کاتالیست تصفیه هیدروژنی کاربردی در صنایع پالایش و پتروشیمی ایران ساخت شد - وبلاگ داستان نویسی

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، فرهاد کیوانی مهر دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح اصلاح کاتالیست فرآیند تصفیه هیدروژنی با استفاده از مخلوط اکسید های فلزی گفت: نفت خام و مشتقات نفتی مانند مازوت، نفتا و بنزین پیرولیز علاوه بر هیدروکربن ها شامل ناخالصی هایی مانند ترکیبات گوگرددار، نیتروژن دار، اکسیژن دار و فلزات هستند.

وی با بیان اینکه وجود این ترکیبات سبب بروز مسائل محیط زیستی شدیدی خواهد شد که کشور ما هم این روز ها بسیار با این آلاینده ها خصوصاً در سوخت نیروگاه ها و خودرو ها به دلیل تشکیل ترکیبات SOx و NOx که عامل اصلی آلودگی هوا هستند، روبرو است؛ گفت: این آلاینده ها اگر وارد جو شوند با رطوبت هوا واکنش داده و به صورت باران اسیدی به سطح زمین باز می گردند که سبب فرسایش خاک و از بین رفتن نمای ساختمان ها می شوند.

به گفته کیوانی مهر، این آلاینده ها در مجتمع های پالایشگاهی و پتروشیمیایی موجب مسمومیت کاتالیست های فرآیند های پایین دستی، کاهش کیفیت محصول، مسائل عملیاتی مانند خوردگی در تجهیزات و لوله های انتقال و رسوب فلزات در توربین ها خواهند شد و حتی مسائل عدیده ای در عملکرد موتور خودرو ها از دیگر اثرات این ترکیبات آلاینده به شمار می رود.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه کرد: در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمیایی برای جداسازی این ناخالصی ها از فرایندی کاتالیستی به نام تصفیه هیدروژنی استفاده می گردد. در استاندارد های روز جهان نظیر یورو 5 و یورو 6 وجود ترکیبات گوگرددار و نیتروژن دار در سوخت خودرو ها و شناور ها به شدت محدود شده است، بنابراین برای دستیابی به استاندارد های جهانی احتیاج است از کاتالیست هایی در این فرایند تصفیه هیدروژنی استفاده کرد که درصد بیشتری از این ترکیبات را کاهش دهد و سوخت پاکی را فراوری کند.

وی ادامه داد: کاتالیست های واحد های تصفیه هیدروژنی عموماً وارداتی بوده و کشور های آمریکا و فرانسه فراوری نماینده عمده این کاتالیست ها هستند و بیشتر دانش فنی واحد های تصفیه کشور نیز مربوط به این کشورها است.

وی ادامه داد: در سال های اخیر تا حدی کوشش هایی برای بومی سازی این کاتالیست های استراتژیک در کشور اجرا شده است؛ اما یکی از مسائل فرآیند تصفیه هیدروژنی کاهش کیفیت محصول پس از فرآیند تصفیه است به گونه ای که مقداری از ترکیبات با ارزش نظیر آروماتیک ها به مواد با ارزش پایین تر تبدیل می گردد که سبب کاهش قیمت محصولات می گردد.

وی ادامه داد: در این پژوهش ما توانستیم کاتالیست هایی برای فرایند تصفیه هیدروژنی فراوری کنیم که علاوه بر این که سبب حذف عمیق ترکیبات آلاینده می گردد کیفیت و ارزش محصول را افزایش می دهد بنابراین هم می توان استاندارد های محیط زیستی را دریافت کرد و هم بر خلاف کاتالیست های تجاری رایج که سبب کاهش کیفیت محصول می گردد ارزش و کیفیت محصول خروجی را ارتقا دهیم.

به گفته فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر، با توجه به بحران آلودگی در شهر های عظیم و تأمین سوخت پاک برای خودروها، نیروگاه های کشور و شناور های دریایی کسب دانش فنی ساخت کاتالیست های تصفیه هیدروژنی را امری مهم دیدیم و به منظور تجاری سازی نمونه های ساخته شده از همان ابتدای کار با رویکرد تجاری سازی محصول پیش رفتیم و نمونه ها را به صورتی که قابل بارگذاری در راکتور های صنعتی باشند فراوری نموده ایم که یکی دیگر از مزایای این طرح است.

وی اضافه کرد: این طرح از همان ابتدا جزء طرح ها و سرانجام نامه های صنعتی بوده که با همکاری شرکت پتروشیمی بوعلی سینا واقع در منطقه ویژه مالی ماهشهر اجرا شده است؛ ایده ابتدایی کار که در نهایت منتهی به ثبت اختراع گشت در آزمایشگاه مهندسی واکنش های سطحی و نانو مواد انرژی پیشرفته دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر تحت سرپرستی سجاد حبیب زاده شکل گرفت و در ادامه با همکاری واحد پژوهش و توسعه شرکت پتروشیمی بوعلی سینا و پرویزی ریاست وقت واحد، نمونه اولیه ساخته و تست های عملکرد روی آن انجام شد در طول کار اصلاحات زیادی با توجه به نتایج عملکرد کاتالیست انجام گرفت تا در نهایت به محصول مورد نظر که هدف های پژوهش ما را پوشش دهد دست یافتیم.

وی با اشاره به نتایج حاصل شده از پژوهش گفت: نتیجه این پژوهش در برطرف چالش گوگردزدایی مازوت نیروگاه ها و شناور ها و همچنین صنعت پالایش و پتروشیمی از نفت خام و مشتقات نفتی کاربرد دارد. کاتالیست ساخته شده برای خوراک های مختلف مانند مازوت، نفتا و بنزین پیرولیز آزمایش شده و برای همه برش ها نتایج مطلوبی حتی بهتر از نمونه های خارجی حاصل شده است، بنابراین کاتالیست این پژوهش برای طیف وسیعی از خوراک ها از بنزین تا مازوت قابل استفاده است. بومی سازی دانش فنی ساخت کاتالیست های تصفیه هیدروژنی و ساخت نمونه های تجاری که امکان بارگذاری در رآکتور های صنعتی را دارد اولین گام این پروژه بوده است.

این محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه کرد: در ادامه درصدد هستیم دانش فنی ساخت کاتالیست را در اختیار شرکت های داخلی کاتالیست سازی قرار دهیم تا با فراوری انبوه آن، زمینه ورود نسل جدیدی از کاتالیست های بومی تصفیه هیدروژنی را در داخل میسر نمایند.

وی اضافه کرد: این کاتالیست یک کاتالیست تجاری برای تصفیه عمیق مشتقات نفتی بوده که دانش فنی آن را بدست آورده ایم و کاربرد وسیعی در برش های نفتی (از برش های سبک تا برش های سنگین) دارد. هزینه ساخت پایین تر تا یک سوم نسبت به نمونه های آمریکایی و فرانسوی از مزیت های شاخص این پروژه است.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: فرایند تصفیه هیدروژنی از دهه 50 تا به امروز به طور گسترده در صنایع پالایشی و پتروشیمی مورد استفاده قرار گرفته است. کاتالیست های مورد استفاده در این فرآیند نیز به مرور زمان تغییر نموده و بهینه شده است، اما همچنان سبب کاهش کیفیت محصول پس از تصفیه می شوند.

وی بیان نمود: کاتالیست این پژوهش علاوه بر تصفیه عمیق مشتقات نفتی، سبب افزایش کیفیت محصول نیز می شوند که به نوبه خود کار منحصر به فردی است و نمونه آن در کاتالیست های خارجی و داخلی وجود ندارد.

کیوانی مهر به اشاره به مزیت های رقابتی طرح گفت: بومی سازی دانش فنی ساخت کاتالیست استراتژیک تصفیه هیدروژنی، افزایش کیفیت و ارزش محصول پس از فرآیند تصفیه، هزینه پایین ساخت تا یک سوم نسبت به نمونه های خارجی از مزیت های رقابتی پروژه محسوب می شوند.

وی در مورد کاربرد های پروژه گفت: فراوری سوخت پاک برای خودروها، نیروگاه ها و شناور ها مطابق با استاندارد های یورو 5 و یورو 6، تصفیه ناخالصی های برش های مختلف نفت خام جهت استفاده در فرآیند های پتروشیمیایی افزایش کیفیت و ارزش محصول در فرآیند های تبدیلی، هیدروژناسیون ترکیبات الفینی جهت جلوگیری از مسمومیت کاتالیست ها در فرآیند های پایین دستی، بومی سازی دانش فنی و امکان ساخت کاتالیست استراتژیک تصفیه هیدروژنی از ویژگی های این طرح به شمار می فرایند.

لازم به ذکر است: استاد راهنمای این پروژه سجاد حبیب زاده عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.