مقدمه
وجود ترکیبات گوگردی، بهویژه سولفید هیدروژن (H₂S) و مرکاپتانها، یکی از چالشهای مهم در فرآورش نفت خام، میعانات گازی و سایر خوراکهای هیدروکربنی است. این ترکیبات علاوه بر ایجاد بوی نامطبوع، باعث افزایش خوردگی تجهیزات، کاهش کیفیت محصول نهایی و ایجاد محدودیت در فرآیندهای پاییندستی میشوند.
شرکت آرتین آزما مهر با تکیه بر فناوریهای پیشرفته گوگردزدایی، مجموعه فرآیندهای DMC (Demercaptanization) را برای تصفیه نفت و میعانات گازی توسعه داده است. این فناوریها با هدف کاهش ترکیبات گوگردی و دستیابی به مشخصات مورد نیاز فرآوردههای هیدروکربنی طراحی شدهاند.
فرآیندهای DMC با استفاده از کاتالیست IVKAZ، امکان حذف موثر سولفید هیدروژن و مرکاپتانها را در شرایط عملیاتی مناسب فراهم میکنند و برای طیف گستردهای از خوراکها، از نفت سبک و سنگین تا میعانات گازی ترش، قابل استفاده هستند.
خانواده فرآیندهای DMC
معرفی کلی فرآیندهای DMC
خانواده DMC شامل فرآیندهای زیر است:
DMC-1
- خوراک اصلی: نفت سبک و میعانات گازی
- کاربرد اصلی: حذف H₂S و مرکاپتانهای سبک C₁–C₂
DMC-1M
- خوراک اصلی: نفت سنگین و میعانات گازی در محل تولید
- کاربرد اصلی: کاهش مرکاپتانهای سبک و سولفید هیدروژن
DMC-1MA
- خوراک اصلی: نفت با مقدار بالای H₂S
- کاربرد اصلی: تصفیه خوراکهای با سولفید هیدروژن بالا
DMC-2
- خوراک اصلی: نفت سبک و میعانات گازی
- کاربرد اصلی: حذف H₂S و مرکاپتانهای سبک بدون تماس مستقیم با هوا
DMC-3
- خوراک اصلی: نفت و میعانات گازی با مرکاپتان بالا
- کاربرد اصلی: حذف همزمان H₂S و مرکاپتانهای سبک و سنگین
فرآیند DMC-1؛ تصفیه نفت سبک و میعانات گازی
کاربرد فرآیند
فرآیند DMC-1 برای تصفیه نفتهای سبک و میعانات گازی از سولفید هیدروژن (H₂S) و مرکاپتانهای سبک با وزن مولکولی پایین طراحی شده است.
در این فرآیند:
- مقدار سولفید هیدروژن: از حدود 50 ppm به 5 ppm کاهش مییابد.
- مرکاپتانهای سبک C₁–C₂: از حدود 600 ppm به 20 ppm کاهش داده میشوند.
مبنای عملکرد این فرآیند، اکسیداسیون ترکیبات گوگردی در حضور کاتالیست IVKAZ و تبدیل مرکاپتانها به ترکیبات پایدارتر است.
فرآیند DMC-1M؛ تصفیه نفت سنگین و میعانات گازی در محل تولید
کاربرد فرآیند
فرآیند DMC-1M برای تصفیه نفتهای سنگین و میعانات گازی در محل تولید نفت طراحی شده است. این فناوری بهطور ویژه برای حذف:
- مرکاپتانهای سبک C₁–C₂
- سولفید هیدروژن (H₂S)
مورد استفاده قرار میگیرد.
عملکرد فرآیند
مرکاپتان C₁–C₂
- مقدار ورودی: حدود 300 ppm
- مقدار خروجی: حدود 20 ppm
H₂S
- مقدار ورودی: حدود 50 ppm
- مقدار خروجی: حدود 5 ppm
فرآیند DMC-1MA؛ فناوری تصفیه نفتهای با غلظت بالای سولفید هیدروژن
کاربرد فرآیند DMC-1MA
فرآیند DMC-1MA یکی از فناوریهای توسعهیافته برای تصفیه نفتهایی است که دارای مقدار بالای سولفید هیدروژن (H₂S) هستند.
این فرآیند بر پایه اکسیداسیون ترکیبات گوگردی در فاز مایع با استفاده از محلولهای آبی آمونیاکی حاوی کاتالیست IVKAZ طراحی شده است.
در این فناوری، سولفید هیدروژن موجود در نفت طی واکنشهای اکسیداسیون به ترکیبات پایدارتر تبدیل شده و مقدار آن در محصول نهایی کاهش مییابد.
عملکرد فرآیند DMC-1MA
این فرآیند قادر است سولفید هیدروژن موجود در نفت را از محدوده 500 تا 700 ppm به کمتر از 5 ppm کاهش دهد.
این ویژگی، فرآیند DMC-1MA را به گزینهای مناسب برای خوراکهای نفتی ترش با مقدار بالای H₂S تبدیل میکند.
