Naslov
Niskotemperaturna eutektična otapala za ekstrakciju sumporovih i dušikovih spojeva iz ugljikovodičnih smjesa
(Deep eutectic solvents for the extraction of sulfur and nitrogen compounds from hydrocarbon mixtures)

Autori
Zagajski Kučan, Kristina

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
20.11

Godina
2020

Stranica
207

Mentor
Rogošić, Marko

Ključne riječi
dearomatizacija ; denitrifikacija ; desulfurizacija ; ekstrakcija kapljevina-kapljevina ; FCC-benzin ; niskotemperaturna eutektična otapala ; NRTL ; UNIQUAC
(dearomatization ; denitrification ; desulfurization ; deep eutectic solvents ; FCC gasoline ; liquid-liquid extraction ; NRTL ; UNIQUAC)

Sažetak
U ovoj disertaciji pripremljeno je šest niskotemperaturnih eutektičnih otapala različitih molarnih omjera: ChCl-Gly 1:1, 5, ChCl-Gly 1:2, ChCl-Gly 1:3, ChCl-EG 1:2, ChCl-EG 1:3 i ChCl-EG 1:3, 5, te su karakterizirana njihova fizikalno- kemijska svojstva bitna za proces ekstrakcije. Određene su ravnoteže kapljevina-kapljevina u trokomponentnim sustavima ugljikovodik – tiofen ili piridin – eutektično otapalo. Istraženi su sljedeći ugljikovodici: n-heksan, n-heptan, i- oktan i toluen. Ravnoteže su uspješno opisane modelima koeficijenta aktivnosti NRTL (engl. non- random two liquid) i UNIQUAC (engl. universal quasi-chemical equation), ali se prednost može dati UNIQUAC-u. Topljivost piridina (maks. 78 %) u eutektičnom otapalu znatno je veća od topljivosti tiofena, koja ne prelazi 10 %. Međusobno miješanje ugljikovodika i eutektičnih otapala nije uočeno, pa se zaključuje da su ispitana eutektična otapala selektivna za tiofen i piridin, povećanoga afiniteta za dušikove spojeve. U pokušaju razvoja alternativnih metoda po kriterijima ‘zelenih’ tehnologija u proizvodnji benzina, ispitana je mogućnost primjene pripremljenih eutektičnih otapala za desulfurizaciju, denitrifikaciju i dearomatizaciju modelnog i realnog FCC-benzina (engl. fluid catalytic cracking) ekstrakcijom kapljevina-kapljevina pri atmosferskim uvjetima. Modelni benzin je otopina koja sadrži 26 % n- heksana, 26 % n-heptana, 26 % i-oktana, 10 % toluena, 6 % piridina i 6% tiofena, a svojim sastavom imitira FCC-benzin. Iz preliminarnih eksperimenata osmišljeni su radni uvjeti ekstrakcijskih eksperimenata. Za potrebe analize sastava rafinatne faze nakon ekstrakcije, razvijena je metoda plinske kromatografije. Od istraženih masenih omjera otapalo : modelni benzin najboljim se pokazao omjer 1:1 u svim sustavima. S manjim masenim omjerom u višestupanjskoj se ekstrakciji postiže jednaka djelotvornost ekstrakcije kao s omjerom 1:1 u jednostupanjskoj. Bez pročišćavanja otapala između ekstrakcijskih stupnjeva smanjuje se njegov ekstrakcijski kapacitet. Regeneracija otapala između stupnjeva uspješno se provodi jednostavnim vakuumskim isparavanjem otopljenih komponenti, bez gubitka ekstrakcijske djelotvornosti. Sva ispitana eutektična otapala pokazala su veći potencijal za denitrifikaciju nego desulfurizaciju i dearomatizaciju. Iz grupe otapala na osnovi glicerola najbolji je ChCl-Gly 1:3, a iz grupe na osnovi etilen-glikola ChCl-EG 1:3, 5. Rezultati pokazuju da se djelotvornost denitrifikacije povećava s udjelom donora vodikove veze u eutektičnom otapalu. Isti je trend ponašanja opažen i kod eksperimenata s uzorcima realnog FCC- benzina.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA