợp và đặc trưng hóa vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram, đồng thời đánh giá khả năng xúc tác của nó trong phản ứng loại bỏ lưu huỳnh khỏi nhiên liệu, góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do khí thải công nghiệp. Việc sử dụng vật liệu xúc tác dị thể như MCM-41 hứa hẹn một giải pháp bền vững và hiệu quả cho quá trình desulfurization.

1.1. Cấu trúc và tính chất đặc trưng của vật liệu MCM 41

MCM-41 thuộc họ vật liệu mao quản trung bình M41S, được tổng hợp từ nguồn silica và chất hoạt động bề mặt. Cấu trúc của MCM-41 bao gồm các kênh mao quản hình trụ, có đường kính đồng đều và diện tích bề mặt lớn. Tính chất vật liệu MCM-41 như diện tích bề mặt, kích thước lỗ xốp, và độ bền nhiệt có thể được điều chỉnh thông qua các điều kiện tổng hợp khác nhau. Cấu trúc silica mesoporous này tạo điều kiện thuận lợi cho việc khuếch tán các chất phản ứng và sản phẩm, đồng thời cung cấp nhiều vị trí hoạt động cho quá trình xúc tác. Phân tích XRD, BET và TEM thường được sử dụng để xác định cấu trúc và tính chất của MCM-41.

1.2. Vai trò của Wolfram trong biến tính vật liệu xúc tác

Wolfram là một kim loại chuyển tiếp được sử dụng rộng rãi trong xúc tác nhờ khả năng tạo thành nhiều trạng thái oxy hóa và hình thành các oxit có tính axit. Việc đưa Wolfram vào cấu trúc MCM-41 giúp tăng cường tính xúc tác của vật liệu, đặc biệt trong các phản ứng liên quan đến oxy hóa-khử. Wolfram oxide có thể đóng vai trò là trung tâm hoạt động, thúc đẩy quá trình hấp phụ và hoạt hóa các phân tử phản ứng. Hàm lượng và cách phân bố Wolfram trên bề mặt MCM-41 ảnh hưởng lớn đến hoạt tính xúc tác và độ chọn lọc của vật liệu.

II. Thách thức trong chuyển hóa lưu huỳnh Giải pháp MCM 41

Việc loại bỏ các hợp chất lưu huỳnh khỏi nhiên liệu là một yêu cầu cấp thiết để giảm thiểu ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe con người. Các phương pháp truyền thống như hydrodesulfurization (HDS) gặp khó khăn trong việc loại bỏ các hợp chất lưu huỳnh khó khử như dibenzothiophene và các dẫn xuất alkyl của nó. Việc sử dụng vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram làm chất xúc tác trong các quá trình chuyển hóa lưu huỳnh như oxidative desulfurization (ODS) hứa hẹn một giải pháp hiệu quả hơn, đặc biệt là trong điều kiện phản ứng nhẹ nhàng và áp suất thấp. Nghiên cứu này tập trung vào việc giải quyết các vấn đề liên quan đến quá trình loại bỏ lưu huỳnh bằng cách sử dụng vật liệu xúc tác mới, có độ bền nhiệt và hoạt tính xúc tác cao.

2.1. Thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu và tác động môi trường

Nhiên liệu chứa nhiều loại hợp chất lưu huỳnh khác nhau, từ các mercaptan đơn giản đến các hợp chất vòng phức tạp như benzothiophene và dibenzothiophene. Sự có mặt của các hợp chất này trong nhiên liệu gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm môi trường. Khi đốt cháy, các hợp chất lưu huỳnh chuyển hóa thành sulfur dioxide (SO2), một khí gây mưa axit và các bệnh về đường hô hấp. Việc loại bỏ các hợp chất lưu huỳnh khỏi nhiên liệu là một trong những mục tiêu quan trọng của ngành công nghiệp lọc hóa dầu để đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải ngày càng nghiêm ngặt.

2.2. Hạn chế của phương pháp hydrodesulfurization HDS truyền thống

Hydrodesulfurization (HDS) là phương pháp phổ biến nhất để loại bỏ lưu huỳnh khỏi nhiên liệu. Tuy nhiên, HDS gặp khó khăn trong việc loại bỏ các hợp chất lưu huỳnh khó khử, đặc biệt là các dẫn xuất alkyl của dibenzothiophene. HDS đòi hỏi điều kiện phản ứng khắc nghiệt (nhiệt độ và áp suất cao) và tiêu thụ một lượng lớn hydro, làm tăng chi phí sản xuất và gây ra các vấn đề môi trường liên quan đến quá trình sản xuất hydro. Do đó, việc phát triển các phương pháp desulfurization mới, hiệu quả hơn là một yêu cầu cấp thiết.

III. Phương pháp tổng hợp MCM 41 Wolfram Tối ưu hóa hiệu suất

Nghiên cứu này tập trung vào cách tổng hợp vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram bằng phương pháp đồng ngưng (co-condensation) hoặc phương pháp tẩm (impregnation). Các yếu tố ảnh hưởng đến tổng hợp MCM-41 như nồng độ Wolfram, nhiệt độ nung, và tỷ lệ giữa các chất phản ứng được nghiên cứu để tối ưu hóa diện tích bề mặt, kích thước lỗ xốp, và hoạt tính xúc tác của vật liệu. Việc sử dụng các kỹ thuật phân tích như XRD, BET, TEM, và EDX giúp xác định cấu trúc và thành phần của vật liệu, đồng thời đánh giá hiệu quả của quá trình tổng hợp. Mục tiêu là tạo ra vật liệu xúc tác dị thể có độ bền nhiệt cao và khả năng xúc tác vượt trội trong các phản ứng chuyển hóa lưu huỳnh.

3.1. Ảnh hưởng của nồng độ Wolfram đến cấu trúc và tính chất vật liệu

Nồng độ Wolfram là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến cấu trúc và tính chất của vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram. Khi nồng độ Wolfram quá thấp, vật liệu có thể không có đủ các trung tâm hoạt động để xúc tác phản ứng. Ngược lại, khi nồng độ Wolfram quá cao, nó có thể gây tắc nghẽn các lỗ xốp của MCM-41, làm giảm diện tích bề mặt và khả năng khuếch tán của các chất phản ứng. Việc tìm ra nồng độ Wolfram tối ưu là rất quan trọng để đạt được hoạt tính xúc tác cao nhất.

3.2. Tối ưu hóa nhiệt độ nung để tăng độ bền nhiệt MCM 41

Nhiệt độ nung ảnh hưởng đến độ bền nhiệt và cấu trúc của vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram. Nung ở nhiệt độ quá thấp có thể không loại bỏ hoàn toàn các chất hữu cơ dư thừa trong quá trình tổng hợp. Nung ở nhiệt độ quá cao có thể gây phá hủy cấu trúc mao quản của MCM-41 và làm giảm diện tích bề mặt. Việc tối ưu hóa nhiệt độ nung là rất quan trọng để đảm bảo độ bền nhiệt và duy trì cấu trúc mao quản của vật liệu.

IV. Ứng dụng MCM 41 Wolfram Chuyển hóa lưu huỳnh hiệu quả

Vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram được ứng dụng làm chất xúc tác trong phản ứng oxy hóa lưu huỳnh (ODS) để loại bỏ các hợp chất lưu huỳnh khó khử khỏi nhiên liệu. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của vật liệu như nhiệt độ phản ứng, thời gian phản ứng, và tỷ lệ giữa chất xúc tác và chất phản ứng được nghiên cứu để tối ưu hóa độ chuyển hóa H2S và độ chọn lọc của phản ứng. Phân tích GC-MS và HPLC được sử dụng để xác định thành phần của sản phẩm phản ứng và đánh giá hiệu quả của quá trình chuyển hóa lưu huỳnh. Nghiên cứu này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi của MCM-41 trong công nghiệp lọc hóa dầu để sản xuất nhiên liệu sạch và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

4.1. Đánh giá hoạt tính xúc tác MCM 41 Wolfram trong phản ứng ODS

Phản ứng oxy hóa lưu huỳnh (ODS) là một quá trình hiệu quả để loại bỏ các hợp chất lưu huỳnh khó khử khỏi nhiên liệu. Vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram đóng vai trò là chất xúc tác, thúc đẩy quá trình oxy hóa các hợp chất lưu huỳnh thành các sulfone và sulfoxide, có thể dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp chiết. Hoạt tính xúc tác của vật liệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm diện tích bề mặt, kích thước lỗ xốp, và hàm lượng Wolfram trên bề mặt vật liệu.

4.2. Cơ chế phản ứng chuyển hóa lưu huỳnh trên bề mặt xúc tác

Cơ chế phản ứng chuyển hóa lưu huỳnh trên bề mặt vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram bao gồm các bước hấp phụ các chất phản ứng, hoạt hóa các liên kết hóa học, và hình thành sản phẩm. Wolfram oxide trên bề mặt vật liệu đóng vai trò là trung tâm hoạt động, tạo điều kiện cho quá trình oxy hóa các hợp chất lưu huỳnh. Cơ chế phản ứng chi tiết phụ thuộc vào loại chất oxy hóa được sử dụng và cấu trúc của các hợp chất lưu huỳnh.

V. Nghiên cứu Vật liệu MCM 41 Kết luận và hướng phát triển

Nghiên cứu này đã thành công trong việc tổng hợp và đặc trưng hóa vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram, đồng thời chứng minh khả năng xúc tác của nó trong phản ứng chuyển hóa lưu huỳnh. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram là một chất xúc tác tiềm năng cho việc loại bỏ các hợp chất lưu huỳnh khó khử khỏi nhiên liệu. Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải thiện tính chất vật liệu MCM-41, tăng cường hoạt tính xúc tác, và mở rộng ứng dụng của vật liệu trong các lĩnh vực khác liên quan đến xử lý khí thải và loại bỏ hợp chất lưu huỳnh.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu và đánh giá tiềm năng ứng dụng

Nghiên cứu này đã cung cấp các bằng chứng thực nghiệm về khả năng của vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram trong việc xúc tác phản ứng chuyển hóa lưu huỳnh. Kết quả cho thấy vật liệu có hoạt tính xúc tác cao và độ chọn lọc tốt trong điều kiện phản ứng nhẹ nhàng. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi của vật liệu trong công nghiệp lọc hóa dầu và các lĩnh vực liên quan đến xử lý khí thải.

5.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo để cải thiện hiệu quả xúc tác

Để cải thiện hiệu quả xúc tác của vật liệu MCM-41 biến tính Wolfram, các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc: (1) Tối ưu hóa cấu trúc MCM-41 để tăng diện tích bề mặt và kích thước lỗ xốp; (2) Cải thiện phương pháp đưa Wolfram vào cấu trúc MCM-41 để tăng độ phân tán và hoạt tính xúc tác; (3) Nghiên cứu cơ chế phản ứng chi tiết để tối ưu hóa điều kiện phản ứng và lựa chọn chất xúc tác phù hợp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I TONG QUAN TAI LIEU 1. GIOL THIRU CHUNG VE VAT LIEU MAO QUAN TRUNG BINH CO CẤU TRÚC TRAT TU (MQTBTT) Sự phát minh ra vật liệu silicat có. cấu trúc MQTBTT bởi hãng Mobil (họ vật liệu M41S) [8, 17] và bởi Kuroda và cộng sự (họ vật liệu FSM-16) [33] đã mở ra một kỷ nguyên mới trong lĩnh vực khoa học vật liệu. Những vật liệu này có diện.

tích bề mặt riêng đặc biệt cao và kích thước mao quản lớn. Tuy nhiên, vật liệu MQTBTT silicat có một số mặt hạn chế, như độ bền thủy nhiệt và khả năng tham. gia phản ứng thấp. Những nhược điểm của vật liệu này đã được khắc phục bởi nhiều nhóm nghiên cứu [29].

ó 3 loại vật liêu ray phân tử MỌTBTT (mesoporous molecular sieves, MMS), tng hợp theo các phương pháp khác nhau, được ứng dụng trong xúc tác và hấp phụ [22]. Loại thứ nhất là họ vật liệu MQTBTT oxit silie M41S do tập đoàn Mobil đưa ra lần đầu tiên vào năm 1992 [8]. Họ vật liệu MQTBTT M4IS bao gồm ba loại: MCM-41, MCM-48 và MCM-50 tương ứng với cấu trúc lục lăng, lập phương và lớp. Sự hình thành vật liệu M41S là dựa vào cơ chế liên kết tĩnh điện giữa ion của.

chất HĐBM với các ion tiền chất vô cơ. Đầu tiên, những vật liệu này được tổng hợp. bằng cách ngưng tụ trực tiếp giữa cation chất HDBM (S") va cac dang anion silicat (I ) theo kiểu tương tác Š'7. Tùy thuộc vào điều kiện tổng hợp, chủ yếu là tỉ lệ chất HĐBM/SiO,, các pha khác nhau được hình thành, như kiểu lục lăng MCM-4I, lập phương MCM-48 hay kiêu lớp MCM-50 (hình 1.

Sau đó, năm 1994, Stucky và. cộng sự [28] đã mở rộng cơ chế này bằng cách đảo ngược vị trí điện tích. Cac dạng cấu trúc vật liệu MOTBTT họ M41S: a. Kiểu lục lăng MCM-41; b.

Kiểu lập phương MCM-48; và e. Kiểu lớp MCM-50 [14] 9 Nhóm vật liệu MQTBTT thứ hai được nghiên cứu bởi Pinnavaia và cộng sự. 29, 36, 37] tạo ra MMS từ hai chất trung hòa dựa vào liên kết hidro va sự tự sắp. xếp giữa mixen amin trung hòa (S”) và các tiền chất vô cơ trung hòa (7).

Cơ chế này tạo ra chất ĐHCT trung hòa S”. Các sản phẩm MMS được tổng hợp theo cơ. chế này cũng có cấu trúc oxit silic MQTBTT dạng lục lãng (HMS và MSU). Tuy nhiên, những vật liệu này kém trật tự hơn so với các vật liệu MMS được tổng hợp.

bằng chất HĐBM ion. Một trong những thuận lợi quan trọng nhất của HMS so với MCM-41 đó là pha hữu cơ có thể được tách loại hoàn toàn từ các mẫu tiền chất bằng cách chiết 12. VẬT LIỆU MỌTBTT MCM-4I 1. VẬT LIỆU MQTBTT MCM-4I Vật liệu MCM-41 thuộc họ M41S được tổng hợp theo nhiều qui trình khác.

Tuy nhiên, để tổng hợp thành công MCM-41 cần phải có nguồn silic và chất ĐHCT (hình 1. Chất ĐHCT thường được sử dụng nhất là muối amin bậc 4 với các mạch ankyÌ ngắn và có it nhất một trong các mạch ngắn được thay thế bởi một mạch đài, thường là nhóm hexadecyl. Sự thay đôi này có tác động rất lớn đến tính. chất của chất ĐHCT trong dung dịch nước.

Do đuôi ky nước dài nên các chất ĐHCT sẽ tập hợp lại với nhau để giảm thiểu năng lượng tương tác hình thành nên. Các mixen có lõi ky nước bao gồm các chuỗi ankyl mạch dài, còn bề mặt ưa. nước tạo bởi các đầu nhóm amoni. Dạng có lợi về mặt năng lượng nhất của mixen.

là dạng hình cầu, vì ở dạng hình học này năng lượng bề mặt nhỏ nhất, và chất ĐHCT dùng để tổng hợp MCM-41 phổ biến nhất là cetyltrimethylammonium. Pra ens Mixen ct dnt oa ig gt og ee ae Mao qin on, HCO—Ÿ-OCH, + nỊ — ss och, che dang Mixer chit ảnh Nano compo Oxitsite phan erat Wg ene ‘ooumhane sag quin at Hinh 1. So dé tng hop vat ligu MQTBTT MCM-41 [17] 10 Đặc điểm đáng lưu ý nhất đối với MCM-41 là MCM-41 có cấu trúc MQTBTT sắp xếp trật tự theo dạng lục lăng cho dù được cấu tạo từ oxit silie vô định hình. Tính chất này làm cho MCM-41 trở thành chất mang quan trọng trong hấp phụ và xúc tác dị thể.

Hơn nữa, do MCM-41 có MQTBTT nên có thể dễ dàng cho phép các phân tử lớn đi vào mao quản và khắc phục được sự cản trở do khuếch tán thường, gặp trong vat ligu zeolit. VAT LIEU MCM-41 BIEN TINH 1.1 Giới thiệu chung 'Vật liệu oxit silic MQTBTT có diện tích bề mặt riêng cao, mao quản đều đặn nên thường được sử dụng làm chất mang. Các nghiên cứu đầu tiên tập trung vào. việc biến tính vật liệu oxit silic MQTBTT bằng các kim loại chuyển tiếp có hoạt tính xúc tác, như Tỉ [18], Fe [6].

ìn đây, nhiều nghiên cứu tập trung vào việc. gắn các thành phần hữu cơ vào khung oxit silic vô cơ hình thành nên vật liệu lai hop vô cơ - hữu cơ có tính chất axit hoặc bazơ mạnh hơn để mở rộng ứng dụng các vật liệu này trong lĩnh vực xúc tác và hấp phụ [4, 5, 20, 24, 32]. Có 3 hướng chủ yếu để biến tính hay chức năng hóa bề mặt vật liệu oxit silic bằng các nhóm chức hữu cơ [14]. Đó là: tổng hợp gián tiếp bằng cách chức năng hóa các oxit silic MQTBTT có sẵn, tổng hợp trực tiếp bằng phương pháp đồng ngưng tụ và tổng hợp oxit silic hữu cơ MQTBTT tuần hoàn (periodie mesoporous organosilicas, PMOs).

Biến tính vật liệu MCM-41 bằng nhóm amin 1. Tổng hợp gián tiếp (post synthesis) 1. Phương pháp ghép (grafting method) Ghép là phương pháp gắn các phân tử chứa nhóm chức năng lên bề mặt MQTBTT có sẵn, thường là sau khi tách loại chất HĐBM. Oxit silic MQTBTT chứa các nhóm silanol b mặt (Si-OH).

Đó là kiện thuận lợi để tạo liên kết với các chất hữu cơ chứa nhóm chức năng. Chức năng hóa bể mặt bằng các nhóm hữu cơ được thực hiện phổ biến nhất lyl hóa. Silyl hóa điển hình được thực hiện theo một trong các cách sau [6]: Si-OH + CI-SiR, —3£“ SÏ—OSiR; + HCL/bươ Si-OH + OR'—SiR, o> Si~OSiR + HOR" SiEOH + HNSiR); -#“——> —OSiR; + NH; 1. Phong phap phii (coating method) Phủ là sự hình thành một lớp các phân tử chứa nhóm chức năng trên bề mặt mao quản bằng cách sử dụng một lượng nước vừa đủ trong quá trình tổng hợp để hidrat hóa bề mặt oxit silic.

Trong điều kiện đó, sự phủ các silan hữu cơ có lẽ xảy ra mạnh hơn và sản phẩm thu được chứa hàm lượng hữu cơ cao hơn (hình L3) Phương pháp ghép khác với phương pháp phủ là ở chỗ trong tiền trình ghép các loại silan hữu cơ được thêm vào dưới điều kiện khô để tránh sự thủy phân và ngưng tụ bên ngoài tường mao quản [27] Hình 1. Chức năng hóa oxit silic MQTBTT bằng phương pháp ghép. Điểm thuận lợi đối với phương pháp chức năng hóa gián tiếp là cấu trúc MQTBTT của pha oxit silic ban đầu thường vẫn được duy trì dưới các điều kiện chức năng hóa đã sử dụng. Tuy nhiên, độ rỗng của vật liệu giảm do sự hình thành lớp phủ trên bề mặt tường mao quan [14], Hit hót | HO, Hình 1.

So sánh phương pháp ghép và phương pháp phủ [27] 1. Tổng hợp trực tiếp (direet synthesis) Tổng hợp trực tiếp là phương pháp đồng ngưng tụ (co-condensation method). giữa tetraalkoxysilan (RO),S¡ (TEOS hay TMOS) với các đầu trialkoxysilan dang (R'O);SiR trong sự có mặt của các tác nhân định hướng cấu trúc (structure-directing. Điều đó làm cho phần còn lại của chất hữu cơ được gắn chặt bởi liên kết công hóa trị với tường mao quản của vật liệu (hình 1.5) eo Pos eos Testo Am.

