احتراق می گردد. دوده عامل اصلی دود و بخارات سیاه رنگ و مضر خروجی از اگزوز است که سهم عظیمی در آلودگی هوا دارد. همچنین حضور مقادیر اندکی گوگرد در سوخت موتورها منجر به از کار افتادن و غیر فعال شدن مبدل های کاتالیستی شده و کارایی و توانایی آن ها را در اکسید کردن ترکیبات مضری چون مونواکسید کربن، هیدروکربن ها و مواد آلی فرار کاهش می دهد. در همین راستا به منظور کاهش اثرات زیان بار این آلاینده ها، قوانین و مقررات زیست محیطی در بسیاری از کشورهای جهان برای کاهش میزان گوگرد فرآورده های نفتی مخصوصاً دیزل و گازوئیل و تبدیل آن ها به فرآورده های با مقدار گوگرد بسیار پایین2 ( برای مثال ppm15- 10 در مورد گازوئیل)وضع شده و هر روز سخت گیرانه تر نیز می گردد ]1[
به منظور کاستن از میزان انتشار ذرات معلق (دوده) و اکسیدهای گوگرد سازمان های بین المللی مقرراتی به منظور محدود نمودن میزان گوگرد موجود در سوخت دیزل وضع نمودند. در نوامبر سال 1990آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا3 (US-EPA) تمامی وسایل نقلیه موتوری را که از سوخت های دیزلی استفاده می کردند را موظف نمود تا از اکتبر سال 1993 سوخت دیزل با میزان حداکثر گوگرد ppmW 500 را استفاده نمایند که به سوخت دیزل با گوگرد پایین4 (LSD) شناخته می شود. درژانویه سال 2001 ، این شرایط به صورت سخت گیرانه تری اعلام گردید. در اوایل ژوئن سال 2006 سازمان بین المللی ،پالایشگاه ها را موظف نموده اند تا میزان گوگرد سوخت وسایل نقلیه موتوری را تا حد ppmW 15 کاهش دهند که به سوخت دیزل با گوگرد بسیار پایین (ULSD) شناخته می شود. در اوایل دسامبر سال 2010 ، تمامی سوخت های دیزل مورد استفاده در بزرگراه ها می بایستی از نوع ULSD باشد. نوع دیگری از سوخت دیزل در سامانه حمل و نقل غیر جاده ای، ریلی و دریایی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. پیش از سال 2004 محدودیت خاصی توسط EPA برای میزان گوگرد در سوخت دیزل غیر جاده ای وضع نشده بود. البته کاربردهای صنعتی این نوع دیزل مستثنی گردیده بود و محدودیتی تا سقف 5/0 درصدppmW) 5000(درنظر گرفته شده بود.در ژوئن سال 2004، EPA استانداردهای جدیدی را برای این سوخت دیزل وضع نمود. فرایند دو مرحله ای جهت کاستن از میزان گوگرد برای سوخت دیزل غیر جاده ای به صورت زیر وضع گردید:
الف) تا سقف ppmW 500 از ژوئن سال 2007
ب)تا سقفppmW 15از ژوئن سال 2010
به طور مشابه میزان گوگرد برای سوخت های مصرفی در سامانه های ریلی و دریایی به سقف ppmW 500از تاریخ ژوئن 2007محدود گردید و این در حالی است که این میزان برای تاریخ ژوئن 2012 در سقف ppmW 15تعیین گردیده است.[1]
نفت کوره اساساً در کشتی ها و نیروگاه ها برای تولید برق و همچنین در برخی از سازه های صنعتی و تجاری برای
ایجاد گرما و دیگر مقاصد فرایندی استفاده می گردد. با توجه به کاربردهای خاص نفت کوره خصوصیات آن عموماً بر
جدول(1-1)استانداردهای میزان گوگرد برای سوخت دیزل (U.S.EPA,2004 )

پایه مشخصات فنی و نه مسائل محیط زیستی تعیین می گردد.در ایالات متحده آمریکا، هیچ محدودیتی برای میزان گوگرد در نفت سنگین یا نفت کوره برای کاربردهای غیرجاده ای خشکی از قبیل واحدهای تولید برق که از سوخت های فسیلی برای تولید برق استفاده می کنند، وجود ندارد. در عوض برای انتشار دی اکسید گوگرد توسط آژانس حافظت از محیط زیست قوانینی وضع گردید.از آن جایی که کاربرد دیگر نفت کوره در ناوگان حمل و نقل دریایی است، از این رو قوانین و مقرراتی بوسیله کمیته حفاظت ازمحیط زیست دریایی1 (MEPC) وابسته به سازمان ناوگان بین المللی2 (IMO) وضع گردید که به طور کلی برای نفت کورهقابل اجراست.
پروتکل سال 1997 (MARPOL* Annex VI) قوانین برای جلوگیری از آلودگی هوا ناشی از کشتی ها اولین توافقنامه بین المللی است که میزان گوگرد محتوی در سوخت های نفتی از جمله نفت کوره را به مقدار 5/4 درصد وزنی محدود می کند. میزان گوگرد محتوی در سوخت های نفتی در مناطق کنترل انتشار گوگرد SECA) ها( باید کمتر از5/1 درصد وزنی باشد. قوانین SECA ها تنها در دریای بالتیک (لازم الاجرا در سال 2991 )، دریای شمال و کانال انگلیس (لازم الاجرا در سال 2007 ) به اجرا در آمد. پروتکل از 19 مه سال 2005 فعال است ( MEPC,1997). MARPOL Annex 13 ، که به عنوان نسخه ویرایش شده MARPOL Annex VI نیز شناخته می شود، در دهم اکتبر سال2008 پذیرفته گردید.
. مطابق این قرارداد مجموعه جدیدی از محدودیت های جهانی میزان گوگرد محتوی سوخت های نفتی به صورت تدریجی جهت کاهش انتشار SOx ناشی از کشتی ها لازم الاجرا خواهد شد. قوانین جدید در دو مرحله به انجام خواهد رسید:
الف) آغاز محدودیت میزان گوگرد 5/1 درصدی به جای 5/4 درصد از اول ژانویه 2012
ب)کاهش جلورونده میزان گوگرد به5/0 درصد که از اول ژانویه سال 2020 لازم الاجرا خواهد شد.
به طور مشابه ، قوانین جدید برای SECA ها نیز در دو مرحله به اجرا در خواهد آمد MEPC 2008))
1-Marine environment protection committee
2-Internationam maritime organization

الف) آغاز محدودیت میزان گوگرد 1 درصدی به جای 5/1 درصد از اول جولای 2010
ب) کاهش بیشتر میزان گوگرد مجاز به1/0درصد که از اول ژانویه 2015 لازم الاجرا خواهد شد.
پیش از وضع استانداردهای سخت گیرانه برای میزان گوگرد، امتزاج سوخت هایی با میزان گوگرد پایین با سوخت هایی حاوی مقادیر بالای گوگرد یکی از راه های متداول برای رسیدن به اهداف فنی محسوب می گردید. اگرچه قوانین و مقررات جدید مقدارگوگرد موجود در سوخت دیزل و دیگر سوخت های مربوط به حمل و نقل را به مقادیر بسیار کم محدود می کند و از نقطه نظرزیست محیطی بسیار مطلوب است ولی رسیدن به این سطح تعیین شده به چالشی عظیم به لحاظ عملیاتی و اقتصادی برای صنایع پالایشگاهی تبدیل شده است. رسیدن به دیزل با مقدار گوگرد بسیار پایین نیازمند انجام فرایند گوگردزدایی شدید جریان خوراک دیزل است. انتقال از فرایند گوگردزدایی معمولی به گوگردزدایی شدید به لحاظ فرایندی بسیار پیچیده است. شاخصه های بسیاری از قبیل کاتالیست ها، پارامترهای فرایندی، کیفیت و منبع خوراک، واکنش پذیری ترکیبات گوگردی، اثر بازدارنده H2S، ترکیبات نیتروژن دار، آروماتیک های موجود در خوراک و غیره تاثیر بسزایی روی درجه گوگردزدایی دارد. بعضی ازترکیبات آلی گوگردی که دارای حلقه های آلکیل در موقعیت های 6 و4 نزدیک اتم گوگرد در مولکول بنزوتیوفن هستند(مانند4و 6 دی متیل دی بنزوتیوفن ، 4 متیل، 6 اتیل دی بنزوتیوفن) در شرایط معمول و مرسوم گوگردزدایی هیدروژنی به سختی حذف می شوند. از این رو به منظور رسیدن به سوخت با مقدار گوگرد بسیار پایین راکتورهای هیدروژنی مرسوم در حال بهینه سازی و بازسازی هستند. ]1،2[
مشکل دیگری که پالایشگاه ها با آن مواجه هستند افزایش تقاضای سوخت با مقدار گوگرد بسیار پایین است. بازار جهانی برشهای میانی به طور پیوسته در حال افزایش است و این روند افزایشی برای سال های آینده نیز پیش بینی می گردد. کیفیت نفت خام و فرآورده های قابل دسترس آن در پالایشگاه ها در حال افت است، چرا که مخازن نفتی قابل برداشت به نیمه عمر خود نزدیک شده اند و نفت استخراج شده نفت سنگین حاوی مقادیر بالایی از گوگرد است. بنابراین پالایشگاه ها نیازمند تولید سوخت با کیفیت و با مقدار گوگرد بسیار پایین از خوراک اولیه بدون کیفیت و مقادیر بالای گوگرد است، که خود تبدیل به یک چالش عظیم برای پالایشگاه ها گردیده است.[2]
تحقیقات وسیعی در طول دو دهه گذشته در زمینه توسعه و بهینه سازی کاتالیست ها و فرایند گوگردزدایی هیدروژنی و همچنین تحقیقات وسیعی روی روش های دیگر گوگردزدایی سوخت ها انجام شده است. قسمت اعظم این تحقیقات در ارتباط با یافتن روش های مؤثر برای گوگردزدایی ترکیبات آلی گوگردی مقاوم متمرکز شده اند. در سال های اخیر نقش کاتالیست و دیگر پارامترهای کلیدی از قبیل کیفیت سوخت، اثر بازدارنده ها، متغیرهای فرایندی، اثر سینتیک و ترمودینامیک، اثر راکتورها و توزیع خوراک و تاثیر آن ها بر گونه های آلی گوگردی مقاوم توجه زیادی را به خود جلب کرده است. گزینه های متعددی در زمینه بازسازی اقتصادی واحدهای گوگردزدایی هیدروژنی موجود برای تولید سوخت با میزان گوگرد بسیار پایین مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این تحقیقات وسیعی برای مدت 7سال در ارتباط با توسعه کاتالیست های بسیار فعال ، فناوری ها ومفاهیم فرایندی جدید در زمینه گوگردزدایی هیدروژنی و همچنین روش های جایگزین (مرسوم به روش های غیر هیدروژنی) ازقبیل گوگردزدایی اکسایشی5 (ODS) ، گوگردزدایی زیستی6 (Bio-DS)،گوگردزدایی استخراجی7( EDS ) و گوگردزایی جذبی8 ADS)) برای رسیدن به سوخت با مقدار گوگرد بسیار پایین ULSD) ( انجام شده است. امروزه، فناوری های متفاوتی برای گوگردزدایی توسعه یافته است. با این حال مهمترین مسئله در ارزیابی فناوری های توسعه یافته امکان تولید سوخت با میزان گوگردبسیار پایین و رسیدن به استانداردهای منطقه ای و جهانی وضع شده و در عین حال مقرون به صرفه بودن این فناوری ها است.]3[

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد درمورد جریان، فرآیند، آمین

فصل اول:
کلیات

1-1)تاثیر سولفور بر آلایندگی خودرو
کاهش مقدار سولفور موجود در سوخت بیشترین تاثیر را بر روی کاهش ذرات بسیار ریز موجود در آلاینده ها داشته و این کار را از دو راه انجام می دهد:
روش اول: کاهش مقدار سولفور موجود در سوخت مستقیماً بر روی مقدار دی اکسید سولفور تولیدی و ذرات سولفات معلق در تمامی خودروها تاثیر می گذارند. مقدار دی اکسید سولفور تولیدی در خودروهای دیزل و بنزینی و ذرات معلق حاصل از خودروهای دیزلی نسبت مستقیمی با مقدار سولفور موجود در سوخت دارد. اگر چه ذرات سولفات تنها قسمت کوچکی از حجم یا جرم کل ذرات خروجی را تشکیل می دهند، به دلیل اندازه ی بسیار کوچک خود کسر بزرگی از تعداد کل ذرات را شامل می شوند.
روش دوم : سولفور به مقدار زیادی کارآمدی تکنولوژی کنترل آلاینده ها در موتورهای بنزینی و دیزل را کاهش داده و منجر به تولید بیشتر مونواکسید کربن (CO)، هیدروکربن ها (HC)، اکسیدهای نیتروژنی (NOx) و ذرات معلق می شود. سولفور همچنین تاثیرات مخربی بر روی دستگاه های کنترل آلاینده ی جدید، نظیر تبدیلگر کاتالیستی پیشرفته و سیستم به دام اندازی ذرات در دیزل داشته که خود باعث افزایش مقدار NOx و HC و PM می شود. در مورد خودروهای بنزینی تحقیقات نشان می دهد که کاهش مقدار سولفور عملکرد تبدیلگر کاتالیستی سه منظوره را بالا برده و مقدار HC و CO و NOx را کاهش می دهد. ]4[
1-2) تاثیرات سولفور بر روی موتورهای دیزل و تکنولوژی کنترل آلاینده ها:
موتورهای دیزل، انتخابی ایده آل برای کاربردهای سنگین به شمار می روند. این موتورها امکان استفاده از سوخت ارزان با دوام بالا برای کامیون ها، اتوبوس ها و دیگر تجهیزات مورد استفاده ی خارج جاده ای مانند وسایل ساختمانی و ماشین های کشاورزی را فراهم می آورد. ابداعات جدید در زمینه ی این موتورها کاربرد آنها را تا حد بسیار زیادی افزایش داده است. این پیشرفت ها به همراه هزینه های کم سوخت در مقایسه با خودروهای بنزینی، موتور دیزل را در زمینه های مختلف بیش از پیش مطرح کرده است. ]5[
گازهای خروجی از موتورهای دیزل در واقع یک ترکیب پیچیده از گازها، مایعات و ذرات معلق را شامل می شوند. این گازهای خروجی عمدتاً دارای ذرات معلق (PM) و اکسیدهای نیتروژن بوده در حالی که مقدار HC و CO موجود در آنها بسیار کمتر از موتورهای بنزینی است. ذرات معلق در حالت کلی به سه دسته تقسیم می شوند:
1-جامدات

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید