نفتا
به گروهی از ترکیبات هیدروکربنی مایع گفته می شود که بسیار فرار و اشتعال پذیر هستند.
به طور کلی نفتا ها بر اساس تعداد اتم های کربن موجود در آن ها، به دو دسته تقسیم بندی می شوند که عبارتند از:
- نفتای سبک(Light Naphtha)
شامل 5-6 اتم کربن هستند که در بازه دمایی 30-145 درجه سانتیگراد می جوشند. - نفتای سنگین(Heavy Naphtha)
این دسته از نفتا ها شامل 7-12 اتم کربن بوده و نقطه جوش آن ها نیز در بازه 140-200 درجه سانتی گراد می باشد.
که هرکدام از این دسته نفتاها کاربرد های مختلفی در صنایع مختلف دارند.
گوگرد در ترکیبات نفتا و آسیب های آن
وجود ترکیبات گوگردی، ترکیبات نیتروژن دار و اکسیژن دار، آرسنیک و سایر فلزات در خوراک نفتا، باعث مسمومیت کاتالیست و کاهش عمر مفید آن می شود.
از این رو قبل از ورود خوراک به بستر های کاتالیست، باید ترکیبات مضر برای کاتالسیت را از آن جدا کنیم که به این فرآیند، فرآیند Hydrotreatment گفته می شود.
ﺑﺮﺍﺳﺎﺱ ﻧﻴﺎﺯ پاﻻﻳشگاﻩﻫﺎﻱﻧﻔﺖ،ﺣﺪﻣﺠﺎﺯ ﻣﻴﺰﺍﻥ گوگرد ﺩﺭﺑﺮﺵ ﺳﺒﻚ ﻧﻔﺘﺎ(ﻛﻪﺑﻪﻃﻮﺭﻋﻤﻮﻣﻲﺻﺮﻑﺗﻬﻴﻪﺑﻨﺰﻳﻦﻣﻲﺷﻮﺩ)ﻛﻢﺗﺮﺍﺯ0/5ppm ﺍﺳﺖ،ﺣﺎﻝ ﺁﻧﻜﻪ ﺍﻳﻦ ﻋﻨﺼﺮ ﺩﺭ ﺑﺮﺧﻲ ﺍﺯ ﺍﻧﻮﺍﻉ ﻧﻔﺘﺎ ﺑﻪﺑﻴﺶ ﺍﺯ 500ppmﻫﻢﻣﻲﺭﺳﺪ.
همچنین ﻭﺟﻮﺩ ﺑﻴﺶ ﺍﺯﺣﺪﻣﺠﺎﺯ گوگرد ﺩﺭﻧﻔﺘﺎ ﺍﻓﺰﻭﻥ ﺑﺮﺍﻳﺠﺎﺩ ﺁﻻﻳﻨﺪﻩﻫﺎﻱﻫﻮﺍ ﺑﺎﻋﺚ ﺧﻮﺭﺩگی ﻣﺨﺎﺯﻥ،ﺭﺍﻛﺘﻮﺭﻫـﺎ،ﻟﻮﻟﻪﻫـﺎ ﻭ ﺍﺗﺼﺎﻝﻫﺎﻱﻓﻠـﺰﻱﺷـﺪﻩﻭﺩﺭﺿﻤـﻦ ﻣﻮﺟﺐﻣﺴﻤﻮﻣﻴﺖﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺴﺖﻫﺎﻱپایین ﺩﺳتی گراﻥﻗﻴﻤﺘﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺴﺖﻫﺎﻱریفرمینگﻣﻲﺷﻮﺩ.ﻟﺬﺍ ﺳﻪﺩﻟﻴﻞ ﻳﺎﺩﺷﺪﻩﺑﻪﺧﻮﺑﻲ ﺍﻫﻤﻴﺖ ﺣﺬﻑ گوگرد ﺍﺯﺑﺮﺵﻫﺎﻱ ﻧﻔﺘﻲ ﺭﺍ ﻧﻤﺎﻳﺎﻥﻣﻲﺳﺎﺯﺩ.ﺩﺭﺣﺎﻝ ﺣﺎﺿﺮ ﺣﺬﻑگوگرد ﺍﺯﺗﺮﻛﻴﺐﻫﺎﻱﻧﻔﺘﻲ ﺑﺎﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩﺍﺯ
ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺴﺖﻫﺎﻱگوگرد ﺯﺩﺍﻳﻲ ﻭﺩﺭﻣﺠﺎﻭﺭﺕ ﻫﻴﺪﺭﻭژﻥ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﻣﻲﺷﻮد ،ﺑﺪﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﻛﻪ ﺍﺗﻢ گوگرد ﺗﺮﻛﻴﺒﺎﺕ
گوگردﺩﺍﺭ ﺩﺭ ﺩﻣﺎ وﻓﺸﺎﺭ ﻭ ﻧﺴﺒﺖ ﻣﻌﻴﻨﻲ ﺍﺯ ﻫﻴﺪﺭﻭژﻥ ﺑﻪ ﺧﻮﺭﺍﻙ،ﺩﺭ ﻣﺠﺎﻭﺭﺕ ﻫﻴﺪﺭﻭژﻥ ﺑﻪﻫﻴﺪﺭﻭژﻥﺳﻮﻟﻔﻴﺪ ﺗﺒﺪﻳﻞﻣﻲﺷﻮد.
