به گزارش پایگاه خبری اکونوآوری، فناوری نانو در سالهای اخیر نقش مهمی در ارتقای فرآیندهای پالایش نفت ایفا کرده و توسعه نانوکاتالیستهای بومی، یکی از دستاوردهای مهم این حوزه به شمار میرود. یکی از نمونههای موفق این فناوری، استفاده از نانوکاتالیستهای تولیدی شرکت دانشبنیان شهر کاتالیست رز اروند در واحد گوگردزدایی تهمانده برج تقطیر (RCD) است؛ فناوریای که با هدف کاهش ترکیبات گوگردی موجود در برشهای سنگین نفتی و آمادهسازی خوراک واحد شکست کاتالیستی بستر سیال باقیمانده (RFCC) به کار گرفته میشود.
در این فرآیند، نانوکاتالیستهای ایرانی علاوه بر ارتقای کیفیت خوراک ورودی، مصرف کاتالیست در واحد RFCC را کاهش داده و از نظر اقتصادی نیز مزیت قابل توجهی برای پالایشگاهها ایجاد میکنند. توسعه این نانوکاتالیستها با همکاری صنعت و مراکز پژوهشی کشور انجام شده و گامی مؤثر در مسیر خودکفایی صنعت پالایش نفت و بومیسازی فناوریهای پیشرفته محسوب میشود.
فرآیند گوگردزدایی تهمانده برج تقطیر (RCD) یکی از مراحل کلیدی پالایش نفت است که با هدف حذف ترکیبات گوگردی از برشهای سنگین نفتی و آمادهسازی خوراک مناسب برای واحد RFCC انجام میشود. خوراک این واحد از باقیمانده برجهای تقطیر اتمسفری و خلأ تأمین میشود. این برشهای سنگین پس از عبور از سامانههای آمادهسازی، وارد راکتورهای بستر ثابت شده و در مجاورت هیدروژن و نانوکاتالیستها تحت واکنش هیدروتریتینگ قرار میگیرند.
در نتیجه این واکنش، بخش قابل توجهی از ترکیبات گوگردی و سایر ناخالصیهای موجود در خوراک حذف شده و محصولی با کیفیت بالاتر برای ورود به واحدهای پاییندستی پالایش تولید میشود. این موضوع علاوه بر افزایش کیفیت محصولات نهایی، شرایط مناسبتری را برای عملکرد واحد RFCC فراهم میکند و موجب کاهش مصرف کاتالیست در این واحد میشود.
پس از پایان واکنش هیدروتریتینگ، جریان خروجی وارد واحدهای جداسازی میشود تا فازهای گاز و مایع از یکدیگر تفکیک شوند. در ادامه این فرآیند، برشهایی شامل گازهای سبک، نفتای سبک، نفتای سنگین و مازوت کمگوگرد تولید میشود. همچنین گاز هیدروژن سولفید ایجادشده در جریان فرآیند، از طریق سامانههای جذب آمینی از جریان گازی جدا شده و هیدروژن بازیابیشده دوباره به چرخه فرآیند بازمیگردد که این موضوع نقش مهمی در افزایش بهرهوری و کاهش هزینههای عملیاتی دارد.
در واحد گوگردزدایی تهمانده برج تقطیر، از دو گروه نانوکاتالیست بر پایه نیکل-مولیبدن و کبالت-مولیبدن بر روی پایه آلومینا استفاده میشود. هر یک از این نانوکاتالیستها وظیفه مشخصی در افزایش کارایی واکنشهای هیدروژنی بر عهده دارند و عملکرد مکمل آنها در کنار یکدیگر، موجب بهبود فرآیند گوگردزدایی، افزایش راندمان عملیاتی و ارتقای کیفیت خوراک ورودی به واحد RFCC میشود.
این فناوری هماکنون در پالایشگاه امام خمینی (ره) شازند برای پیشتصفیه خوراک واحد RFCC مورد استفاده قرار گرفته است. در این پالایشگاه، برشهای سنگین نفتی پس از انجام فرآیند RCD به فرآوردههایی نظیر گازوئیل، نفت سفید، نفتا، گازهای سبک و باقیمانده کمگوگرد تبدیل میشوند. مهمترین محصول این واحد، مازوت کمگوگرد است که به عنوان خوراک اصلی واحد RFCC مورد استفاده قرار میگیرد و نقش تعیینکنندهای در تولید فرآوردههای با ارزش افزوده بالاتر دارد.
توسعه نانوکاتالیستهای مورد استفاده در این فرآیند، حاصل همکاری پژوهشگاه صنعت نفت، شرکت دانشبنیان شهر کاتالیست رز اروند و پالایشگاه امام خمینی (ره) شازند با حمایت شرکت ملی پالایش و پخش فرآوردههای نفتی ایران است. این نانوکاتالیستها پس از طی مراحل طراحی، ساخت، ارزیابی آزمایشگاهی و انجام آزمونهای عملیاتی، وارد چرخه بهرهبرداری صنعتی شدهاند و اکنون در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
به گفته دستاندرکاران این طرح، واحد RFCC روزانه به حدود ۱۵ تن نانوکاتالیست نیاز دارد. در گذشته تأمین این محصولات در انحصار تعداد محدودی از شرکتهای خارجی قرار داشت و بخش عمده نیاز کشور از طریق واردات تأمین میشد. تولید داخلی این نانوکاتالیستها علاوه بر کاهش وابستگی به خارج، موجب کاهش هزینههای ارزی، رفع چالشهای ناشی از تأمین این کالای راهبردی و افزایش امنیت زنجیره تأمین صنعت پالایش نفت کشور شده است.
بر اساس اعلام مجریان پروژه، با دستیابی به دانش فنی، طراحی و تولید صنعتی این نانوکاتالیستهای پیشرفته، ایران در جمع معدود کشورهای دارای توانایی ساخت این محصولات قرار گرفته است. همچنین ارزیابیهای فنی و عملیاتی نشان میدهد نمونههای بومی از نظر شاخصهای عملکردی، کارایی و کیفیت، قابلیت رقابت با نمونههای خارجی را دارند و میتوانند نقش مؤثری در افزایش بهرهوری، پایداری تولید، کاهش هزینههای عملیاتی و توسعه صنعت پالایش نفت کشور ایفا کنند.
