تثبيت سلول به کارمي روند.
آزمايشهاي اوليه گوگردزدايي درحضورترکيب گوگرددارمدل دي بنزوتيوفن ودرفازآبي انجام شد ودرنتيجه ميزان تبديل دي بنزوتيوفن توسط سلولهاي تثبيت شده درآلژينات و روي پلي اتيلن به ترتيب06/1ميل يمول درساعت به ازاي هرکيلوگرم جرم خشک سلولي و18/0 ميلي مول در ساعت به دست آمد. به منظور بررسي فعاليت گوگردزدايي سلولها ي تثبيت شده درمحيط آلي ،ميزان کاهش گوگردکل يک نمونه گازوييل اندازه گيري شدکه درشرايط عملياتي بهينه ،سلولهايت ثبيت شده درآلژينات وروي پلي اتيلن باعث کاهش به ترتيب10و4 درصدگوگردکل نمونه گازوييل شده بودند.]14[
گوگردزدايي به روش بيولوژيکي به عنوان روشي مکمل ياجايگزين براي روش مرسوم HDS در سالهاي اخيردر جهان بسيار مورد توجه قرارگرفته است .ميکرواورگانيسم هاي متفاوتي با قابليت حذف گوگرد ازترکيبهاي گوگرددار موجوددرسوختها ،بدون تغيير درساختار وارزش حرارتي سوخت ،شناسايي وجداسازي شده اند . توانايي حذف گوگرد ازترکيب هاي گوگرددارپ يچيده ماننددي بنزوتيوفن ومشتقات شاخه دار آن توسط بسياري ازاين ميکرواورگانيسم هاگزارش شده است. باکتري RHODOCOCCUS P32C1 استفاده شده در اين تحقيق نيز توانايي مصرف دي بنزوتيوفن ،حذف گوگرد ازآن و تبديل آن به 2هيدروکسي بي فنيل را دارا است.]14[
فعاليتهاي انجام شده براي توسعه صنعتي اين فرايند،همگي به صورت سيستمهاي سه فازي (آب/سلول/سوخت آلي) بوده است. دراين سيستم ها فازآلي با فازآبي حاوي سلولها مخلوط شده وتوليدامولسيون ميکند که جداسازي سوخت آلي امولسيون شده بسيارمشکل است. دراين تحقيق ،باکتري P32C1 به دو روش تثبيت شده است. درروش اول باکتري درداخل ژل آلژينات (روش به دام اندازي )ود رروش دوم روي پلي اتيلن (روش جذب سطحي فيزيکي ) تثبيت شده و سپس عملکرد گوگردزدايي باکتريت ثبيت شده به اين دو روش مقايسه شده است.
موادشيميايي:
دي بنزوتيوفن(DBT)،2هيدروکسي بي فنيل و (2-HBP) گليسيرول وآلژينات BDH وپلي اتيلن
ميکرواورگانيسم:
باکتري RHODOCOCCUS P32C1
روشها:
1.روش ته نشيني معلق سلولي
2.روش تثبيت سلول درآلژينات
3.روش تثبيت سلول درپلي اتيلن
توانايي گوگردزدايي باکتري از گازوييل در حالت تثبيتن شده، همانگونه که درجدول مشاهده مي شود، باافزايش ميزان گوگرد برش نفتي، درصدگوگردزدايي کاهش يافته است.
جدول 2-1 : توانايي گوگردزدايي باکتري R.P32C1 در حالت تثبيت نشده
ديزل HDS
ديزل اتمسفريک
نوع ديزل
ppm303
ppm1000
ميزان گوگرد اوليه
ppm156
ppm763
ميزان گوگرد پس از گوگردزدايي
5/48درصد
7/23 درصد
درصد گوگردزدايي

