پايين اين جداكننده توسط پمپ P-1 به سيستم برگشت داده مي شود. سپس محصول شيرين بعلاوه دي سولفايدها از بالاي سپراتور V-2 خارج شده و وارد سپراتور V-3 مي گردد. بستر سپراتور V-3 از آنتراسيت پر شده است كه قطرات ريز باقيمانده كاستيك در اين بستر رشد كرده و از محصول جدا مي شوند.]15[
محلول كاستيك احياء شده از پائين جداكننده V-2 پس از ملحق شدن به كاستيك خروجي از سپراتور V-3 توسط پمپ P-1 به راکتور R1 ارسال مي گردد. محصول شيرين به همراه دي سولفايدها از بالاي سپراتور V-3 بدست مي آيد.
1-4- 4 شرح فرآيند DMC-1M
اين پروسس براي نفت خام سنگين حاوي سولفيد هيدروژن به غلظت 5ppm الي 100ppm و مركاپتانهاي C1-C2 با غلظت 20ppm الي 300ppm استفاده مي شود.
مطابق PFD آورده شده در شكل (2-2) نفت خام ابتدا واردراکتورR1 مي گردد. محلول سود به همراه كاتاليست هموژن IVKAZ از مخزن T-2 توسط پمپ P-2 ابتدا با هوا مخلوط شده و سپس واردراکتورR1 مي گردد.

شكل1-6:دياگرام فرآيند DMC-1M
در اينجا نفت خام با محلول كاستيك حاوي كاتاليست و هوا مخلوط مي گردد و سپس وارد ستون استخراج و احياء R-1 مي شود.
در اين ستون، سولفيد هيدروژن و مركاپتانها از نفت خام جدا مي شوند و احياء كاستيك نيز همزمان صورت گرفته و مركاپتيد سديم و سولفور سديم اكسيد مي گردند.
واكنش هاي اين مرحله بصورت زير است:
(1-6)
(1-7)
(1-8)
(1-9)
بعد از اين مرحله مخلوط نفت خام شيرين و محلول كاستيك احياء شده به همراه دي سولفايد از بالاي ستون خارج شده و وارد مخزن T-1 مي گردد. در اين مخزن فاز آلي كه شامل نفت خام و دي سولفايد مي باشد از بالاي آن خارج شده و محلول كاستيك احياء شده از پائين مخزن وارد مخزن T-2 شده و سپس به ميكسر M-1 پمپ مي شود.]22[
1-4- 5 شرح فرآيند DMC-2
اين پروسس براي خوراك حاوي سولفيد هيدروژن به غلظت 5ppm الي 100ppm و مركاپتانهاي C1-C2 به غلظت 20 الي 2000ppm استفاده مي شود.
مطابق PFD آورده شده در شكل (1-7) خوراك ابتدا وارد ميكسر استاتيكي M-1 مي شود. محلول سود بهمراه كاتاليست هموژن از مخزن V-3 توسط پمپ P-2 به همراه نفت خام وارد ميكسر M-1 مي گردد. در اينجا خوراك با محلول كاستيك حاوي كاتاليست مخلوط مي گردد و سپس وارد جداكننده V-1 مي شود. محصول شيرين بهمراه دي سولفايد از بالاي سپراتور جدا شده و در مخزن ذخيره مي گردد.

شكل1-7 دياگرام فرآيند DMC-2
واكنش هاي اين مرحله بصورت زير است:
(1-10)
(1-11)
محلول كاستيك احياء شده از پائين جداكننده V-1 به پائين ستون R-1 ارسال مي شود. هوا به پائين ستون R-1 تزريق شده و نتيجتاٌ مركاپتيد سديم و سولفور سديم اكسيد مي گردند. محلول كاستيك از بالاي ستون R-1 وارد جداكننده V-2 شده كه از بالاي آن هوا خارج مي شود و فاز دي سولفايد از محلول سود احياء شده در اين سپراتور جدا مي شود. محلول سود توسط پمپ P-1 به ميكسر M-1 ارسال مي شود واكنش هاي انجام شده در اين مرحله بصورت زير است:]6[
(1-12)
(1-13)
1- 4-6 شرح فرآيند DMC-3
اين فرآيند براي خوراك حاوي سولفيد هيدروژن به غلظت 5ppm الي 1000ppm و مركاپتانهاي C1-C4 به غلظت 50 الي 4000ppm استفاده مي شود.
مطابق PDF آورده شده در شكل (1-8) خوراك ابتدا وارد ميكسر استاتيكي M-1 مي گردد. محلول سود نيز توسط پمپ P-1 وارد ميكسر مي شود. در اينجا خوراك با محلول كاستيك مخلوط مي گردد و سپس وارد جداكننده V-1 ميگردد.]6[

