کاربرد نانوتکنولوژی در تبدیل نفت خام سنگین به نفت سبک

[mim-shimi 25686]

شاید زمانی که از (نانو تکنولوژی) به عنوان یک تکنولوژی نوین نام برده می شد که می تواند راه حل های جدیدی برای مسائل علوم مختلف ارائه نماید، نمی توانستیم به روشنی این مفهوم را درک نماییم. اکثرآ افراد جامعه (نانو تکنولوژی) را ساختن اشیاء در ابعاد کوچکتر می دانستند اما اکنون بعد از گذشت چند سال مفهوم نانو برای افراد ملموس تر خواهد بود. اینکه می توانیم توسط تکنولوژی نانو بسیاری از مشکلات روزمره بشر را حل کنیم.

امروز باعث افتخار من است که بالاخره سرمایه گذاری ایران در نانو تکنولوژی و پیشگامی دولت ایران در حمایت از دوستداران پیشرفت و اندیشمندان ایران زمین نتیجه داد و محققان ایرانی توانستند گامی بزرگ را در صنایع نفت بردارند.

مهندس سید جواد احمد پناه مدیر پروژه هیدروکانورژن های پژوهشگاه صنعت نفت توانست «فرآیند صنعتی هیدروکانورژن» را بصورت بین المللی به ثبت برساند. توسط این فرآیند می توان نفت خام و ته مانده های نفت سنگین را به نفت سبک تبدیل نمود. به بیان ساده تر اینک با هزینه 2 دلار در هر بشکه می توان یک بشکه نفت 30 دلاری را به یک بشکه نفت 60 دلاری تبدیل نمود. این فرآیند یک انقلاب در صنعت نفت به شمار می رود که با افتخار می توان آنرا حاصل زحمات چندین مهندس ایرانی دانست. حال اینکه این موضوع چه ارتباطی با (نانو تکنولوژی) دارد را در ادامه توضیح خواهیم داد.

بهتر است ابتدا مروری کوتاه داشته باشیم بر فرآیند پالایش نفت و سپس به فرآیند جدیدی که توسط نانو تکنولوژی صورت پذیرفته است خواهیم پرداخت.

پالایش نفت

فرآیند پالایش نفت:

1. تفکیک

 

2. فرآیند های تبدیلی. این فرآیند ها اندازه و ساختار مولکولی هیدرو کربن ها را تغییر میدهند.

 

¬الف. تجزیه (تقسیم)

 

ب. همسان‌سازی (ترکیب)

 

ج. جایگزینی (نو آرائی

 

3. فرآیند های عمل آوری

 

4. تنظیم و اختلاط

 

همانطور که می بینید تجزیه یکی از قسمت های فرآیند های تبدیلی است. هیدروکراکینگ، شکست کاتالیستی و شکست گرمایی کارهایی هستند که در مرحله تجزیه صورت می پذیرند.

هیدروکراکینگ یک فرآیند دو مرحله‌ای شامل کراکینگ کاتالیستی و هیدروژنا‌سیون می‌باشد که در طی این مراحل خوراک ورودی، در حضور هیدروژن به محصولات با ارزش افزودة بیشتر شکسته می‌شود. این فرایند در فشار و دمای بالا و با حضور کاتالیست و هیدروژن انجام می‌شود.

هیدروکراکینگ برای خوراک‌هایی مورد استفاده واقع می‌شود که فرایندهای کراکینگ کاتالیستی یا تبدیل کاتالیستی در مورد آن‌ها به سختی انجام می‌گیرد مانند نفت خامی که غنی از آروماتیک‌های پلی‌سیکلیک بوده یا حاوی غلظت‌های بالای ترکیبات گوگرد و نیتروژن که مسموم‌کننده کاتالیست‌ها هستند، میباشد.

پیش تر در وب سایت ستاد نانو تکنولوژی ایران خوانده بودم که در هیدروکراکینگ بطور معمول از کاتالیست‌های آلومینا، زئولیت‌ها و پلاتین استفاده می‌شود، اما به تازگی آقای فوکویاما برای هیدروکراکینگ یک کاتالیست تازه اختراع نموده است (پلاتین- نیکل- مولیبدن روی پایه زئولیتی) که در هیدرو کراکینگ نفت های سنگین مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

به نظر می رسد که هیدروکانورژن (هیدروژناسیون+ کراکینگ) کاتالیستی، یک فرآیندی شکست کاتالیستی است که در آن از یک نانو کاتالیست خاص استفاده می شود که باعث تصحیح فرآیند هیدروکراکینگ معمولی می شود.

مزایای هیدروکانورژن

 

1. درصد تبدیل بالا (90 درصد)

 

2. تشکیل نشدن کک

 

3. کاهش حداقل 60 درصد از گوگرد

 

4. قابلیت بازیابی کاتالیست تا 95 درصد

 

5. حذف واکنش های پلیمریزاسیون

 

6. سادگی عملیات نسبت به روش های مشابه

 

7. انعطاف پذیری بالا نسبت به شدت جریان و ترکیبات فلزات و گوگرد

 

8. تولید بخار مورد نیاز واحد از بخش بازیابی کاتالیست

 

9. ضریب بالای بازدهی سرمایه و هزینه پایین کاتالیست

 

10. تمیزی واکش از نظر زیست محیطی در مقایسه با روش های مشابه

 

 

به نظر می رسد که این طرح با توجه به ویژگی های منحصر به فردی که در بالا بیان شد، می تواند از ارزش افزوده بالایی برخوردار باشد. با یک حساب سر انگشتی اگر روزانه 10000 بشکه نفت سنگین 30 دلاری را با هزینه 2 دلار برای هر بشکه، به بشکه ای 60 دلار تبدیل کنیم ارزش افزوده ای معادل روزانه 280000 دلار خواهیم داشت که بسیار جالب توجه خواهد بود و اقتصادی بودن طرح به جرأت قابل دفاع و تحسین می باشد.

 

 

به نظر می رسد که محققان ایرانی پاسخ مناسبی به سرمایه گذاری دولت در بخش نانو تکنولوژی داده اند و رسیدن به اهدف برنامه دولت جمهوری اسلامی ایران که همانا قرار گرفتن کشور ایران در میان 15 کشور برتر دنیا در زمینه نانو تکنولوژی است روز به روز به واقعیت نزدیک می شود.