مقدمه
تصفیه پساب‌های گوگردی پالایشگاهی با فناوری اکسیداسیون کاتالیستی
پساب‌های قلیایی تولیدشده در واحدهای پالایشگاهی و پتروشیمی معمولاً حاوی ترکیبات گوگردی فعال مانند سولفیدها، هیدروسولفیدها، سولفیت‌ها و مرکاپتیدها هستند. این ترکیبات به دلیل سمیت، ایجاد بو، اثرات خورندگی و محدودیت‌های زیست‌محیطی، نیازمند تصفیه پیش از ورود به واحدهای تصفیه نهایی هستند.
شرکت آرتین آزما مهر با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین گوگردزدایی، فرآیند SEROX-W را برای تصفیه پساب‌های قلیایی حاوی ترکیبات گوگردی توسعه داده است.
این فناوری بر پایه اکسیداسیون کاتالیستی در فاز مایع و استفاده از کاتالیست اختصاصی IVKAZ-W طراحی شده است.
در این فرآیند، ترکیبات گوگردی سمی به محصولات پایدارتر و کم‌خطرتر شامل:
- دی‌آلکیل دی‌سولفیدها (RSSR)
- سولفات سدیم (Na₂SO₄)
- تیوسولفات سدیم (Na₂S₂O₃)
تبدیل می‌شوند.
فرآیند SEROX-W
فرآیند SEROX-W یک فناوری اکسیداسیون کاتالیستی برای تصفیه پساب‌های قلیایی گوگرددار است.
خوراک این فرآیند می‌تواند شامل ترکیبات زیر باشد:
- سولفید هیدروژن (H₂S): واحدهای فرآورش نفت و گاز
- سولفید سدیم (Na₂S): محلول‌های قلیایی مصرف‌شده
- هیدروسولفیدها: فرآیندهای شیرین‌سازی
- سولفیت‌ها: جریان‌های گوگردی
- مرکاپتیدهای سدیم: واحدهای مرکاپتان‌زدایی
مکانیزم عملکرد فرآیند SEROX-W
انتقال و آماده‌سازی پساب
پساب‌های قلیایی پس از جداسازی ترکیبات نفتی باقی‌مانده و ذرات و ناخالصی‌های مکانیکی وارد مخزن V-1 می‌شوند. سپس توسط پمپ P-1 و پس از عبور از مبدل‌های حرارتی H-1 و H-2 به راکتور اصلی فرآیند منتقل می‌شوند.
تزریق کاتالیست IVKAZ-W
پیش از ورود جریان به راکتور، محلول کاتالیستی IVKAZ-W توسط سیستم تزریق دقیق (Dosing System) به جریان پساب اضافه می‌شود.
این کاتالیست موجب افزایش سرعت واکنش اکسیداسیون ترکیبات گوگردی می‌شود.
واکنش اکسیداسیون در راکتور
اکسیداسیون ترکیبات گوگردی در راکتور R-1 انجام می‌شود.
شرایط عملیاتی فرآیند:
- دمای عملیاتی: ۴۰ تا ۶۵ درجه سانتی‌گراد
- فشار: ۰٫۴ تا ۰٫۵ مگاپاسکال
- کاتالیست: IVKAZ-W
- اکسیدکننده: هوای فشرده
واکنش‌های اصلی فرآیند SEROX-W
اکسیداسیون سولفید سدیم
3Na₂S + 4O₂ + H₂O → Na₂S₂O₃ + Na₂SO₄ + 2NaOHاکسیداسیون مرکاپتید سدیم
2RSNa + 0.5O₂ + H₂O → RSSR + 2NaOHنمودار جریان فرآیند SEROX-W
در فرآیند SEROX-W، پساب قلیایی گوگرددار پس از پیش‌گرمایش و تزریق کاتالیست IVKAZ-W وارد راکتور اکسیداسیون می‌شود. هوا از بخش پایینی راکتور تزریق شده و ترکیبات گوگردی موجود در پساب به محصولات پایدار تبدیل می‌شوند.
پس از واکنش، هوای مصرف‌شده در جداکننده V-2 حذف و به واحد سوزاندن منتقل می‌شود. پساب تصفیه‌شده پس از خنک‌سازی برای ادامه فرآیند تصفیه به واحدهای بعدی ارسال می‌شود.
عملکرد و راندمان فرآیند SEROX-W
فرآیند SEROX-W قادر است ترکیبات گوگردی موجود در پساب‌های قلیایی را با راندمان بالا کاهش دهد.
بر اساس اطلاعات فرآیندی حذف سولفیدها و مرکاپتیدها تا ۹۹٫۹ درصد امکان‌پذیر است.
سابقه بهره‌برداری صنعتی
فرآیند SEROX-W دارای سابقه بهره‌برداری صنعتی در پالایشگاه‌های مختلف است.
ریازان
- سال بهره‌برداری: از سال ۱۹۹۰
- کاربرد: تصفیه پساب‌های قلیایی گوگرددار
یاروسلاول
- سال بهره‌برداری: ۱۹۹۵–۱۹۹۶
- کاربرد: تصفیه ترکیبات گوگردی
کوبیشف
- سال بهره‌برداری: ۱۹۹۵–۱۹۹۶
- کاربرد: تصفیه پساب قلیایی
همچنین این فناوری برای واحدهای فرآیندی مرتبط با کراکینگ و تصفیه پساب‌های قلیایی شرکت JSC LUKOIL-Neftekhim – بورگاس، بلغارستان به کار گرفته شده است.
مزایای فناوری SEROX-W
مهم‌ترین مزایای این فرآیند عبارت‌اند از:
- کاهش موثر ترکیبات گوگردی سمی
- احیای محلول قلیایی مصرف‌شده
- کاهش بار آلودگی واحدهای تصفیه بیولوژیکی
- عدم تولید پسماندهای گوگردی خطرناک
- شرایط عملیاتی ملایم
- استفاده از کاتالیست اختصاصی IVKAZ-W
کاتالیست IVKAZ-W و کاربردهای آن
کاتالیست IVKAZ-W یک کاتالیست اختصاصی برای فرآیندهای اکسیداسیون ترکیبات گوگردی در محیط قلیایی است.
این کاتالیست بخشی از خانواده کاتالیست‌های IVKAZ بوده و برای کاربردهای زیر توسعه یافته است:
- تصفیه نفت و میعانات گازی: حذف H₂S و مرکاپتان
- تصفیه LPG: کاهش ترکیبات گوگردی
- تصفیه بنزین مستقیم و FCC: کاهش گوگرد مرکاپتانی
- تصفیه برش‌های سبک: حذف مرکاپتان‌ها
- تصفیه پساب قلیایی گوگرددار: اکسیداسیون سولفیدها و مرکاپتیدها
- فرآیندهای آمونیاکی–کاتالیستی: تصفیه نفت‌های سنگین
سابقه استفاده از کاتالیست IVKAZ
کاتالیست IVKAZ در بیش از ۴۰ واحد صنعتی مبتنی بر فناوری VNIIUS در روسیه و سایر کشورها استفاده شده است.
کشورهای دارای تجربه استفاده از این فناوری:
- ایران
- بلغارستان
- لتونی
- لیتوانی
- هلند
همچنین از سال ۱۹۹۴، این کاتالیست در واحدهای مرکاپتان‌زدایی مجتمع فرآورش گاز Tengizchevroil قزاقستان مورد استفاده قرار گرفته است.
جمع‌بندی
فرآیند SEROX-W یک فناوری موثر برای تصفیه پساب‌های قلیایی حاوی ترکیبات گوگردی است که با استفاده از کاتالیست اختصاصی IVKAZ-W امکان اکسیداسیون و حذف ترکیباتی مانند سولفیدها و مرکاپتیدها را فراهم می‌کند.
این فناوری علاوه بر کاهش بار آلایندگی، امکان احیای کاستیک مصرف‌شده و کاهش هزینه‌های تصفیه نهایی پساب را فراهم می‌سازد.
شرکت آرتین آزما مهر نمانیدگی انحصاری تولید این کاتالیست تحت لایسنس VINIUS و IVKAZ روسیه با ارائه کاتالیست‌های IVKAZ و فناوری‌های مرتبط، راهکارهای تخصصی برای صنایع پالایشگاهی، پتروشیمی و فرآورش گاز ارائه می‌دهد.
