فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:61
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
مقدمه 1
فصل اول (استخراج گوگرد (جامد)از پالایش نفت خام 4
ملاحظات زیست محیطی 7
شرایط استاندارد تولید گوگرد 7
فرآیند گرانول سازی به روش روتوفرم 8
موارد مصرف گوگرد 10
فصل دوم (گوگرد زدایی از نفت به روش میکروبی) 11
انواع گوگردزدایی به روش میکروبی 13
گوگرد زدایی با باکتری های هوازی 13
فصل سوم (روشهای کاربردی اندازه گیری گوگرد در محصولات نفتی) 20
اشعه ایکس فلورسانس 22
اشعه ایکس و مواد 23
رسم منحنی استاندارد 24
اثر فاکتورهای تداخل کننده 30
فصل چهارم (ضرورت جداسازی 36
فرآیند شیرین سازی در بسترهای جامد 38
هیدروژن سولفید (خواص فیزیکی و شیمیایی) 43
حالت فیزیکی 43
اثرات فیزیولوژیکی 44
فصل پنجم (مدل سازی راکتور تولید گوگرد در دمای
پایین از گاز سولفید هیدروژن) 47
بررسی مدل ریاضی و نتایج 51
روشهای تولید گوگرد دانه بندی شده 52
جداسازی و اندازه گیری ترکیبات گوگرد دار گاز طبیعی 54
روند افزایش گوگرد در مخازن نفتی جهان 57
نتیجه گیری 59
مراجع 61
مقدمه
امروزه انتشار اکسیدهای گوگرد در حجم زیاد به عنوان یک مشکل زیست محیطی مطرح است. سالانه بیش از 90 میلیون تن دی اکسید گوگرد در اثر احتراق سوخت های فسیلی– به ویژه گازوئیل، نفت سنگین و ذغال سنگ – وارد جو می شود. وجود گوگرد در جو روی سیستم تنفسی تأثیر نامطلوب می گذارد. میدان و دقت دید را کاهش می دهد و مهمترین عامل تولید باران های اسیدی است. وجود گوگرد در نفت سبب خوردگی، تعفن و مشخه های احتراقی ضعیف در سوخت می شود. گوگرد در برش های نفتی عامل مزاحم و باعث کاهش کیفیت سوخت است؛ از این رو پالایشگاهها همواره سعی دارند تا حد امکان گوگرد را جدا کنند. جداسازی کامل گوگرد در برش های نفتی – به خصوص برش های سنگین – با روش های مرسوم شیمیایی و استفاده از کاتالیست، بسیار مشکل و پرهزینه است. این مساله باعث شده تا فعالیت های تحقیقاتی زیادی در به کارگیری سایر روش ها از جمله روش های بیولوژی برای جداسازی گوگرد صورت پذیرد.
محصولات نفتی که درصد گوگرد بیشتری داشته باشند از مرغوبیت کمتری برخوردار هستند. وزن مخصوص نفت با میزان گوگرد نسبت مستقیم دارد و در محصولات نفتی، گوگرد غالباً اثرات نامطلوبی داشته و وجود آن در بنزین باعث خوردگی موتور می شود. مرکاپتان در هیدروکربنها بر روی فلزات مس و برنج در مجاورت هوا ایجاد خوردگی می نماید و بر روی سرب و کیفیت رنگ محصولات نفتی اثر منفی دارد. گوگرد آزاد هم خورنده بوده، مانند سولفیدها، دی سولفیدها و تیوفنها بر روی درجه او کتان در رابطه با تترااتیل سرب اثرات تعیین کننده ای می گذارد. در سوخت دیزل، ترکیبات گوگرد باعث افزایش فرسایش قطعات و ایجاد رسوب در موتور می شود. همچنین در مازوت ایجاد خوردگی شدید نموده و در روغنها نیز باعث کم کردن مقاومت در مقابل اکسید شدن می شوند و رسوبات سختی را بوجود می آورند. افزایش گوگرد همراه با نقطه جوش تقطیر تغییر می کند. در میان تقطیر، امکان گوگرد بیشتر در مقایسه با نقطه جوش بالا، به دلیل تجزیه شدن مولکولهای سنگین تر ، وجود دارد. به همین دلیل جدا کردن ترکیبات گوگرد و یا تبدیل آن به مواد کم ضررتر یکی از کارهای اساسی پالایشگاه ها در مراحل مختلف پالایشی می باشد.
بنابراین، انتخاب روشی مناسب و دقیق از میان روشهای گوناگون، مستلزم توجه به عواملی نظیر سرعت، سهولت، صحت، فراهم بودن وسیله، تعداد تجزیه ها در واحد زمان، تعداد نمونه ای که می تواند تلف شود و گستره غلظت ماده مورد تجزیه تماماً در موفقیت و یا شکست یک آزمایش اهمیت بسزایی دارند. لذا انتخاب روش بر اساس قانونمندی خاصی نبوده بلکه توانایی در قضاوت صحیح و تنها با تجربه، آن را امکان پذیر می سازد.
استفاده از کمپلکس آهن به منظور تبدیل سولفید هیدروژن به گوگرد ( تا ظرفیتی حدود 1-15 تن گوگرد در روز) یکی از مناسب ترین جانشین ها برای سیستمهای موجود گوگرد سازی و صنایع نفت می باشد. چنانچه بتوان سیستمی طراحی نمود تا به طور اقتصادی و با مشکلات عملیاتی به مراتب پایین تر از سیستمهای موجود عمل نماید می توان گامی در جهت کاهش یکی از معضلات صنایع پالایش نفت یعنی توقف واحدهای گوگرد سازی موجود به دلیل انعطاف نداشتن آنها در مقابل نوسانات شدت جریان ورودی از خوراک این واحدها برداشت. توقف واحد فوق به معنی سوزاندن روزانه حداقل 10-20 تن گوگرد در داخل مشعلهای پالایشگاهها و آلوده سازی بیش از پیش محیط زیست می باشد.
در پژوهشگاه صنعت نفت سیستمی توسعه داده شده است که بر اساس آن می توان واکنش اکسیداسیون سولفیدهیدروژن به گوگرد را توسط یک کاتالیست مایع در دمای پایین و بدون هیچ گونه مشکلی ناشی از ناپایداری های حرارتی درون یک راکتور حاوی محلول کاتالیستی مطابق واکنش زیر انجام داد:
.
گرچه این روشها برای ظرفیت بالا کاملاً مناسب اند ولی در ظرفیتهای پایین و مواردی که مقدار خوراک نوسان داشته باشد دچار مشکل هستند.
در این فرآیند، علاوه بر صنایع پالایش نفت می توان برای خنثی سازی سولفید هیدروژن تولید شده در واحدهای شیمیایی که سولفید هیدروژن به عنوان محصول نامطلوب تولید محسوب می گردد استفاده نمود. به عنوان مثال در فرآیند تولید ZDDP (یکی از مواد افزودنی روغن موتور) سولفید هیدروژن با غلظت بسیار بالا تولید می شود که برای حذف این گاز خطرناک سه روش پیش بینی می گردد:
1- استفاده از محلولهای قلیایی قوی مثل سودوپتاس
2- استفاده از روش گوگرد سازی در دمای بالا
3- سوزاندن
روش اول به دلیل مصرف مواد شیمیایی فراوان و نیز وجود پساب آلوده و مسائل اقتصادی دارای مشکلات فراوانی است.
روش دوم به دلیل این که فرایند یاد شده (ZDDP) یک فرآیند ناپیوسته بوده و شدت تولید سولفید هیدروژن در آن متفاوت است و در لحظات آخر واکنش، مقدار آن بر خلاف ابتدای واکنش تقریباً به صفر نزدیک می شود قابل استفاده نمی باشد.
روش سوم که منجر به تولید گاز سمی می گردد نیز جز آلوده نمودن محیط ثمر دیگری به دنبال نخواهد داشت.
ملاحظه می شود که برای چنین مواردی روش ارائه شده پژوهشگاه صنعت نفت تنها راه حل اقتصادی و یک روش عملیاتی ساده برای حذف این گاز می باشد.
پایان نامه بررسی فرآیند استخراج گوگرد از پالایش نفت خام و کاربرد آن در صنعت
