عنوان مقاله:

نویسندگان:

ژیلا فرج زاده، محسن افتاده، نسرین سهرابی

استخراج ترکیبات گوگردی از نفت خام یکی از مشکلات صنایع وابسته به نفت خام است. استفاده از مایعات یونی به عنوان حلال سبز برای استخراج این ترکیبات گوگردی , مخصوصا ترکیبات گوگردی حلقوی می تواند در این خصوص یک نقطه بالقوه به حساب آید.یک مطالعه مقایسه تئوری عملکردی تابعی چگالی برای بررسی تعامل بین دو مایع یونی و چند ترکیب گوگردی حلقوی متفاوت انجام شد.در اینجا با استفاده از روش محاسبات DFT مقایسه انرژی ها انجام شده است. دو مایع یونی N-بوتیل پیریدینیم تترا فلوروبورات و 1-بوتیل، 3-متیل،ایمیدازولیوم تتراکلرو آلومینات در اینجا در نظر گرفته شده است.ترکیبات گوگردی تیوفن , بنزوتیوفن, دی بنزو تیوفن و 4و6-دی بنزو تیوفن مورد بررسی قرار گرفته اند. اوربیتال پیوند طبیعی، اتم‌ها در مولکول‌ها، برهم‌کنش‌های غیرکووالانسی، انتگرال همپوشانی HOMO-LUMO، و تفاوت چگالی الکترون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل استفاده از مایعات یونی به عنوان حلال برای حذف ترکیبات گوگردی حلقوی از نفت خام را نشان می دهد.تفاوت فاز محلول و فاز گازی بررسی شده است. مکانیسم اصلی برای استخراج گوگردهای حلقوی بدون زنجیر آلکیل ، پیوند هیدروژنی است. در حالی که برهمکنش واندروالس وپیوند هیدروژنی مکانیسم استخراج غالب برای ترکیبات گوگردی حلقوی دارای زنجیر آلکیل هستند.بر اساس داده های بدست آمده از محاسبات، برهمکنش مناسب بین اجزا مایعات یونی و ترکیبات گوگردی حلقوی, استخراج این ترکیبات از لحاظ تئوری امکان پذیر است. پیوندهای هیدروژنی و واندوروالسی تشکیل شده بین آنیون و کاتیون مایعات یونی و ترکیبات گوگردی مشخص شده است. پیوند هیدروژنی F….H تشکیل می شود . ترکیبات گوگردی با حلقه های بیشتر ، انرژی کل برهمکنش بیشتری نسبت به بقیه دارند. همچنین ترکیب گوگردی با زنجیر آلکیل نسبت به ترکیب گوگردی با تعداد حلقه مشابه انرژی برهمکنش بیشتری با مایع یونی دارد. نتایج نشان می دهدبین ترکیب گوگردی فقط دارای حلقه و مایع یونی پیوندهای σ(C-N) – σ*(C-C) ,σ*(C-C)-σ*(C-C),LP(F)-LP*(B), ,σ(C-C)-σ*(C-N), σ(C-N)-σ*(C-H),σ(C-H)-RY*(N),LP(F)-σ*(C-H)به طور عمده، با انرژی بیشتر تشکیل می شود.اما در ترکیب گوگردی حلقوی با شاخه آلکیل به طور عمده پیوندهای عمده پیوندهای هیدروژنی تشکیل شده بین آنیون مایعات یونی با ترکیب گوگردی را داریم. پیوندهای واندروالس تشکیل شده هم بین زنجیر آلکیل ترکیب گوگردی با مایع یونی می باشد. با توجه به پیوندهای بین مولکولی, حالت گذار با کمترین انرژی بدست آمده است. به این ترتیب یک مکانیسم پیشنهادی برای استخراج ترکیبات حلقوی از نفت با کمک مایعات یونی خواهیم داشت.

مایعات یونی, نفت خام , ترکیبات گوگردی, حالت گذار, پیوندهای بین مولکولی، پیوند هیدروژنی.

برای لینک‌دهی به این مقاله از آدرس زیر استفاده نمایید:

برای ارجاع در منابع از عبارت زیر استفاده کنید:
فرج زاده، ژیلا، افتاده، محسن، سهرابی، نسرین، 1403، برهمكنشهای مولكولي بین ترکیبات گوگرددار مطلوب با مایعات یوني جهت گوگردزدایي درصنایع پالایش نفتي:مطالعهDFT، بيست و چهارمين كنفرانس شيمي فيزيك ايران (انجمن شيمي ايران)، https://conf.ui.ac.ir/fa/archive_index.php?c=HN-ipcc24&aid=1510192