شكل1-8:دياگرام فرايند DMC-3
در اين مرحله مركاپتانهاي سبك C1-C3 و سولفيد هيدروژن از خوراك جدا مي گردد. واكنش هاي اين مرحله بصورت زير است:
(1-14)
(1-15)
بخش اكسيداسيون :خوراك كه عاري از سولفيد هيدروژن و مركاپتانهاي سبك شده است وارد ميكسر M-2 مي شود. در ورودي ميكسر، هوا و محلول سود حاوي كاتاليست (KTK) به خوراك افزوده مي شود. سپس نفت خام بهمراه محلول سود حاوي كاتاليست از پائين وارد ستون R-2 مي گردد. در اين راكتور مركاپتانهاي سنگين تر از C4+ در كنار كاتاليست هموژن IVKAZ و دما و فشار مشخص تبديل به دي سولفايد مي گردد.]4[
واكنش اين مرحله بصورت زير است:
(1-16)
محصول مركاپتان زدائي شده از بالاي راكتور R-2 وارد سپراتور V-3 مي شود. محصول شيرين به همراه دي سولفايد از بالاي اين سپراتور خارج مي شوند و محلول سود حاوي كاتاليست IVKAZ از پائين سپراتور خارج شده و توسط پمپ P-2 به نفت خام ورودي ميكسر M-2 اضافه مي شود.
بخش احياء:محلول كاستيك كه حاوي مركاپتيد هاست از پائين سپراتور V-1 خارج شده و وارد ستون R-1 مي گردد. هوا با دبي و فشار مشخص از پائين ستون R-1 تزريق شده و در اين مرحله مركاپتيد سديم و سولفور سديم اكسيد مي شوند. واكنش هاي انجام شده بصورت زير است:
(1-17)
(1-18)
بعد از اين واكنش ها محلول كاستيك احياء شده از بالاي ستون R-1 خارج شده و وارد جداكننده V-2 مي گردد. هوا از بالاي جداكننده جدا شده و دي سولفايد از محلول سود احياء شده جدا مي شود. محلول كاستيك احياء شده توسط پمپ P-1 به ميكسر M-1 ارسال مي گردد.]5,15[
1-4- 7مزايا و معايب
از مزاياي فرايند DMC مي توان به ارزان بودن فرايند و قابليت حذف مركاپتان هاي سبك آن اشاره كرد.
از معايب فرايند DMC نيز مي توان به موارد زير اشاره كرد:
عدم قابليت حذف همه سولفورها
مصرف مواد شيميايي( سود) كه بعداً نياز به تصفيه دارند.]5[
1-5 ترکيبات ميعانات گازي
ميعانات گازي به جريان هيدروکربني مايعي گفته مي شود که در ذخاير گاز طبيعي وجود دارد و به صورت رسوب و ته نشين در گاز استخراجي يافت مي شود و عمدتا از پنتان و هيدرو کربنهاي سنگين تر (+C5) تشکيل شده و داراي گوگرد پايين مي باشد و معمولا عاري از انواع فلزات است و تقريبا نيمي از ان را نفتا تشکيل مي دهد.
ترکيب ميعانات گازي از هر ميدان گازي به ميدان گازي ديگر متفاوت است ،اما به صورت کلي ترکيبات آن شامل اجزاي زير خواهد بود.عموما ميعانات گازي داراي وزن مخصوص 5/0 تا 8/0 بوده واغلب داراي ترکيبات ذيل مي باشد:]6[
1- 6 مقادير کمي از ترکيبات گوگردي و مرکاپتانها:
الف)سولفيد هيدروژن
ب) تيول ها يا همان مرکاپتانها
ج) دي اکسيد کربن
د) زنجيره آلکان هاي خطي شامل 2 تا 12 کربن:
1-مقادير بالايي(قريب به %70) از نفتاي سبک و سنگين و هيدروکربور هايگروه نفت سفيد و گروه گازوييل
2- مقادير بسيار کمي از هيدروکربورهاي C1تا C5
3- مقادير کمي از ترکيبات هيدروکربوري سنگين
ه) سيکلو هگزان
و) آروماتيک ها(بنزين،تولوئن،زايلن،اتيل بنزن)]5[

