رویکردهای هفتگانه برای گوگردزدایی(سولفورزدایی)، ضامن محیط زیست پاکیزه

دی اکسید گوگرد، نقش اصلی را در شکل گیری باران اسیدی، تشکیل دود و ذرات معلق در هوا دارد. ترکیبات اکسیدهای سولفور (SOx) ،اکسیدهای نیتروژن (NOx) به طور مداوم در محیط زیست منتشر می شوند و بر زندگی سالم انسان ها، حیوانات، گیاهان، خاک ها، آب و اکوسیستم عمومی تأثیر می گذارد.

بر اساس مطالعات اخیر، آلودگی ناشی از اکسیدهای گوگرد در کلان شهرهای ایران افزایش یافته و خصوصا در شهر تهران تا دو برابر گزارش شده است. لذا به حداقل رساندن انتشار گوگرد، در شرایط کنونی یک اضطرار به نظر می رسد. به دنبال استفاده از اکسیدکننده های متعدد جهت فرآیند سولفورزدایی، مطالعات حاکی از آن است که سولفورین ، ظرفیت بالایی به عنوان یک کاتالیزگر بسیار قدرتمند در فرآیند اکسیداسیون گوگرد دارد. در پی یافتن علل افزایش سطح گوگرد، به احتراق سوخت پرگوگرد و مازوت سوزی اشاره شد.

مازوت (نفت کوره) چیست و چرا سولفورزدایی از آن اهمیت دارد؟

مازوت نام روسی برای نفت خام است، یک قسمت سنگین باقیمانده از نفت خام است که پس از تقطیر باقی می ماند. این ماده بیشتر به عنوان سوخت دریایی یا به ندرت به عنوان منبع انرژی نیروگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. مازوت یک محصول ارزان قیمت با قیمتی پایین تر از نفت خام است و بسته به روش تولیدش می تواند متفاوت باشد. همچنین می تواند از نظر محتوای گوگرد متفاوت باشد (براساس قوانین اتحادیه اروپا، به دلیل مسائل زیست محیطی، برای میزان گوگرد موجود در مازوت در سوخت دریایی، محدودیت های فزاینده ای تصویب شده است)، بنابراین هرچه گوگرد کمتر باشد، محصول بهتر و گران تر است. بنابراین، گوگردزدایی از فرآورده های نفتی بسیار حائز اهمیت است.

کشورهای مختلف جهان، قوانین و مقررات سخت گیرانه ای جهت تبیین حد مجاز استفاده از گوگرد در فرآورده های سوختی وضع کردند که این امر نشان دهنده اهمیت هر چه بیشتر سولفورزدایی در صنایع پالایشی نفت و گاز است. به عنوان مثال، براساس تازه ترین استاندارد اتحادیه اروپا یورو 6، حداکثر میزان گوگرد موجود در سوخت به ppm 10 کاهش پیدا کرده است. لذا در ادامه به معرفی اختصاری روش های مختف گوگردزدایی پرداخته شده است.

روش های گوگردزدایی (سولفورزدایی):

1) گوگرد زدایی توسط آلکیلاسیون:

واکنش آلکیلاسیون کاتالیزوری بر اساس افزایش وزن مولکولی و نقطه جوش ترکیبات آلی گوگرد است. این کار از طریق واکنش آلکیلاسیون با الفین های موجود در خوراک، با استفاده از کاتالیزورهای اسیدی انجام می شود. هنگامی که دمای جوشیدن گونه های گوگرد ارگانیک به مقدار بالاتری تغییر کند، می توان گونه های ارگانیک گوگرد سنگین آلکیله شده را با تقطیر از بنزین خارج کرد.

2) گوگرد زدایی از طریق استخراج:

ترکیبات آلی گوگرد در حلال مناسب، از سایر هیدروکربن ها محلول ترند. بنابراین، می توان آن را از طریق استخراج انتخابی با استفاده از حلال های آلی از بنزین خارج کرد. پس از آن، می توان ترکیبات ارگانیسم گوگرد را با تقطیر از حلال خارج کرد تا به حلال اجازه بازیابی دوباره دهد . این روش در دمای پایین، فشار نسبتاً کم، بدون مصرف هیدروژن و بدون استفاده از هیچ کاتالیزوری انجام می گیرد. ساختار شیمیایی ترکیبات بنزین در طی این فرآیند تغییر نمی کند. برای عملی شدن این فرآیند، حلال باید دمای جوش متفاوت از گونه های گوگرد ارگانیک داشته باشد. این حلال همچنین باید غیر سمی و مقرون به صرفه باشد تا فرایند از نظر اقتصادی پایدارتر باشد.

3) گوگرد زدایی به روش اکسیداتیو با استفاده از سولفورین

گوگردزدایی اکسیداتیو همراه با استخراج یا تقطیر با حلال به عنوان یک فناوری جایگزین برای گوگردزدایی موثر در مقایسه با فرایند گوگردزدایی هیدروژنی، در نظر گرفته می شود. در طی گوگرد زدایی اکسیداتیو، گونه های گوگرد با استفاده از اکسیدان های مناسب اکسید شده و به سولفوکسیدها یا سولفون ها تبدیل می شوند. پس از آن، آنها به دلیل قطبیت نسبی زیاد و نقطه جوش زیاد، از بنزین استخراج می شوند.

4) گوگردزدایی زیستی

گوگردزدایی زیستی، فرآیندی برای کاهش محتوای گوگرد آلی از سوخت های فسیلی با استفاده از واکنش های کاتالیز شده آنزیمی است. این فرایند کاتالیزوری با استفاده از آب و اکسیژن در دمای اتاق و بدون کاهش مقدار کالری بنزین اتفاق می افتد.

5) گوگرد زدایی توسط مایعات یونی

مایعات یونی نمکی مایع آلی غیر فرار هستند و دارای مزایای متعددی مانند فشار بخار کم در مقایسه با حلال های آلی قطبی هستند. مایعات یونی می توانند گوگرد معطر را در دمای محیط بدون مصرف هیدروژن از بنزین استخراج کنند. حذف ترکیبات آلی گوگرد از بنزین می تواند از طریق یک واکنش P-P قوی با مایعات یونی انجام شود. سولفیدها و آلکیلتیول ها به دلیل فعل و انفعال ضعیف با مایعات یونی ضعیف استخراج می شوند.

6) گوگرد زدایی توسط جذب واکنش پذیر

جذب انفعالی، فرایندی که در آن گونه های آلی گوگرد به هیدروکربن تبدیل می شود، یک فرایند جایگزین برای کاهش محتوای گوگرد از بنزین است.

7) گوگرد زدایی غشایی

فناوری غشایی اعمال شده در زمینه پتروشیمی را می توان به عنوان یک روش کارآمد برای حذف ترکیبات آلی گوگرد در نظر گرفت.

محصول آرال شیمی برای سولفورزدایی:

صنایع آرال شیمی با تکیه بر محصول سولفورین، به کمک پالایشگاه ها شتافته و گامی موثر در جهت سولفورزدایی و گوگردزدایی از فرآورده های نفت و گاز برداشته است. سولفورین، برپایه پراستیک اسید با خلوص بالا است که یک عنصر قدرتمند جهت فرآیند اکسیداسیون گوگرد می باشد. نه تنها در انتخاب محصول، بلکه در مشاوره فنی بر نحوه عملکرد فرآیندهای سولفورزدایی، می توانید به صنایع آرال شیمی مراجعه فرمایید.

3931