گازوييل مورداستفاده درتحقيق حاضر ppm7400 گوگرد داشته است ،درنتيجه حداکثرميزان گوگردزدايي معادل با 10درصددرحالت تثبيت شده عددي قابل قبول و درحدتوانايي ميکرواورگانيسم است. بااين وجود، عليرغم به کارگيري غلظت به نسبت بالاي سلولي در اين تحقيق ،نتيجه هاي به دست آمده ازگوگردزدايي گازوييل به وسيله ي سلولهاي تثبيت شده بيانگرفعاليت کم سلولها است. درنتيجه استفاده ازغلظت هاي بالاتر و تعدادبيشترسلول الزامي خواهدبود.
چنين استنباط مي شودکه پايه آلژينات به دليل نشتي کمترسلولها ازآ نوحفاظت بهترازآنها (به ويژه درمجاورت گازوييل)، براي تثبيت سلولها نسبت به پلي اتيلن مناسب تراست .]14[
آقايان مرتضي تاجريان و همکارانشان33 در سال 1383 به بررسي فرايند مرکاپتان زدايي از برش هاي نفتي پرداخته اند و نتايح مطالعات تجربي بر روي مرکاپتان زدايي خوراکهاي مختلف نفتي با استفاده از فرايند DMD را ارائه داده اند وبا بررسي عوامل مؤثر دراين فرآيند ،شرايط بهينه براي انجام واكنش تعيين کرده اند .نتايج اين تحقيق نشان ميدهد كه اين فرآيند قابليت بالايي جهت كاهش ميزان مركاپتان وتركيبات گوگرد ي از برش هاي نفتي دارد وكاهش مركاپتان تاميزان استانداردهاي زيست محيطي امكان پذيرميباشد.]15[
دراين تحقيق تجربي ،مركاپتان زدايي ازخوراكهاي مختلف (نفت سفيد ، بنزين وگازوئيل) به صورت پيوسته و ناپيوسته انجام شد تاعوامل مؤثر براين فرآيندوشرايط بهينه تعيين گردد. متغير مستقل دراين مطالعه ميزان مركاپتان ميباشد كه اثر پارامترهاي مختلف براي حصول به حد مجاز مركاپتان، موردبررسي قرار گرفت.سنجش پارامترها ، برمبناي استانداردهاي موجوددراين زمينه انجام شده است ( UOP163) مواد مورداستفاده دراين مطالعه نفت سفيد ، بنزين ،گازوييل، هيدروکسيد سديم وکاتاليست مي باشند.
شكل سيستم آزمايشگاهي مركاپتان زدايي براي انجام عمليات ناپيوسته را نشان ميدهد همانطوركه مشاهده مي شود فرآيندمركاپتان زدايي درون يك راكتور شيشه اي D=3cm) H=35cm) انجام مي گيرد که کاتاليست هتروژن (UVKO-2) به صورت بستر ثابت درون ستون قرارگرفته است وهواي موردنياز از پائين راكتور وارد مي گردد . براي گرم كردن راكتور ،از يك كويل حرارتي استفاده ميشود وپس از مدت زمان لازم ،نمونه گيري ازسيستم انجام شده وميزان مركاپتان باقيمانده درآن تعيين ميشود.

شكل2-9 سيستم آزمايشگاهي مركاپتان زدايي ازبرشهاي نفتي به صورت ناپيوسته
(1-المنت حرارتي2-توزيع کننده وساپورت3- کاتاليست4- ترانسفرمر5- ترموکوپل وکنترلر6- رله و کنتاکتور7- کندانسور8- کپسول هوا9-فلومترهوا )

درشكل ( 2-10)،سيستم پيوسته براي مركاپتان زدايي ازخوراكهاي مختلف ارائه شده است. خوراك با دبي معين ازقسمت پائين راكتور وارد ميشود. درون راكتوركاتاليست به صورت بسترثابت قرارگرفته است.]15[

شكل?-10: سيستم پيوسته مركاپتان زدايي ازبرشهاي نفتي
(1-المنت ?-توزيع کننده و ساپورت ?- کاتاليست ?- ترانسفرمر ?- کنترلر ?- رله وکنتاکتور ?- محلول
هيدروکسيدسديم ?- کپسول هوا ?-فلومتر ?? – شير ورودي هوا ?? – اورينگ پمپ ?? – کندانسور ??- خروجي
محصول ?? – محصول مرکاپتانزدايي شده)
پس ازجداشدن تركيبات گوگردي ومركاپتان، محصول ازقسمت بالاي راكتورخارج ميگردد درجداول نتايج بدست آمده از آزمايش هاي انجام شده بر روي نفت سفيددر دوحالت پيوسته وناپيوسته ارائه شده است.]15[
جدول 2-2: نتايج آزمايشهاي مركاپتان زدايي از نفت سفيد به روش ناپيوسته
شماره آزمايش
دما(سانتيگراد)
دبي هواml/min))
مرکاپتان بعد ازاکسيداسيون(ppm)
1
80
5/0
<1 2 80 25/0 <1 3 70 25/0 7 4 70 2/0 5 جدول 2-3:نتايج آزمايش هاي مركاپتان زدايي از نفت سفيد به روش پيوسته شماره آزمايش دما(c) دبي هوا ((ml/min دبي نفت سفيد (ml/min) مرکاپتان بعد از اکسيداسيون (PPM) 1 70 3 2/0 6 2 70 4/3 2/0 5 3 75 3 2/0 1 >
4
75
4/3
2/0
1
5
70
5
25/0
6
6
70
4
23/0
4
7
70
4
2/0
2
ميزان هواي ورودي و دما بر روي ميزان مرکاپتان زدايي از برشهاي نفتي موثر مي باشد با توجه به شکل زير با افزايش ميزان هواي ورودي تا min/ml4 ،مقدار مرکاپتان باقيمانده در نفت سفيد کاهش مي يابد که اين امر نشان دهنده افزايش اکسيداسيون در سيستم است ولي بعد از آن بعلت سرد شدن بستر و افزايش قطر حبابها که باعث کاهش زمان اقامت خوراک در راکتور مي شود مي شود راندمان کاهش يافته و ميزان مرکاپتان موجود افزايش مي يابد.

نمودار 2-1:نمودار ميزان مرکاپتان باقيمانده از فرايند DMD بر حسب دبي هوا

نمودار 2- 2:نمودار ميزان مرکاپتان باقيمانده از فرايند DMD بر حسب زمان
همچنين در نمودار 2- 2مركاپتان باقيمانده در بنزين بعد ازانجام فرآيندDMD بر حسب زمان ارائه شده است.
طبق نتايج بدست آمده اگرچه افزايش دما ،باعث افزايش سرعت واكنش اكسيداسيون مي شود ولي فشار بخارخوراک نيز افزايش مييابد لذا واكنش بايد درحداقل دماي ممكن انجام شودتا فشارسيستم نيزحداقل ميزان باشد. كاتاليست فرايند DMD ،داراي فعاليتب الايي ميباشد وامكان حصول مركاپتان دربرشهاي نفتي تاحد مجاز(بنزين کمتر از ppm 5 ،گازوئيل و نفت سفيد ppm10) از اين روش ميسر است.]15[
اکبر شاهسوند و امير انفرادي در سال 1387 به شيوه هاي نوين بازيابي گوگرد در صنايع نفت و گاز پرداخته اند که ضمن معرفي برخي تكنولوژي هاي نوين بازيافت گوگرداز قبيل روشهاي مبتني بر زيست فناوري وتجزيه حرارتي سولفيدهيدروژن ،به بررسي فني – اقتصادي فرآيندترموليزسولفيد هيدروژ ن ومقايسه آن بافرآيند متداول كلاوس اشاره کرده اند در فرايند اخيرسولفيد هيدروژن مستقيماً تبديل به هيدروژن وگوگرد شده وتوسط يك راكتور غشائي ،اين اجزا از يكديگرجدا ميشوند. به اين ترتيب علاوه بركاهش چشمگير اكسيدهاي گوگردي واردشده به محيطزيست ،مقدار متنابهي گاز هيدروژن نيز توليدميگرددكه ميتواند به عنوان يك منبع انرژي پاك وسازگار بامحيط زيست در صنايع مختلف نفت، گازوپتروشيمي (مانندتوليدمتان ولوآمونياك) وياجهت سوخت خودرو مورداستفاده قرارگيرد.]16[
آقاي حليمي فرد وهمکارانشان34 در سال 1391 به ارائه روشي با هدف بهبود عملکرد واحد شيرين سازي پالايشگاه گاز ايلام با استفاده از تکنولوژي پينچ35 پرداخته اند که در آن گاز ترش ورودي به واحد شيرين سازي پالايشگاه گاز ايلام، از جدا كننده اي واقع در واحد تثبيت ميعانات گازي تامين شده كه بر اساس نقشه هاي فرآيندي در فصل زمستان دماي آن 18 درجه سانتيگراد بوده كه اين گاز تنها پس از عبور از يك جدا كننده دو فازي مستقيما به واحد تصفيه وارد مي شود. بر اساس نتايج نرم افزار گاز ترش ورودي در نقطه شبنم خود بوده كه اين امر مي تواند احتمال وقوع پديده فومينگ را به علت كندانس شدن تركيبات سنگين در روي سيني هاي برج افزايش دهد. از طرفي در دماي مذكور بعلت نزديكي به دماي تشكيل هيدرات، احتمال يخ زدگي نيز بالا خواهد بود . در اين مقاله با بهره گيري از تكنولوژي پينچ 2(اصلاح شبكه مبدل حرارتي)، روشي با هدف كاهش قابل ملاحظه مشكلات فوق الذكر در واحد شيرين سازي پالايشگاه گاز ايلام ارائه شد. نتايج حاصل از شبيه سازي با نرم افزار Aspen Hysys نشان داد كه در صورت استفاده از روش پيشنهادي دماي گاز ترش ورودي به برج تماس دهنده از 18 درجه به 37 درجه سانتيگراد افزايش، محتواي آب در گاز شيرين 68 درصد كاهش و در نهايت ميزان مصرف انرژي الكتريكي در كولر هوايي كه در حال حاضر جهت خنك سازي جريان گاز شيرين از آن استفاده مي شود، 100 درصد كاهش خواهد يافت. ]17[

فصل سوم
آناليز و بررسي فرآيند گوگردزدايي از ميعانات گازي (DMC)

3-1 تعريف Hysys
نرم افزار Hysys يکي از قدرتمندترين نرم افزارهاي شبيه سازي در رشته هاي مهندسي به شمار مي آيد که بيشتر در رشته هاي مهندسي شيمي و پتروشيمي کاربرد دارد اما در رشته اي همچون مکانيک نيز مي تواند کاربرد داشته باشد. تقريباً تمامي شرکت هاي پتروشيمي و وابسته به آن ها در ايران از اين نرم افزار و همچنين Aspen براي انجام پروژه هاي خود استفاده مي کنند. طراحي منعطف به همراه دقت بالاي نرم افزار و قدرتمندي آن که ناشي از بسته هاي خواص مربوط به مواد مختلف مي باشد، سبب شده است تا اين نرم افزار مدل سازي هاي خيلي واقعي را ارائه دهد.
در اين نرم افزار نه تنها مي توان از بسته ها و پکيج هاي خصوصيت هاي مواد در داخل نرم افزار استفاده کرد بلکه مي توان با استفاده از ActiveX از پکيج هاي خصوصيت هاي مواد که در خارج از نرم افزار قرار دارند نيز بهره برد. همچنين مي توان پکيج هايي را از خصوصيت هاي مواد را در محيط نرم افزار ايجاد کرد و سپس از آن استفاده کرد. پکيج هاي خصوصيت هاي مواد سبب مي شوند تا بتوانيم پيش بيني دقيقي از خواص فيزيکي، ترموديناميکي و ديگر خواص مواد هيدروکربني، غير هيدروکربني، پتروشيمي و سيال هاي شيميايي داشته باشيم.]19[
با استفاده از اين نرم افزار مي توانيد فرآيندهاي مختلف در صنايع نفت، گاز و پتروشيمي را مدل سازي کنيد که از اين جمله مي توان به شيرين سازي در صنايع نفتي اشاره کرد. بعلاوه در نرم افزار Hysys مي توان تمامي دستگاه هايي را که در انجام يک فرآيند مورد نياز است را به صورت تک تک و جداگانه طراحي نمود و سپس آن را شبيه سازي کرد. براي مثال مي توان برج

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید