متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

کشور ایران دارای ذخایر زغال سنگ فراوانی است. خواص فیزیکی و شیمیایی به ویژه خاصیت پلاستومتری بسیاری از زغال های ایرانی ، به گونه ای است که می تواند در صنایع متالورژی به عنوان زغال کک شونده به کار گرفته شود. از معایب این زغال ها بالا بودن درصد گوگرد موجود در آن به عنوان یک عنصر آلاینده و مضر، است. در این تحقیق، زغال سنگ طبس از زغال های پرگوگرد ایرانی با استخراج به وسیله محلول های سود، متانول/آب و متانول/سود، در یک راکتور ناپیوسته گوگردزدایی شده و تاثیر غلظت سود و متانول، اندازه ی ذره ها، دمای واکنش و زمان واکنش بر خواص پلاستومتری، درصد بازیافت و جداسازی خاکستر و گوگرد زغال بررسی شده است. بسته به شرایط گوگردزدایی، میزان کاهش گوگرد کل، پیریتی و آلی و خاکستر متفاوت بوده، خواص پلاستومتری و درصد بازیافت زغال تابع این شرایط است. همچنین سینتیک اکسایش گوگرد پیریتی برای زغال سنگ طبس با محلول سود بررسی شده و سرعت واکنش با مدل واکنشی پیوسته مطابقت دارد که نسبت به گوگرد پیریتی از درجه دوم است.

گوگرد موجود در نفت خام اثرات زیانباری در آلودگی هوا و محیط زیست دارد. بنابراین تلاش های بسیاری در زمینه شناسایی باکتریهای گوگردزدا انجام شده است. در این تحقیق ژنهای گوگردزدایی از باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس (Rhodococcus erythropolis IGTS8) جداسازی و تحت کنترل پروموتر tac از طریق کانژوگاسیون در کروموزوم باکتری سودوموناس آئروجینوزا (Pseudomonas aeruginosa ATCC9027) کلون شد. یک کپی پلاسمیدی نیز از لوکوس گوگردزدا در باکتری نوترکیب مذکور کلون شد. این کلون ها توسط آزمایشهای ژنتیکی تایید شدند. باکتری نوترکیب حاصل از این تحقیق احتمالا در پژوهشهای مربوط به گوگردزدایی از مواد نفتی قابل استفاده خواهد بود.

بررسی روش هایی برای حذف ترکیبات گوگردی از سوخت، از موضوعات مهم و حیاتی در صنعت نفت است. گوگردزدایی جذبی به دلیل مصرف پایین انرژی، به عنوان یکی از امیدوارکننده ترین روش های گوگردزدایی شناخته شده است. چارچوب های آلی-فلزی خانواده جدیدی از مواد متخلخل هستند که ساختار و عملکرد قابل تنظیم دارند. سطح ویژه و تخلخل بالا، اندازه منافذ قابل تنظیم و از همه مهم تر گزینش پذیری بالای چارچوب های آلی-فلزی نسبت به ترکیبات گوگردی، از جمله ویژگی هایی هستند که این جاذب را نسبت به سایر جاذب ها متمایز کرده و به دلیل برهمکنش مناسب با ترکیبات گوگردی ظرفیت جذب بسیار بالاتری را از جاذب هایی همچون اکسید فلزات، زئولیت ها و ترکیبات کربنی از خود نشان می دهند. پای کمپلکس، برهمکنش اسید و باز، برهمکنش مستقیم فلز-اتم گوگرد و نیروهای واندروالسی، مکانیسم های غالب فرآیند گوگردزدایی جذبی به روی چارچوب های آلی-فلزی هستند. در این مطالعه، کاربرد و مکانیزم چارچوب های آلی-فلزی در گوگردزدایی جذبی بررسی شد.

در این مقاله، خاکسترزدایی و گوگردزدایی از قیر طبیعی با استفاده از روش شناورسازی توسط اسید سولفوریک بررسی شده است. نمونه مورد استفاده دارای %9.6 گوگرد (که %6.74 آن را گوگرد پیریتی تشکیل می دهد) و %30 خاکستر است. همه آزمایش ها با میزان هوادهی 4 لیتر بر دقیقه و با استفاده از روغن کاج و گازوئیل به ترتیب به عنوان کف ساز و کلکتور انجام شده است. در تحقیق حاضر، اثر میزان کلکتور و کف ساز، pH، درصد وزنی جامد در تفاله، دور همزن و اندازه ذرات بررسی شده است. قیر طبیعی تا ابعاد کمتر از 0.5 میلی متر خرد شده است. جهت خاکسترزدایی و گوگردزدایی آزمایش های شناورسازی در سلول شناورسازی آزمایشگاهی 3 لیتری دنور انجام شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که شرایط بهینه جهت انجام آزمایش ها به ترتیب مقدار کف ساز50 g/t ، مقدار کلکتور 1 kg/t، دورهمزن 1200 rpm، pH برابر 7، پالپ 5 درصد جامد و زمان شناورسازی 3 دقیقه می باشد. که در این شرایط، به %52 حذف گوگرد پیریتی (%36.45 از گوگرد کل)، %40 حذف خاکستر و %70 بازیابی دست یافتیم.

حذف گوگرد از ترکیبات تیوفنی یکی از مسائل مهم در پالایشگاه ها و کنترل آلودگیهای زیست محیطی محسوب می شود. یک سویه باکتریایی غنی شده در خاک حاوی MTBE قادر به گوگردزدایی از ترکیب تیوفن می باشد که با آنالیز فیلوژنتیکی انجام شده بر اساس توالی ژن 16S rRNA، این سویه به عنوان Pseudomonas stutzeri شناسایی شد. آزمایشهای گوگردزدایی با سلولهای فعال بدون رشد این باکتری در حضور ترکیب گوگرددار مدل تیوفن و در فاز آبی انجام شد که نتایج به دست آمده با روش اسپکتروفتومتری UV در طول موج 230 نانومتر نشان داد که بیش از 95 درصد از تیوفن با غلظت اولیه 12.4 میلی مولار پس از 15 ساعت حذف شده است. آنالیز انجام شده با روش کروماتوگرافی گازی (GC) نیز همین میزان کاهش تیوفن را نشان داد. همچنین به منظور بررسی فعالیت گوگردزدایی سلولهای فعال بدون رشد این باکتری در محیط دوفازی حاوی نفت خام، میزان کاهش گوگرد از طریق اندازه گیری میزان سولفات آزاد شده با روش کدورت سنجی مورد بررسی قرار گرفت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

امروزه تصفیه گازوییل و نفتای سنگین از ترکیبات گوگردی در صنایع نفت و پالایش به جهت بالابردن کیفیت محصولات و رفع آلودگی زیست محیطی حایز اهمیت است. از آنجایی که برشهای سنگین نفتی دارای ترکیبات سنگین گوگردی از جمله بنزوتیوفن و دی بنزو تیوفن می باشند نیاز است سینتیک واکنش انجام شده مدلسازی شود تا بتوان فرایند گوگرد زدای (HDS) را در مقیاس نیمه صنعتی و صنعتی شبیه سازی و طراحی کرد.به این منظور در مقاله حاضرمدل مناسب سینتیکی برای واکنش گوگردزدایی از خوراک دی بنزو تیوفن بررسی شده و پارامتر های بهینه آن تعیین شده اند. در این تحقیق با کمک الگوریتم های جستجوی تصادفی که یک  نوع آن الگوریتم ژنتیک است‏ این مدلسازی انجام شده است. در مقاله حاضر از میان مدلهای دقیق سینتیکی متداول که معمولا از نوع لانگمیر-هینشلوود می باشند، شش معادله برای واکنش هیدروژنولیز و چهار معادله برای واکنش هیدروژناسیون انتخاب شده و توسط الگوریتم ژنتیک در برازش با نتایج آزمایشی مرجع تحلیل شده تا پارامتر های بهینه تعیین شوند. در میان این مدل ها‏ سه مدل با دقت بالاتری برروی نتایج آزمایشی برازش شده است.همچنین در الگوریتم بکار رفته اثر میزان جهش بر روی عملکرد بهینه الگوریتم در شرایط ترکیب کامل بررسی شد و در نهایت ملاحظه شد که در اکثر موارد با ترکیب 100% و جهش 5% نتایج سریعتر همگرا می شود.در تحقیق حاضر الگوریتم لونبرگ-مارکوارت نیز در تحلیل و مقایسه با الگوریتم ژنتیک قرار گرفته است، که نتیجه شد الگوریتم مذکور بر خلاف الگوریتم ژنتیک نسبت به حدس های اولیه حساس است و امکان گرفتار شدن در دام مینیمم نسبی وجود دارد. در نهایت به دلیل عدم حساسیت الگوریتم ژنتیک نسبت به حدس های اولیه، از این الگوریتم در تعیین پارامتر های آرنیوسی ثابت های سرعت و جذب استفاده شده است.

یکی از محدودیت های فرآیند پالایش و مصرف مواد نفتی مشکلات ناشی از وجود ترکیبات گوگردی در آنها است. روش های شیمیایی سنتی گوگردزدایی به علت مشکلات عملیاتی از کارآیی مناسب برخوردار نیستند. برای حل این مشکلات گوگردزدایی میکروبی پیشنهاد شده است. مطالعات زیادی در این رابطه انجام شده و باکتری های مختلف از طبیعت جداسازی شده اند. از آنجا که کارآیی این باکتری ها محدود است توجه محققین به افزایش کارآیی آنها از طریق دستکاری های ژنتیکی معطوف شده است. اولین گام در انجام چنین دستکاری هایی بررسی ژنتیک فرآیند گوگردزدایی بخصوص در باکتری های بومی و سپس کلون کردن ژن های موثر در این فرآیند است. در این رابطه چند سویه باکتری که در ایران توسط مرکز تحقیقات مهندسی بیوشیمی دانشگاه صنعتی شریف و پژوهشکده بیوتکنولوژی سازمان پژوهش های علمی و صنعتی جداسازی شده اند مورد بررسی قرار گرفت. از این باکتری ها DNA پلاسمیدی و کروموزومی استخراج و از نظر ژن های گوگرد زدایی با استفاده از فنون هیبریداسیون DNA و PCR مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها نشان داد که یک سویه حاوی ژن های اپرون SOX است که در باکتری رودوکوکوس (IGTS8) مسوول گوگردزدایی از طریق مسیر بیوشیمیایی 4S می باشد. آزمایش های تکمیلی جهت کلونینگ اپرون فوق از سویه ایرانی و دستکاری ژنتیکی و بیان آن تحت کنترل پروموتورهای قوی در دست انجام است.