فصل دوم
مروري بر تحقيقات گذشته

مازگاروف6 و ويل دانوف7 در سال 2000 در مقاله با عنوان ” کاتاليست ها و فرآيندهاي جديد براي گوگرد زدايي از نفت خام و فاضلاب هاي صنعتي ” بر روي انواع فرآيندهاي مرکاپتان زدايي از نفت خام و ميعانات گازي مطالعات دقيقي انجام داده اند و نفت خام ميدان هاي نفتي مختلف را با درصد گوگرد موجود در هر يک ار آنها مقايسه نموده اند.]6[
در اين روش از کاتاليست هاي فتالو سيانين ها استفاده شده است ، اين کاتاليست ها در شرکت becthal engineering 8 و با توسعه فن آوري9 VNIIUS انجام گرديد. در اين روش ابتدا نفت خام در دماي 50-6 درجه سانتي گراد وارد دستگاه شست و شوي اوليه مي شود که در آنجا با استفاده از محلول هيدروکسيد سديم 1% سولفيد هيدروژن و اسيد هاي نفتيک سبک از نفت خام جدا مي شود، سپس نفت خام خروجي از اين مرحله با کاتاليزور و هوا ترکيب شده و وارد راکتور اکسيداسيون مي گردد که در اين راکتور واکنش زير صورت مي گيرد:
2RSNa + 0/5O2 + H2O ? RSSR + 2NaOH (2-1)
که خلاصه اي از فرايند مزبور در شکل زير آمده است:

شکل2-1: دياگرام واکنش اکسيداسيون
مخلوط خروجي از راکتور اکسيداسيون از بالا به سمت ته نشين کنندهV-4 جريان مي يابد که در آنجا نفت خام با ته نشيني از کاتاليست جدا مي شود.
کمپلکس کاتاليست از پايين بوسيله پمپP-1 به راکتور بر مي گردد و نفت خام مرکاپتان زدايي شده از بالاي مخزنV-4 به جداکنندهV-5 وارد مي شود تا قطرات باقي مانده سود و کاتاليست از نفت خام جدا مي گردد. اين مرکاپتان زدايي نظير DMC,DMC-1M,DMC-3و DMD-2K و فرآيند زراکس مي باشد که شکل هاي هر فرآيند به تفکيک آمده است.
محلول ها از پايين جدا کنندهV-5 به ظروف V-2وV-3 بر مي گردند و از بالايV-5 نفت خام مرکاپتان زدايي شده که حاوي مقداري دي سولفيد(RSSR) مي باشد، خارج مي شود. همچنين در اين مقاله به انواع فرآيندهاي مرکاپتان در فرآيندDMC-1Mعلاوه بر جدا کردن سولفيد هيدروژن و مرکاپتان هاي سبک از نفت خام سبک و ميعانات گازي از نفت خام سنگين با و يسکوزيته هاي بالا نيز جداسازي صورت مي گيرد.]6[

شکل 2-2: دياگرام فرايند DMC-1M
در فرآيند DMC-3مرکاپتان هاي سبک و نيمه سنگين شامل مرکاپتان هاي متان، اتان ، پروپان و بوتان از نفت خام ميعانات گازي مي تواند جدا شود که نمايي از آن در شکل آمده است.

شکل2-3:دياگرام فرايند 3DMC-
در فرآيندDMD-2K جداسازي ترکيبات گوگرد دار نظيرH2S,RSH,COS,CS2 از هيدروکربن هاي اتان تا هگزان صورت مي گيرد که فرآيند اين جداسازي در شکل آمده است.]6[

شکل2-4 :دياگرام فرايندDMD-2K

شکل2-5: دياگرام فرايند زراکس
به دليل استفاده از کاتاليست کبالت فتالو سيانين (IVKAZ) و محلول هاي قليايي فاضلاب هاي ناشي از فرآيندهايDMC ,DMD داراي مقاديرقابل توجهي از کاتاليست و ترکيبات دي سولفيد مي باشد که براي جداسازي و تصفيه اين فاضلاب ها از فرآيند زراکس استفاده مي شود که نمايي از اين فرآيند در شکل5-2 آمده است.]6[
همچنين آقاي لو جوانگ10 و همکاران11 در سال 2008 بر روي گوگردزدايي از سوخت هاي ديزلي با استفاده از مايعات يوني مطالعاتي انجام داده اند و به اين نتيجه رسيده اند کهمي توان از مايعات يوني به عنوان حلال هاي استخراج‌گر نوين براي گوگردزدايي کامل سوخت‌هاي فسيلي بخصوص در زدايش ترکيبات گوگرددار با تکنيک‌هاي متداول هيدروگوگردزدايي بکار برد. توانايي گوگردزدايي يک مايع يوني به ساختار و اندازه آن بستگي دارد. در مورد دو سوخت ديزلي بررسي شده، نتيجه گيري شده است که طول زنجيره کاتيون تاثير قابل توجهي بر جذب ترکيبات گوگردزدار مي‌گذارد و افزايش ظرفيت جذب با افزايش طول زنجيره محقق مي‌گردد. توانايي گوگردزدايي مايعات يوني بررسي شده همراه با افزايش نسبت جرمي مايع يوني/سوخت ديزلي افزايش مي‌يابد. با اين حال توانايي نسبي مايع يوني براي زدايش ترکيبات گوگرددار از يک سوخت خاص به

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید