ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ УДАЛЕНИЯ СЕРЫ ИЗ ОБРАЗЦОВ ЛЕГКОЙ И ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОЧАСТИЦ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ КАТАЛИТИЧЕСКОМ СЛОЕ
Аннотация
В этом исследовании изучается применение нанокатализаторов на основе оксида железа с размером частиц от 54 до 91 нм для эффективной десульфуризации как тяжелой, так и легкой сырой нефти. Индекс Американского института нефти (API) для образцов тяжелой и легкой сырой нефти составляет 18,6 API и 33,4 API соответственно. Была проведена серия экспериментов для оценки каталитической активности, с упором на отношение выходной концентрации серы к входной в качестве меры эффективности. В исследовании систематически изучалось влияние рабочих параметров (температура, давление), геометрических параметров (размеры слоя катализатора) и диаметра нанокатализатора. Были определены оптимальные условия: температура 55 °C и давление 1,6 бар. Кроме того, были определены оптимальные диаметры нанокатализатора на основе оксида железа, которые составили 58 нм для тяжелой нефти и 77 нм для легкой нефти. Было обнаружено, что наиболее эффективные размеры слоя катализатора составляют 2,5 см в диаметре и 3 см в высоту. Эти результаты дают ценную информацию для промышленного применения и оптимизации процесса десульфуризации сырой нефти. Данное исследование показывает, что индекс десульфуризации может быть эффективно представлен квадратным уравнением, включающим четыре различные переменные.
Для цитирования:
Фарахбод Ф., Шакери А., Хоссейнимотла С.Н. Оптимальные условия удаления серы из образцов легкой и тяжелой нефти с использованием наночастиц в экспериментальном каталитическом слое. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2026. Т. 69. Вып. 1. С. 116-126. DOI: 10.6060/ivkkt.20266901.7277.
Литература
Mokhova A.I., Naumova V.A., Khaskov M.A., Karaeva A.R., Mordkovich V.Z. Peculiarities of quantitative X-ray fluorescence analysis of iron in carbon matrix. Chem-ChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 10. P. 6-13. DOI: 10.6060/ivkkt.20236610.3y.
Bratkov I.V., Ivanov A.D., Kolchin A.D., Savitskiy I.A. Study of the process of obtaining a composite material "spherical graphite –Fe2O3". ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 67. N 3. P. 127-134. DOI: 10.6060/ivkkt.20246703.7041.
Ahmed Barham S., Hamasalih Luqman O., Karim Abdul-Salam R. Desulfurization of light and heavy gas oil from crudes of Kurdistan region-Iraq by oxidation and solvent extraction. J. Sulfur Chem. 2025. V. 46. Iss. 2. P. 324-344. DOI: 10.1080/17415993.2025.2454326.
Tamjidi Sajad, Esmaeili Hossein. A review on biodesulfurization of crude oil using different microorganisms: Reaction mechanisms, effective factors, and removal efficiency of organic sulfur compounds. Process Biochem. 2025. V. 150. P. 288-305. DOI: 10.1016/j.procbio.2025.01.018.
Maghfour Sarkarabad Karim, Ghaemi Ahad. A Comprehensive Review of performance, innovation, challenges and Future Directions of desulfurization Technologies. Case Studies Chem. Environ. Eng. 2025. V. 11. 101164. DOI: 10.1016/j.cscee.2025.101164.
Mohammed Awad E., Mohammed Wadood T., Gheni Saba A. Scaleup of oxidative desulfurization for sour diesel fuel: Modeling, simulation, and reactor design using Fe/AC catalyst. Case Studies Chem. Environ. Eng. 2025. V. 11. 101024. DOI: 10.1016/j.cscee.2024.101024.
Baritto M., Oni A.O., Kumar A. Vanadium recovery from oil sands petcoke fly ash: A comprehensive techno-economic assessment. Waste Manag. 2025. V. 194. P. 249-257. DOI: 10.1016/j.wasman.2025.01.018.
de la Cruz-Soto J., Azkona-Bedia I., Cornejo-Jimenez C., Romero-Castanon T. Assessment of levelized costs for green hydrogen production for the national refineries system in Mexico. Int. J. Hydrogen Energy. 2025. V. 108. P. 121-132. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2024.03.316.
Zhang Tingwei, Shen Feifei, Li Zhi, Peng Xin, Zhong Weimin. Synergizing low-carbon planning and operation for sustainable integrated refinery-petrochemical processes under arrival time uncertainty: A large-scale hierarchical energy-efficiency optimization perspective. Appl. Energy. 2025. V. 377. Pt. B. 124497. DOI: 10.1016/j.apenergy.2024.124497.
Chisca Stefan, Hedhili Mohamed Nejib, Samaras Vasilios G., Liu Jingyu, Nunes Suzana P. Sour to sweet crude oil with membranes. J. Membr. Sci. 2024. V. 701. 122716. DOI: 10.1016/j.memsci.2024.122716.
Hmood Hassan M., Gheni Saba A., Ahmed Safaa M.R., Ali Mudheher M., Saleh Hamid Yonis, Mohammed Mo-hammed H., Mohammed Awad E., Mahomood Marwan A., Mohammed Hiba R., Hassan Ahmed A., Harvey Adam. Kaoline-based catalyst for a high stability desulfurization of sour heavy naphtha in a three-phase oscillatory baffled reactor. Particuology. 2024. V. 84. P. 249-260. DOI: 10.1016/j.partic.2023.06.016.
Schüppel M., Gräbner M. Pyrolysis of heavy fuel oil (HFO) – A review on physicochemical properties and pyro-lytic decomposition characteristics for application in novel, industrial-scale HFO pyrolysis technology. J. Analyt. Appl. Pyrol. 2024. V. 179. 106432. DOI: 10.1016/j.jaap.2024.106432.
Li Guisheng, Shi Wenqi, Jia Dandan, Fu Zhaolin, Gao Hongyi, Tao Jinzhang, Guo Tingting, Chen Juan, Shu Xintian. Review on advances in adsorption material for mercaptan removal from gasoline oil. J. Ind. Eng. Chem. 2024. V. 139. P. 36-55. DOI: 10.1016/j.jiec.2024.05.008.
García-Maza S., González-Delgado Á.D. Robust simulation and technical evaluation of large-scale gas oil hydrocracking process via extended waterenergy-product (E-WEP) analysis. Digital Chem. Eng. 2024. V. 13. 100193. DOI: 10.1016/j.dche.2024.100193.
Mohammed Awad E., Mohammed Wadood T., Gheni Saba A., Environmental benefits of Agricultural Waste-Derived catalysts in diesel Desulfurization: A review. Clean. Mater. 2024. V. 13. 100262. DOI: 10.1016/j.clema.2024.100262.
Ahmed Bilal, Ahmad Zia, Naz Summiya, Ihsan Aaysha, Khan Basharat. Oxidative desulfurization of liquid fuels using deep eutectic solvents as a catalyst and extractant: A review. Chem. Eng. Res. Des. 2024. V. 211. P. 253-268. DOI: 10.1016/j.cherd.2024.10.006.
Aminuddin Muhammad Syahir, Bustam Mohamad Azmi, Johari Khairiraihanna. Latest technological advances and insights into capture and removal of hydrogen sulfide: a critical review. RSC Sustainability. 2024. V. 2. N 4. P. 757-803. DOI: 10.1039/D3SU00484H.