فرآیند DMC-2؛ تصفیه نفت سبک بدون تماس مستقیم نفت با هوا
معرفی فرآیند
فرآیند DMC-2 برای تصفیه نفتهای سبک و میعانات گازی از سولفید هیدروژن (H₂S) و مرکاپتانهای سبک C₁–C₃ توسعه یافته است.
یکی از ویژگیهای مهم این فناوری، انجام فرآیند بدون تماس مستقیم جریان نفت با هوا است.
در این روش، فرآیند اکسیداسیون در بخش احیای محلول قلیایی انجام میشود و خوراک هیدروکربنی از تماس مستقیم با هوا محافظت میشود.
سابقه صنعتی DMC-2
واحدهای DMC-2 از طریق اصلاح و بهینهسازی فرآیند DMC-1 در مجتمع Tengizchevroil – قزاقستان به بهرهبرداری رسیدهاند.
مکانیزم کلی فرآیند
- مرکاپتانها در محلول قلیایی استخراج میشوند.
- محلول غنی از مرکاپتید به واحد احیا منتقل میشود.
- در حضور هوا و کاتالیست IVKAZ، مرکاپتیدها به دیسولفید تبدیل میشوند.
- سود احیاشده مجدداً به فرآیند بازگردانده میشود.
فرآیند DMC-3؛ تصفیه خوراکهای با مقدار بالای مرکاپتان
معرفی فرآیند
فرآیند DMC-3 برای تصفیه نفت و میعانات گازی با مقدار بالای ترکیبات گوگردی طراحی شده است.
این فناوری توانایی حذف سولفید هیدروژن و مرکاپتانهای سبک و سنگین را دارد.
عملکرد فرآیند DMC-3
در این فرآیند:
سولفید هیدروژن (H₂S)
- مقدار ورودی: حدود 100 ppm
- مقدار خروجی: حدود 5 ppm
مرکاپتانهای C₁–C₄
- مقدار ورودی: حدود 4000 ppm
- مقدار خروجی: حدود 50 ppm
ساختار فرآیند DMC-3
فرآیند DMC-3 معمولاً شامل دو مرحله اصلی است:
مرحله اول: حذف مرکاپتانهای سبک
در این مرحله مرکاپتانهای سبک با استفاده از محلول قلیایی استخراج شده و از جریان هیدروکربنی جدا میشوند.
مرحله دوم: اکسیداسیون مرکاپتانهای باقیمانده
مرکاپتانهای سنگینتر در حضور کاتالیست IVKAZ و اکسیژن به دیسولفیدهای پایدار تبدیل میشوند.
کاتالیست IVKAZ در فناوریهای DMC
معرفی کاتالیست IVKAZ
کاتالیست IVKAZ یک کاتالیست فتالوسیانینی اصلاحشده با راندمان بالا است که برای فرآیندهای مختلف گوگردزدایی توسعه یافته است.
این کاتالیست بهعنوان جایگزین کاتالیستهای فتالوسیانینی مورد استفاده در فناوریهای:
- Merox WS
- ARI-100-EXL
به کار میرود.
کاربردهای کاتالیست IVKAZ
کاتالیست IVKAZ برای کاربردهای زیر مورد استفاده قرار میگیرد:
تصفیه نفت و میعانات گازی
حذف:
- سولفید هیدروژن (H₂S)
- مرکاپتانها
تصفیه LPG و گازهای هیدروکربنی مایعشده
برای کاهش ترکیبات گوگردی و دستیابی به مشخصات مورد نیاز محصول.
تصفیه بنزین Straight-Run و FCC Gasoline
برای خوراکهایی با مقدار بالای گوگرد مرکاپتانی.
تصفیه برشهای سبک هیدروکربنی
به منظور حذف مرکاپتانهای سبک و سولفید هیدروژن.
تصفیه برش پنتان–هگزان
برای حذف مرکاپتانها و ترکیبات گوگردی آلی.
تصفیه پسابهای قلیایی
برای اکسیداسیون ترکیبات گوگردی موجود در سود مصرفشده.
تصفیه نفتهای سنگین
با استفاده از فرآیندهای آمونیاکی–کاتالیستی برای حذف H₂S و مرکاپتانها.
مزایای استفاده از فناوری DMC و کاتالیست IVKAZ
مهمترین مزیتهای فنی
- قابلیت تصفیه خوراکهای مختلف هیدروکربنی
- کاهش موثر H₂S و مرکاپتانها
- عدم نیاز به فرآیندهای هیدروژنی پرهزینه
- امکان استفاده برای نفت خام، میعانات گازی و فرآوردههای سبک
- مصرف پایین کاتالیست
- سازگاری با واحدهای موجود پالایشگاهی
جمعبندی
فناوریهای DMC به همراه کاتالیست IVKAZ مجموعهای از راهکارهای تخصصی برای تصفیه نفت، میعانات گازی و جریانهای هیدروکربنی از ترکیبات گوگردی فراهم میکنند.
تنوع فرآیندهای DMC امکان انتخاب فناوری مناسب را بر اساس نوع خوراک، میزان سولفید هیدروژن، مقدار مرکاپتان و مشخصات محصول نهایی فراهم میسازد.
