Published August 22, 2023 | Version v1
Publication Open

Ultrasounds assisted one-pot oxidative desulfurization of model fuel using green synthesized aluminum terephthalate [MIL-53(Al)]

Creators

  • 1. Alexandria University
  • 2. City of Scientific Research and Technological Applications

Description

Oxidative desulfurization (ODS) is considered to be one of the most promising desulfurization processes as it is energy-efficient and requires mild operating conditions. In this study, a novel green synthesized Al- based metal-organic framework with high surface area has been synthesized hydrothermally using waste polyethylene terephthalate bottles (PET) as a source of terephthalic acid as an organic linker. The prepared Al based MOF have been characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The catalytic activity of the prepared Al-MOF was evaluated in the oxidative desulfurization (ODS) of both modeled and real crude oil samples. The different operating parameters (temperature, time, catalyst dose, oxidant loading and sonication) on the ODS performance have been optimized. The optimal conditions for maximum removal of thiophene from modeled oil samples were found to be 30 min, 0.5 g of catalyst and 1:3 oil to oxidant ratio. Under the optimized conditions, sulfur removal in real oil samples obtained from Alexandria petroleum company was 90%. The results revealed that, the presented approach is credited to cost-effectiveness, environmental benignity, and ease of preparation, predicting great prospects for desulfurization of fuel oils on a commercial level.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعتبر إزالة الكبريت التأكسدي (ODS) واحدة من أكثر عمليات إزالة الكبريت الواعدة لأنها موفرة للطاقة وتتطلب ظروف تشغيل معتدلة. في هذه الدراسة، تم تصنيع إطار معدني عضوي جديد أخضر مع مساحة سطح عالية باستخدام زجاجات البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) كمصدر لحمض تيريفثاليك كرابط عضوي. تم تمييز MOF المستندة إلى Al المحضرة باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR)، حيود الأشعة السينية (XRD)، المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) والمجهر الإلكتروني للإرسال (TEM). تم تقييم النشاط التحفيزي للموف المعد في إزالة الكبريت التأكسدي (ODS) لكل من عينات النفط الخام المنمذجة والحقيقية. تم تحسين معايير التشغيل المختلفة (درجة الحرارة والوقت وجرعة المحفز والتحميل المؤكسد والصوتنة) على أداء المواد المستنفدة للأوزون. تم العثور على الظروف المثلى لإزالة الحد الأقصى من الثيوفين من عينات النفط النموذجية لتكون 30 دقيقة، 0.5 غرام من المحفز و 1:3 نسبة الزيت إلى الأكسدة. في ظل الظروف المثلى، كانت إزالة الكبريت في عينات النفط الحقيقية التي تم الحصول عليها من شركة الإسكندرية للبترول 90 ٪. وكشفت النتائج أن النهج المقدم يرجع الفضل فيه إلى فعالية التكلفة، والحميدة البيئية، وسهولة التحضير، والتنبؤ بآفاق كبيرة لإزالة الكبريت من زيوت الوقود على المستوى التجاري.

Translated Description (French)

La désulfuration oxydative (ODS) est considérée comme l'un des processus de désulfuration les plus prometteurs car elle est économe en énergie et nécessite des conditions de fonctionnement douces. Dans cette étude, un nouveau cadre organométallique à base d'Al synthétisé vert avec une surface élevée a été synthétisé hydrothermalement en utilisant des bouteilles de polyéthylène téréphtalate (PET) comme source d'acide téréphtalique comme liant organique. Le MOF à base d'Al préparé a été caractérisé à l'aide de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), de la diffraction des rayons X (XRD), du microscope électronique à balayage (SEM) et de la microscopie électronique à transmission (TEM). L'activité catalytique de l'Al-MOF préparé a été évaluée dans la désulfuration oxydative (ODS) d'échantillons de pétrole brut modélisés et réels. Les différents paramètres de fonctionnement (température, temps, dose de catalyseur, charge d'oxydant et sonication) sur les performances des SACO ont été optimisés. Les conditions optimales pour l'élimination maximale du thiophène des échantillons d'huile modélisés se sont avérées être de 30 min, 0,5 g de catalyseur et un rapport huile/oxydant de 1:3. Dans les conditions optimisées, l'élimination du soufre dans les échantillons d'huile réelle obtenus auprès de la société pétrolière Alexandria était de 90 %. Les résultats ont révélé que l'approche présentée est attribuée au rapport coût-efficacité, à la bénignité environnementale et à la facilité de préparation, prédisant de grandes perspectives de désulfuration des mazouts au niveau commercial.

Translated Description (Spanish)

La desulfuración oxidativa (ODS) se considera uno de los procesos de desulfuración más prometedores, ya que es energéticamente eficiente y requiere condiciones de operación suaves. En este estudio, se ha sintetizado hidrotérmicamente un nuevo marco orgánico de metal a base de Al sintetizado verde con alta área de superficie utilizando botellas de tereftalato de polietileno (PET) de desecho como fuente de ácido tereftálico como enlazador orgánico. Los MOF basados en Al preparados se han caracterizado utilizando espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (XRD), microscopio electrónico de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). La actividad catalítica del Al-MOF preparado se evaluó en la desulfuración oxidativa (ODS) de muestras de petróleo crudo modeladas y reales. Se han optimizado los diferentes parámetros de funcionamiento (temperatura, tiempo, dosis de catalizador, carga de oxidante y sonicación) en el rendimiento de las Sao. Se encontró que las condiciones óptimas para la eliminación máxima de tiofeno de las muestras de aceite modeladas eran 30 min, 0,5 g de catalizador y una relación de aceite a oxidante de 1:3. En las condiciones optimizadas, la eliminación de azufre en muestras de aceite real obtenidas de la compañía petrolera Alexandria fue del 90%. Los resultados revelaron que el enfoque presentado se atribuye a la rentabilidad, la benignidad ambiental y la facilidad de preparación, lo que predice grandes perspectivas de desulfuración de los fuelóleos a nivel comercial.

Files

s41598-023-40955-3.pdf.pdf

Files (1.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:bd1f6a04ae868a779adfa1a613e57959
1.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ساعدت الموجات فوق الصوتية على إزالة الكبريت المؤكسد من وعاء واحد من وقود النموذج باستخدام تيريفثالات الألومنيوم المركب الأخضر [MIL -53(Al)]
Translated title (French)
Les ultrasons ont aidé à la désulfuration oxydative en un seul pot du carburant modèle à l'aide de téréphtalate d'aluminium synthétisé vert [MIL-53(Al)]
Translated title (Spanish)
Desulfuración oxidativa asistida por ultrasonidos en un solo recipiente del combustible modelo utilizando tereftalato de aluminio sintetizado verde [MIL-53 (Al)]

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4386054930
DOI
10.1038/s41598-023-40955-3

Is supplement to
https://openalex.org/W4388038355 (Other)
https://openalex.org/W3030188872 (Other)
https://openalex.org/W2383940933 (Other)
https://openalex.org/W2371970563 (Other)
https://openalex.org/W2360217965 (Other)
https://openalex.org/W2358778632 (Other)
https://openalex.org/W2355609174 (Other)
https://openalex.org/W2348546334 (Other)
https://openalex.org/W2347248670 (Other)
https://openalex.org/W1965257057 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1876894516
  • https://openalex.org/W1973184047
  • https://openalex.org/W2007220792
  • https://openalex.org/W2013805457
  • https://openalex.org/W2047219298
  • https://openalex.org/W2138327391
  • https://openalex.org/W2187470233
  • https://openalex.org/W2345069511
  • https://openalex.org/W2477136137
  • https://openalex.org/W2580598376
  • https://openalex.org/W2779582821
  • https://openalex.org/W2792704421
  • https://openalex.org/W2797901179
  • https://openalex.org/W2913065876
  • https://openalex.org/W2939041730
  • https://openalex.org/W2998133551
  • https://openalex.org/W3016711812
  • https://openalex.org/W3023709539
  • https://openalex.org/W3086842695
  • https://openalex.org/W3184498759
  • https://openalex.org/W3215870528
  • https://openalex.org/W4280516748
  • https://openalex.org/W4284703369
  • https://openalex.org/W4316019743