گوگرد زدایی از نفتا
همانطور که پیش تر گفته شد قبل از پالایش نفت خام به محصولات نهایی باید مرحله گوگردزدایی انجام شود. امروزه اغلب پالایشگاه ها درصدد تولید سوخت بدون گوگرد میباشند. گوگرد در مرکاپتان ها، تیوفن ها، بنزوتیوفن ها، دی بنزوتیوفن ها و SOx حاصل از سوخت وجود دارد.عامل باران های اسیدی و آلودی هوا همین الاینده گوگرد می باشد. در فرآیند گوگردزدایی از سوخت در پالایشگاه ها از کاتالیست استفاده می شود، ترکیباتی که در بالا ذکر شدند باعث خردگی و غیر فعال شدن کاتالیست ها می شوند. بنابراین جهت تولید سوخت سبز و رسیدن به مقدار گوگرد بین 10PPM الی 15PPM، می بایست ترکیبات گوگرد دار جداسازی شوند.
دلایل متعددی مبنی بر ضرورت سولفورزدایی یا گوگردزدایی فرآورده های نفتی، میعانات گازی و محصولات هیدروکربنی وجود دارد. علاوه بر آسیب های زیست محیطی و بحران های آلودگی هوا، به دلایل فنی و اقتصادی نیز، فرایند گوگردزدایی یا سولفورزدایی از محصولات تولیدی حاصل از فرایندهای تقطیری انجام می شود.
گوگرد زدایی در مقیاس صنعتی تحت فرآیند گوگرد زدایی هیدروژنی ( HDS) انجام میشود. HDS فرآیندی است که در دما و فشار بالا انجام میشود و عدد اکتان به خاطر غیرانتخابی بودن فرآیند هیدروژناسیون ترکیبات اولفینی وآروماتیکی کاهش مییابد و هم چنین در این فرآیند مصرف هیدروژن زیاد است. در منابع و پژوهشهای مختلف روشهای گوناگونی جهت حذف گوگرد ارائه شدهاست. متداولترین روشها عبارتند از:
- استفاده از فرآیند تصفیه هیدروژنی
- استفاده از فرآیند جذب واکنشی
- استفاده از فرآیند بیودی سولفوریزاسیون
- گوگردزدایی به روش استخراج
- استفاده از فرآیند اکسیداسیون
- گوگردزدایی به روش الکتروشیمیایی
- استفاده از فرآیند جداسازی غشایی
گوگردزدایی به روش هیدرودی سولفوریزه شدن (HDS) متداولترین فرآیند گوگردزدایی درپالایش نفت است که سابقه طولانی دارد و به عنوان بخش ثابتی از مجموعه فرآیندهای پالایشگاهی کاملا جا افتاده است. فرآیند HDS متداول برای برش هیدروکربنی در محدوده دما ℃300 تا ℃380 و فشار زیاد psi 500 تا psi 700 در یک بستر کاتالیستی در حضور هیدروژن انجام میشود. متداولترین کاتالیست مورد استفاده برای این فرآیند، کاتالیست کبالت-مولیبدن بر روی پایه آلومینا میباشد.
گوگردزداييODS
گوگردزدايي اكسيداسيوني، شــامل واكنش شيميايي بين يك مادة اكسيدكننده و گوگرد است. به طور كلي گوگردزدايى اكسيداســيونى شامل دو مرحلة جدا ازهم است: اولين مرحله، اكسيداسيون گوگرد است كه در آن ماهيت تركيبات گوگرددار تغيير ميكند. مرحلة دوم حذف گوگرد اســت، خواص حذفي تركيبــات گوگرد اكسيدشــده (در تقابل بــا تركيبات گوگرد اكسيدنشــده) بررسي ميشوند.