Preparation of N-Doped Porous Catalyst derived from Petroleum Coke using Ball Milling for the Oxidative Desulfurization of Fuel
Notice bibliographique
Résumé
A catalyst for oxidative desulfurization of hydrocarbon fuels is derived from petroleum coke. Petroleum coke (petcoke) is a low-value, readily available (with >80 wt% carbon) waste produced as a by-product at oil refineries and upgrading facilities. Between 11 and 20 % of the annual production of petcoke in Alberta is used as fuel blends in refineries. The surplus millions of tonnes are stored in the open, constituting an environmental hazard due to wind-blown dust from piles. More than 80% of the world's production is low-grade with high sulfur content (>5 wt% sulfur) and not suitable for combustion as hazardous SOx gases are generated. Petcoke is a non-porous material that can be modified physicochemically. Compared to conventional alumina-based catalysts, petcoke is less sensitive to nitrogen compounds present in crude oil and more resistant to coke deposition, which make it a good choice for catalysis applications. High energy ball milling is an environmentally friendly technology compared to other conventional techniques used to modify the properties of several carbon materials. The present work used high-energy ball milling to convert low-value, abundant petcoke to an added-value nitrogen-doped porous heterogeneous catalyst, which will be tested for the oxidative desulfurization of fuel. The preparation procedure included dry ball milling of petcoke with urea as the nitrogen precursor followed by pyrolysis in nitrogen to obtain the nitrogen-doped catalyst. The effect of ball milling time (5-1440 min), pyrolysis temperature (600-1000 ℃), and urea to petcoke mass ratio (1:1 to 5:1) on the physical properties and chemical composition of the product material was studied. Increasing the ball milling time, led to an increase in surface area and pore volume and higher nitrogen doping, while increasing the pyrolysis temperature >600 ℃ resulted in a lower surface area and pore volume. Controlling these conditions resulted in increases in the surface area from 1 to 166 m2/g, pore volumes from 0.004 to 0.38 cm3/g, and nitrogen contents from 1.4 to 7 wt%. Nitrogen doping of petcoke was achieved with ⁓98% yield and the development of mesoporosity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».