غيرقابل تقطير تقطير هستند. کک غير قابل حل در نفت ماده اي است که ممکن است باگوگرد ?نيتروژن?اکسيژن وفلزات مختلف ترکيب شود. معمولاموادآسفالت يک به صورت کلوئيدي در داخل نفت خام پراکنده شده اند و وقتي گرم مي شوند ?تمايل به لخته شدن وپليمريزاسيون دارند. بنابراين در باقيمانده هاي اتمسفري و خلاء ?آسفالت نهاي پليمره شده به صورت مواد شبه جامد حتي در دماي محيط وجود دارند. آلوده کننده هاي فلزي شامل نيکل و واناديوم بسيار معمول هستند هرچند ديگرفلزات ازقبيل آهن ?مس ?سرب و روي نيزاغلب موجود هستند. اين آلوده کننده هاي فلزي ممکن است به شکل هايي از قبيل اکسيد فلزي يا سولفيد ?به صورت ذرات ويانمکهاي محلول درنفت موجودنباشند. معمولااين فلزات به صورت ترکيبات آلي فلزي با جرم مولکولي نسبتأ زياد از قبيلMetallic probhyrin و مشتقات مختلف آن وجود دارند. وقتي هيدروکربن حاوي ترکيبات آلي فلزي هيدروژن دهي مي شود ? فلزات برروي کاتاليست رسوب مي کنندوباپيشرفت فرآيند غلظت آنها افزايش مي يابد. بنابراين در گوگردزدايي هيدروژني ?غيرفعال شدن کاتاليست وياعمرکوتاه آن درنتيجه ي عوامل زير است:
?ته نشيني گسترده ي کک بر روي کاتاليست
?جمع شدن و انباشتگي رسوبات فلزي بر روي کاتاليست
در عمليات تجاري واحد گوگردزدايي هيدروژني ?درجه ي حذف گوگرد?? تا??درصدمي باشد.]18[
1- 1- 7روش هاي ملايم کردن
اين روش ها ?امکان عاري نمودن برشهارا ازترکيبات گوگردي?مرکاپتان هاوگوگردرا به صورت عنصر مي دهد. مهمترين روشهاي به کار گرفته شده عبارتند از:
روش سلوتيزر: “Solutizer” اين روش مربوط به اکستراسيون همه کاني ها از کليه برش هاي بنزين (به دست آمده از تقطير يا کراکينگ يا رفرمينگ) مي گردد. ازمزاياي اين روش ?افزايش قابليت
بنزين جهت پذيرش سرب بوده که علت آن حذف ترکيبات گوگردي است.
روش دکتر : انواع بنزين ها و همچنين ترکيبات سينگن تر ازقبيل برش نفت و کروزون را مي توان توسط اين روش موردترتمان قرار داد. در اين روش از محلول قليايي پلمبيت سديم جهت ترتمان استفاده مي گردد.
روش هيپوکلريت : اغلب از هيپوکلريت بعنوان يک عامل اکسيد کننده جهت کاهش بو و همچنين مقدار مرکاپتان ها در برش هاي نفتي استفاده مي شود. اين روش مي توانديک روش تکميلي براي ترتمان برش ها با سود باشد.]21[
روش هاي کلرکوئيوريک: در اين روش بر روي نفت کلرور مس افزوده مي گردد که باعث تبديل مرکاپتان ها به دي سولفور مي گردد.
روش تصفيه کاتاليتکي :
در اين روش به جاي استفاده از ترکيبات حل کننده ذکر شده در روش هاي قبلي از کاتاليزور استفاده مي شود. براي مثال روش مراکس يکطريقه تصفيه کاتاليتکي است که در آن کاتاليزور يک بستر ثابت از اکسيد سربمي باشد که طول عمر آن بيشتر از سه سال مي باشد .
1-2 مرکاپتان زدايي از برش ها نفتي
توليد نفت خام و ميعانات گازي حاوي مركاپتانها در جهان در حال افزايش است . بخش عظيمي از منابع نفتي با محتوي بالاي گوگرد در روسيه ?امريكا ?درياي شمال?ايران و قطروجود دارند . ويژگي اصلي برشهاي حاوي مركاپتان وجود گوگرد در زنجيره هيدروكربني مي باشد . گروههاي مختلف مركاپتانها از سمي ترين و فرارترين آنها از(متيل واتيل مركاپتان با وزن مولكولي كم) تا مركاپتانهاي سنگين (با زنجيره هيدروكربني شاخه دار) مي باشند . سولفيد هيدروژن و مركاپتان هاي سبك C1-C3 سمي و فرار ?بودارو به شدت خورنده مي باشد.
در طي فرايندهاي پالايش برشهاي حاوي مركاپتان ?پسابهاي قليايي-گوگردي سمي توليد ميشوند . لذاتوليد ?انتقال?ذخيره سازي وپالايش اين برشهاداراي مسايل ومشكلات تكنولوژي وزيست محيطي جدي مي باشد. به منظور حل اين معضل پژوهشگاه صنعت نفت اقدام به توسعه تكنولوژي
مركاپتانزدايي از برشهاي نفتي توسط فرايندهاي 4 DMDو DMC 5 نموده است . در حال حاضر براي دو فرايند DMC وDMC پايلوتي در پژوهشگاه صنعت نفت طراحي ?ساخت وراه اندازي شده است و واحدهاي صنعتي نيز در ايران درحال نصب مي باشند.]3[
1-3 DMD
فرآيند DMD مركاپتان زدايي از برشهاي نفتي مي باشد . در اين فرايند با استفاده از محلول كاستيك ،از برش نفتي حذف و مرکاپتانهاي سبک به همراه ? CS2? COS و H2S?ازبرش نفتي حذف و مركاپتانهاي سنگين خورنده و فعال به دي سولفيدها تبديل مي شوند.]15[
1- 3-1تاريخچه ي DMD
اولين واحد صنعتي اولين بار با استفاده از كاتاليستIVKAZ ،از نرمال پنتان ?مركاپتانزدايي شده در روسيه در سال ???? راه اندازي شد.
1-3- 2مزاياي فرآيندDMD
فرايند DMDدر مقايسه با فرايندهاي مشابه ?تفاوت هاومزاياي قابل ملاحظه اي را دارد كه در زير ارايه شده اند:
الف -درفرايندDMD از كاتاليست هموژن ?پايداروبسيارفعالIVKAZ استفاده مي شود . اين كاتاليست بسيار فعالتر و پايدارتر از كاتاليست هاي فرايندهاي مشابه است.
ب -فرايند DMD قادر به تصفيه و تخليص خوراك از چهار تركيب گوگردي (H2S+RSH+ COS+CS2) در مرحله اول است.جهت حذف SCO و CS2 ازافزودنيهاي خاصي در مرحله استخراج استفاده مي شود.
ج -فرايند DMD بر مبناي فرايندSerox?يك واحدمصرف sulfur-alkaline waterدارد.فرايند Serox قادر به تبديل سولفيد سديم سمي به نمك هاي خنثي و غير سمي سولفات تيو سولفات سديم است.
فرايندDMD همراه با واحد Seroxبه عنوان مجموعه اي است كه توانايي تصفيه خوراك هيدروكربني سبك از تركيبات گوگردي سمي ?بدون توليد پساب خطرناك و بدون خطرات زيست محيطي را دارد.]15[
د -هزينه فرايندDMD در مقايسه با فرايندهاي مشابه كمتر است و همچنين فرايندDMD بسيار مؤثر و كارامد مي باشد.
1-3-3 معرفي فرايندها DMD
فرايندهاي متفاوت DMD ?برحسب ور,ش نفتي?درصد مركاپتان موجوددرخوراك و محصولات توسعه يافته اند كه عبارتند:
DMD1 1-3-3-1

شکل 1-1 :دياگرام کلي فرايند DMD1
اين فرايند جهت مركاپتان زدايي كروزن (Kerosene) استفاده مي‌شود. كروزن حاوي مركاپتان پس از گرمايش در مبدل E1، وارد راكتور بستر ثابت R1 شده و مركاپتانهاي موجود در آن در مجاورت هوا و كاتاليست اكسيد مي‌گردد. آب همراه كروزن مركاپتان زدايي شده، پس از سرد سازي در كولر هوايي E2، در مرحله جداسازي V1 جدا مي‌شود.]21[
DMD21-3-3-2
اين فرايند به منظور توليد ماده بوداركننده (Odorant) يا مركلپتان خالص استفاده مي‌شود. نفتاي سبك، LPG يا ميعانات گازي حاوي مركاپتان، به برج استخراج R-1 وارد مي‌شود. در اين برج، مركاپتانهاي سبك C1-C4 به كمك محلول سود 15% وزني استخراج‌ مي‌شود. سود خروجي از مرحله استخراج، به مرحله احياء حرارتي وارد مي‌شود. در اين مرحله، مركاپتيد سديم موجود در جريان سود به واسطه تقطير واكنشي به هيدروكسيد سديم و مركاپتان خالص تبديل مي‌شود. مركاپتان خالص از محلول سود جدا مي‌شود و در جداكننده دو فاز C-2 جمع‌آوري مي‌شود. در مرحله احياء حرارتي، CH3SNa را نمي‌توان با هيدروليز به CH3SH تبديل نمود و در حضور هوا اكسيد شده و به دي‌متيل‌دي‌سولفايدتبديل شده و سپس از R-3 وارد مرحله احياء كاتاليستي شده و در برج محلول سود جدا مي‌شود.

شکل 1-2: دياگرام کلي فرايندDMD2
DMD-2K 1-3-3-3
اين فرايند جهت سولفور زدايي پروپان، بوتان و ميعانات گازي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين فرايند، فاز هيدروكربني در برج استخراج V-1 در تماس با محلول 15% وزني سود قرار مي‌گيرد. COS، CS2 و مركاپتانهاي سبك C1-C3 در اين مرحله به كمك محلول سود استخراج مي‌شوند و محلول سود غني شده به منظور تبديل اجزاء گوگردي موجود در آن به دي سولفيد وارد برج احياء R-1 مي‌شود و در آنجا مركاپتيد سديم در حضور هوا اكسيد و به دي‌سولفيد تبديل شده و سپس در جداكننده V-4 از فاز كاستيك جدا مي‌شود. در اين جداكننده، محلول سود احياء شده مجددا به مرحله استخراج برگشت داده مي‌شد. ]4[

شکل 1-3 :دياگرام کلي فرايندDMD-2K
DMD3 1-3-3- 4
اين فرايند جهت سولفورزدايي بنزين و نفتاي سنگين استفاده مي‌شود. خوراك حاوي H2S و مركاپتانها در ابتدا به منظور حذف H2S و اسيد نفتنيك وارد برج Prewash V-1 مي‌شود. سپس در برج استخراج V-2 در تماس با محلول سود 15% وزني قرار گرفته و مركاپتانهاي سبك در محلول سود استخراج مي‌شود. هيدروكربن خروجي از اين مرحله جهت اكسيداسيون هيروكربنهاي سنگين وارد راكتور كاتاليستي بستر ثابت (R-2) مي‌شود. محلول سود غني خروجي از مرحله استخراج، پس از احياء در برج احياء (R-1) مجددا به برج استخراج برگشت داده مي‌شود. جهت مركاپتان زدايي از برشهاي نفتاي سنگين و بنزين كاربرد دارد. ],15,4[

شکل 1-4:دياگرام کلي فرايند DMD3
DMC 1-4
فرايند DMC به منظور مركاپتان زدايي از ميعانات گازي و نفت خام مي باشد، البته حذف مركاپتان از ميعانات گازي در مقياس صنعتي در چندين كشور اجراء شده است. ]6[
1-4- 1معرفي فناوري
خوراك :خوراك اين واحد نفت خام يا ميعانات گازي مي باشد. مركاپتانهاي قابل حذف شامل متيل مركاپتان، اتيل مركاپتان و مقداري از پروپيل مركاپتان مي باشد.
محصول :محصول به دست آمده عاري از سولفيد هيدروژن و مركاپتانهاي سبك مي باشد.H2 Sو مركاپتانهاي سبك عامل اصلي خوردگي در فرايندهاي پايين دستي مي باشند ضمن اينكه بوي بد آن نيز آزار دهنده و بدليل سميت خطرناك است.
1-4- 2شرح فرآيند
فرايند مركاپتان زدايي از ميعانات گازي شامل مراحل زير مي باشد:
آماده سازي محلول كاتاليست و كاستيك
استخراج مركاپتان هاي سبك و حذف H2 S
اكسيداسيون مركاپتانهاي سنگين
احياء محلول كاستيك
شرح كامل فرايند حاوي جزئيات تك تك مراحل فوق مطول و خارج از حوصله اين گزارش مي باشد. فرايند DMC بر اساس نوع خوراك و انتظارات از آن به انواع DMC-1 ، DMC-1M ، DMC-2 وDMC-3 تقسيم مي شود كه در ادامه به معرفي آنها مي پردازيم:]6[

شكل1- 5 :دياگرام فرآيند DMC-1
1-4-3 شرح فرايند DMC-1
مطابق PFD آورده شده در شكل (1-5) شرح فرآيند به صورت ذيل است:
بخش پيش شستشو(Prewash) :در اين مرحله خوراك وارد پائين ستون پيش شستشو ( Prewash) (V-1) مي شود.
در اين ستون سولفيد هيدروژن و اسيدهاي نفتنيكي با محلول سود %2 الي 5% وزني تصفيه مي شوند.
واكنش هاي اين مرحله بصورت زير است:
(1-1)
(1-2 )
با اضافه شدن تدريجي سولفيد سديم و فنات ها (RCOO Na)، قسمتي از محلول ستون V-1 خارج شده و به مخزن كاستيك مصرف شده فرستاده مي شود و معادل با آن محلول تازه كاستيك توسط پمپ به ستون V-1 اضافه مي شود. از بالاي ستون V-1، خوراك خارج شده و وارد راکتور R2مي شود. در اينجا خوراك با محلول كاستيك %15 و هوا مخلوط مي شود و سپس وارد راكتور احياء مي شود.]6,15[
بخش اكسيداسيون نفت خام و احياء محلول كاستيك :در اين راكتور، احياء كاستيك و مركاپتان زدائي خوراك با هم اتفاق مي افتد. بعد از جداسازي سولفيد هيدروژن (H2 S) و اسيدهاي نفتنيكي در مرحله قبل، خوراك كه با محلول كاستيك 15% و هوا مخلوط شده است وارد راكتور اين بخش مي شود. در اين مرحله ضمن استخراج مركاپتانها، مركاپتيد سديم و سولفور سديم اكسيد مي شوند. واكنش هاي اين مرحله بصورت زير است:
(1-3)
(1-4 )
(1-5 )
بعد از اين واكنش ها محصول شيرين و محلول كاستيك احياء شده از بالاي راكتور خارج شده و به يك جداكننده V-2 فرستاده مي شوند. در اين جداكننده جداسازي كاستيك از محصول صورت مي پذيرد و كاستيك مجدداٌ‌ از

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید