Kerkük ağır petrolünün sonokatalatik oksidasyonla kükürt giderimi
Sonocatalytic oxidative desulfurization of Kirkuk heavy crude oil
Yazar: HABİB HASSAN
Danışman: PROF. DR. MUZAFFER YAŞAR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Kerkük Ağır Ham Petrol ve asfalten fraksiyonunun hidrojen peroksit ve formik asit ileSonokatalitik oksidatif desülfürizasyonu (SCODS), faz transfer ajan olarak tetra-n-oktilamonyum bromür ve katalizör olarak tungstofosforik asit hidrat kullanılarakincelenmiştir. Kerkük Ağır Ham Petrol ve asfalten fraksiyonunun Sonokatalitikreaksiyonları, 30, 50, 70 ve 90 ° C lik reaksiyon sıcaklıklarında 2 ile 15 dakikaaralığında gerçekleştirilmiştir.Deneysel yöntem şu şekilde özetlenebilir: % 5 asfalten içeren 30 ml çözelti ve 30 mlağırlıkça % 30 H2O2 çözeltisi bir ultrason ucu ile kapatılan 100 ml hacimli bir reaktöreilave edilmiştir. Formik asit, sulu fazın pH'ını ayarlamak için kullanılmıştır.Reaksiyonun tamamlanmasından sonra, reaksiyon karışımı okside petrol, sulu veorganik faz olarak ayrılmıştır.Kerkük ağır petrol ve asfalten fraksiyonunun oksidasyon hızının sulu fazın pH <2 olmadurumunda yükseldiği görülmektedir. Ayrıca formik asit varlığı tungstofosforik asithidrat aspahaltene / petrol oksidasyonunun ilerlemesine neden olmaktadır.Hidrojen peroksit-formik asit sistemi kullanarak yapılan oksidasyon sonrasındaHidrojen peroksit sistemi ile yapılan oksidasyon işlemine göre Kerkük Ağır petroldedaha düşük kükürt içeriği kaldığı görülmektedir. Formik asit, ağır petrollerinoksidasyon işlemleri için yüksek katalitik aktiviteye sahiptir.Bu sonuçlar, formik asidin SCODS işleminde ham petrollerin kükürt içeriğinidüzenlemek için gelecekte kullanılabilecek potansiyel bir uygulama olduğunugöstermektedir.

Abstract:
Sonocatalytic oxidative desulfurization (SCODS) of Kirkuk Heavy Crude Oil and itsasphaltene fraction with hydrogen peroxide and formic acid was studied using tetra-noctilamonyum bromur as phase transfer agent and tungstophosphoric acid hydrate asthe catalyst. Sonocatalytic reactions of Kirkuk heavy oil and its asphaltene fraction werecarried out at in the range of 2 to 15 minutes at reaction temperatures of 30, 50, 70 and90 ?C.The experimental procedure was as follows: a 30 ml solution that contained 5%asphaltene and 30 ml of 30 wt % H2O2 solution were added to a 100 mL reactor thatwas fitted with an ultrasound tip. Formic acid was used to adjust the aqueous phase pH.After the completion of the reaction, the oxidized oil, which was separated from thereaction mixture, was separated into an aqueous and organic phase.It is observed that the oxidation rate of Kirkuk heavy oil and its asphaltene fraction wasenhanced when the aqueous pH is <2. The addition of formic acid can promote theoxidation of aspahaltene/oil in the presence tungstophosphoric acid hydrate.A much lower residual sulfur content in the oxidized oil is observed after the oxidation,using the hydrogen peroxide- -formic acid system, compared to that for a hydrogenperoxide system, and the resulting oil. Formic acid has a high catalytic activity for theoxidative treatment of heavy crudes.These results may indicate that formic acid has a potential application in SCODS tomeet future regulations of sulfur in crude oils