Thy phay ‘ Đồng nạ ng tụ rey, Sian haves + Hình 1. So dé chức năng hóa vật liệu oxit silic MQTBTT theo phương pháp trực tiếp bằng nhóm chức hữu cơ (R: nhóm chức hữu cơ). 13 Nhìn chung, vật liệu này có các nhóm chức hữu cơ được phân bố đồng đều hơn các vật liệu được chức năng hóa bằng phương pháp gián tiếp. Tuy nhiên, phương pháp đồng ngưng tụ cũng có một số vấn đề hạn chế.

Thứ nhát, độ trật tự của. các MQTB giảm với sự gia tăng nồng độ của (R`O);S¡R trong hỗn hợp phản ứng. Điều này tắt yếu làm cho sản phẩm mắt trật tự hoàn toàn khi nồng độ của (R'O):SiR. Thứ hai, hàm lượng các nhóm hữu cơ gắn kết tăng có thể làm giảm đường, kính mao quan, thể tích mao quản và diện tích bề mặt riêng.

Ngoài ra, điều bất lợi nữa của phương pháp đồng ngưng tụ là phải bao vệ các nhóm chức hữu cơ để tránh bị phá hủy trong quá trình tách loại chất HĐBM, đó là lý do tại sao thường chỉ có phương pháp chiết được sử dụng, còn phương pháp nung là không phù hợp trong. trường hợp này. CHUYÊN HÓA LƯU HUỲNH TRONG NHIÊN LIEU CO SU DỤNG XÚC TÁC: 1.1, THANH PHAN CỦA LƯU HUỲNH TRONG NHIÊN LIỆU VÀ CÁC. PHƯƠNG PHÁP CHYÊN HÓA LƯU HUỲNH RA KHÔI NHIÊN LIỆU 1.

Khái quát về thành phần của lưu huỳnh trong các nhiên liệu Ham lượng lưu huỳnh được thể hiện như một tỷ lệ phần trăm của lưu huỳnh theo khối lượng và thay đổi từ ít hơn 0,1% đến lớn hơn 5% tùy thuộc vào loại và. nguồn gốc của dầu thô [34]. Hợp chất lưu huỳnh trong dầu thô tồn tại đưới nhiều. hình thức khác nhau và có thé được phân loại thành bốn nhóm chính: mercaptan, sulfide, disulfur va thiophene.

Dầu thô được chế biến thành từng phân đoạn nhỏ để thu được sản phẩm lọc. hóa dầu khác nhau. Quá trình phân đoạn dựa vào phương pháp chưng cất để thu được. các sản phẩm ở các khoảng nhiệt độ sôi khác nhau.

Vì vậy các sản phẩm nhiên liệu trong nhà máy lọc dầu có thành phần và tính chất khác nhau, trong đó các hợp chất chứa lưu huỳnh trong các sản phẩm nhiên liệu cũng có thành phần khác nhau như: Nhiên liệu xăng: mercaptane (RSH); sulfide (R;S); và disulfide (RSSR); thiophene; alkyl thiophene; benzothiophene., Nhiên liệu phản lực: benzothiophene; các alkyl benzothiophene.; Nhién ligu diesel: cdc alkyl benzothiophene, dibenzothiophene, các alkyl dibenzothiophene. Do đó, các quá trình loại bỏ lưu huỳnh là nhằm tạo ra các sản phẩm nhiên liệu hoặc nguyên liệu dầu mỏ có hàm lượng lưu huỳnh thấp hơn, tránh hiện. tượng ngộ độc xúc tác, làm tăng độ bền và chất lượng sản phẩm, tăng hiệu quả của quá trình chế biến và giảm thiệt hại về kinh tế. Hợp chất chứa lưu huỳnh trong.

nhiên liệu gây ra ăn mòn các bộ phận của động cơ đốt trong vì sự hình thành những, oxyacid lưu huỳnh từ sản phẩm đốt cháy [10]. Ngoài ra, là nguồn gây ô nhiễm môi trường bởi sản phẩm khi đốt bao gồm lưu huỳnh oxide (SO,) và các chất ô nhiễm.