مقدمه
نفت سفید (Kerosene) و سوخت‌های دیزلی از جمله فرآورده‌های میان‌تقطیر پالایشگاهی هستند که ممکن است حاوی مقادیر قابل توجهی ترکیبات گوگردی، به‌ویژه مرکاپتان‌ها باشند. اگرچه در بسیاری از این خوراک‌ها مقدار گوگرد کل در محدوده استاندارد قرار دارد، حضور مرکاپتان‌ها می‌تواند باعث ایجاد بوی نامطلوب، افزایش خوردگی و کاهش کیفیت محصول نهایی شود.
فرآیند DMD-1 یکی از فناوری‌های تخصصی شرکت آرتین آزما مهر برای مرکاپتان‌زدایی از نفت سفید و برش‌های دیزلی است. این فناوری با استفاده از کاتالیست IVKAZ تثبیت‌شده روی کربن فعال، مرکاپتان‌ها را از طریق اکسیداسیون کنترل‌شده به دی‌سولفیدهای پایدار تبدیل می‌کند.
برخلاف فرآیندهای هیدروژنی که نیازمند فشار بالا، مصرف هیدروژن و تجهیزات پیچیده هستند، فرآیند DMD-1 با شرایط عملیاتی ملایم‌تر امکان بهبود کیفیت فرآورده‌های میان‌تقطیر را فراهم می‌سازد.
فرآیند DMD-1 چیست؟
فرآیند DMD-1 برای تصفیه:
• نفت سفید (Kerosene)
• سوخت جت
• برش‌های دیزلی
طراحی شده است.
هدف اصلی این فناوری، کاهش گوگرد مرکاپتانی و بهبود مشخصات کیفی محصول نهایی است، بدون اینکه الزاماً گوگرد کل خوراک کاهش یابد.
در این فرآیند، مرکاپتان‌های موجود در خوراک در حضور:
• اکسیژن هوا
• محیط قلیایی
• کاتالیست IVKAZ تثبیت‌شده روی کربن فعال
به دی‌سولفیدهای آلی تبدیل می‌شوند.
واکنش اصلی فرآیند:
2RSH + 0.5O2 → RSSR + H2O
که در آن RSH: مرکاپتان و RSSR: دی‌سولفید آلی است.
مکانیزم عملکرد فرآیند DMD-1
مرحله اول: پیش‌گرمایش خوراک
خوراک نفت سفید یا سوخت دیزل ابتدا وارد مبدل حرارتی H-1 شده و تا محدوده دمایی 50 تا 80 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود.
مرحله دوم: تزریق هوا و واکنش اکسیداسیون
پیش از ورود خوراک به راکتور، مقدار کنترل‌شده‌ای از هوا توسط سیستم توزیع‌کننده وارد جریان هیدروکربنی می‌شود.
سپس خوراک وارد راکتور R-1 شده و واکنش اکسیداسیون مرکاپتان‌ها در حضور کاتالیست انجام می‌شود.
شرایط عملیاتی فرآیند:
- دمای راکتور: ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد
- فشار عملیاتی: ۰٫۵ تا ۱٫۵ مگاپاسکال
- اکسیدکننده: هوای فشرده
- سامانه کاتالیستی: کاتالیست IVKAZ روی کربن فعال
مرحله سوم: جداسازی آب و تصفیه نهایی محصول
پس از انجام واکنش:
• محصول هیدروکربنی
• هوای مصرف‌شده
• آب تولیدشده در واکنش
از راکتور خارج می‌شوند.
جریان خروجی پس از عبور از خنک‌کننده هوایی C-1 وارد جداکننده V-1 می‌شود.
در این مرحله:
• آب واکنش جدا می‌شود.
• فاز هیدروکربنی به مراحل بعدی ارسال می‌شود.
سپس محصول از:
1. فیلتر نمک V-2
2. جاذب A-1
عبور داده می‌شود تا:
• رطوبت باقی‌مانده
• مواد رزینی و ترکیبات قطبی
حذف شوند.
نمودار جریان فرآیند DMD-1
در این فرآیند، خوراک نفت سفید پس از پیش‌گرمایش و اختلاط با هوا وارد راکتور بستر ثابت حاوی کاتالیست IVKAZ می‌شود. در راکتور، مرکاپتان‌ها به دی‌سولفیدهای آلی تبدیل شده و پس از حذف آب، رطوبت و ترکیبات رزینی، محصول نهایی با کیفیت بهبود یافته تولید می‌شود.
عملکرد و نتایج فرآیند DMD-1
یکی از مهم‌ترین مزایای این فناوری، کاهش قابل توجه گوگرد مرکاپتانی است.
بر اساس داده‌های فرآیندی:
| خوراک | نتیجه |
| نفت سفید | کاهش گوگرد مرکاپتانی تا کمتر از 20 ppm |
| سوخت دیزل | بهبود کیفیت و کاهش ترکیبات مرکاپتانی |
سابقه بهره‌برداری صنعتی فرآیند DMD-1
فرآیند DMD-1 در مقیاس صنعتی برای تصفیه نفت سفید هواپیمایی مورد استفاده قرار گرفته است.
سوابق بهره‌برداری:
- پالایشگاه کویبیشف در روسیه: ظرفیت واحد معرفی‌شده، ۳۱۰ هزار تن در سال
- پالایشگاه اوختا در روسیه: ظرفیت واحد معرفی‌شده، ۵۰ هزار تن در سال
این سوابق صنعتی نشان‌دهنده قابلیت استفاده از فناوری DMD-1 در واحدهای پالایشگاهی برای مرکاپتان‌زدایی فرآورده‌های میان‌تقطیر است.
کاتالیست IVKAZ در فرآیندهای گوگردزدایی
کاتالیست IVKAZ یک کاتالیست فتالوسیانینی اصلاح‌شده با راندمان بالا است که برای طیف گسترده‌ای از فرآیندهای شیرین‌سازی و گوگردزدایی توسعه یافته است.
این کاتالیست به‌عنوان جایگزینی برای کاتالیست‌های فتالوسیانینی مورد استفاده در فناوری‌های:
- Merox WS
- ARI-100-EXL
کاربردهای کاتالیست IVKAZ
کاتالیست IVKAZ در کاربردهای زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:
تصفیه نفت و میعانات گازی
حذف:
• سولفید هیدروژن (H₂S)
• مرکاپتان‌ها
تصفیه LPG
برای کاهش ترکیبات گوگردی در گازهای هیدروکربنی مایع‌شده.
تصفیه بنزین
شامل:
- Straight Run Gasoline
- FCC Gasoline
با محدوده جوش 62 تا 180 درجه سانتی‌گراد.
تصفیه برش‌های سبک هیدروکربنی
برای حذف H₂S و مرکاپتان‌های سبک.
تصفیه پساب‌های قلیایی
برای اکسیداسیون ترکیبات گوگردی و احیای کاستیک.
جمع‌بندی
فرآیند DMD-1 یک فناوری موثر برای مرکاپتان‌زدایی نفت سفید و سوخت دیزل است که با استفاده از کاتالیست IVKAZ تثبیت‌شده روی کربن فعال، امکان تبدیل مرکاپتان‌ها به دی‌سولفیدهای پایدار را فراهم می‌کند.
این فناوری با شرایط عملیاتی مناسب، سابقه صنعتی موفق و قابلیت استفاده در واحدهای پالایشگاهی، یک راهکار تخصصی برای بهبود کیفیت فرآورده‌های میان‌تقطیر محسوب می‌شود.
شرکت آرتین آزما مهر با تولید کاتالیست IVKAZ و ارائه فناوری‌های مبتنی بر این کاتالیست، راهکارهای نوین گوگردزدایی و شیرین‌سازی را برای صنایع پالایشگاهی، پتروشیمی و فرآورش گاز ارائه می‌کند.
