ها شستشو توسط سود به صورت غیر پیوسته انجام می شود. در این حالت سود مصرف شده بازیابی می گردد و غلظت آنرا توسط اضافه نمودن هیدروکسی سدیم جامد یا محلول غلیظ سود کنترل می کنند. محلول قلیایی سود عامل استخراج مرکاپتان از فاز نفتی است. مرکاپتانها مخصوصا آن دسته که دارای وزن مولکولی کمتری هستند، در محلول قلیایی سود به راحتی قابل حل می باشند، و به عبارت دیگر این محلول قادر است ، مرکاپتان هایی را که نقطه جوش در حدود بنزین موتور دارند، استخراج کند.این عمل معمولا در درجه حرارت کم اتفاق می افتد.به لحاظ نظری تنها 25/1 پوند سود برای بازیابی هر پوند گوگرد مرکاپتان کافی است ،در حالیکه برای خنثی کردن اثر برگذشت پذیری واکنش فوق عملا مقدار بیشتری سود مصرف می گردد.در صورتی که به جای یک مرحله اختلاط کامل از استخراج چند مرحله ای نا همسو استفاده شود. مصرف سود به میزان زیادی کاهش خواهد یافت. در بسیاری از پالایشگاه ها به جای استفاده از سیستم مجهز به همزن و یا برج ،جهت اختلاط بنزین و محلول سود از یک شیر مخلوط کننده Mixing valve)) استفاده می نمایندکه به علت سریع بودن واکنش سود و مرکاپتان این سیستم به خوبی عمل می کند.شکل(1-5) شماتیک کلی فرایند شستشو با محلول کاستیک را نمایش می دهد .در طرح های پیشرفته محلول کاستیک به جای اینکه دور ریخته شود احیا می گردد که این عمل توسط حرارت انجام می شود ،در این حالت بر اثر حرارت عکس واکنش (15) انجام می گردد.دمای مناسب جهت احیا سود 105 تا 110 درجه سانتیگراد بوده ،در حالی که عمل جذب مرکاپتان در سود در دمای 30 تا 40 درجه سانتیگراد انجام می شود.]11[

شکل (1- 5 ):شماتیک کلی فرایند شستشو با محلول کاستیک
1- 4 -6) فرایند مراکس
مرکاپتانهای سبک دارای خاصیت اسیدی هستند و وجودشان در نفت (مواد آلی) غیر قابل تحمل است، زیرا بسیار بد بو بوده ،وجودشان در محصولات نفتی باعث خوردگی تجهیزات و پایین آمدن عدد اکتان در بنزین موتور می شود.فرایند مراکس به منظور جدا کردن مرکاپتانها و یا تبدیل آنها به دی سولفید ،در مواد نفتی با نقطه جوش نهایی 343-315 بکار می رود.
این فرایند بر اساس توانایی کاتالیست مراکس در اکسایش مرکاپتانها به دی سولفید و با استفاده از هوا به عنوان منبع اکسیژن انجام می گردد واکنش کلی آن به صورت زیر است:
2RSH+0/5O2 ? RSSR+H2O (1- 14)
عمل اکسایش در حضور محلول قلیایی آبی نظیر سدیم یا پتاسیم هیدروکسید انجام می شود.در
حالتی که مرکاپتان در محلول قلیایی باشد،در حضور کاتالیست مراکس به دی سولفید اکسید خواهد شد:
2NaSR+0/5 O2+H2O ?2NaOH + RSSR (1- 15)
دی سولفید های تشکیل شده از واکنش بالا در محلول سود نا محلول بوده، با سهولت توسط از آن جدا می شوند.بنابر این سود مجددا برای استخراج مر کاپتان از خوراک هیدروکربن قابل استفاده خواهد بود.دو نوع فرایند مراکس مطرح است:
1. استخراج15:در این مرحله مرکاپتان توسط سود حذف می شود و سپس در حضور کاتالیست مراکس سود بازیابی می گردد و دوباره به سیستم برگردانده می شود.
2. شیرین سازی:نام دیگر این مرحله اکسیداسیون16 است.در این مرحله مرکاپتانهای باقیمانده که قابلیت جداسازی آنها توسط سود ممکن نبود در حضور کاتالیست مراکس و هوا و محیط قلیایی اکسید شده و به نوع بی ضرر دی سولفید تبدیل می شوند.در این روش مقدار کل گوگرد برش نفتی (total sulfuT) ثابت خواهد ماند.شکل(1-6) دیاگرام شماتیکی این روش را نشان می دهد.[11]

شکل (1-6):فلودیاگرام بستر ثابت مراکس جهت نفت سفید
1 – 4- 7) فرایندDMD
این فرایند جدیدترین نوع فرایند در نوع خود در دهه اخیر می باشد.شباهت بسیار زیادی بین این فرایند و فرایند مراکس وجود دارد و جهت مرکاپتان زدایی یا شیرین سازی برش های نفتی بکار می رود.این فرایند بر خلاف پروسس مراکس عمومیت فوق العاده ای بر روی تمامی برش های نفتی به عنوان خوراک ورودی دارد ،و در واقع تمامی برش های نفتی توسط این فرایند قابل مرکاپتان زدایی می باشند.در این فرایند نیز مانند فرایند مراکس به دو صورت کاتالیست مورد
استفاده قرار می گیرد . نوع اول استفاده از کاتالیست مایع17 با عنوانIVKAZ 18 میباشد و نوع دوم استفاده از کاتالیست با بستر ثابت با عنوان تجارتی 2-UVCO4 است. این کاتالیست دارای ظرفیت جذب چند برابر کاتالیست مراکس می باشد که بر روی الیاف کربنی نشانده شده است و به صورت رول درون برج قرار می گیرد.اساس این فرایند حذف اولیه مرکاپتانهای سبک (متیل تاپروپیل مرکاپتان) توسط استخراج با هیدرو کسید سدیم و متعاقب آن اکسایش مرکاپتانها سنگین و تبدیل آنها به دی سولفید توسط هوا در حضور کاتالیست می باشد.این فرایندمی تواند درصد گوگرد را تا 30 درصد کاهش داده و میزان مرکاپتان را نیز تا حدود PPM5 تقلیل دهد .دیاگرام شماتیکی این فرایند در شکل (1-7) آورده شده است.]12[

شکل (1- 7):دیاگرام کلی فرایند DMD
در ابتدا برش بنزین از پایین ظرف V-1 وارد این این ظرف شده و توسط محلول کاستیک %3-1 وزنی سولفید هیدروژن و اسید نفتیک آن حذف می شود.سپس بنزین از بالای ظرف فوق خارج و وارد برج استخراج می گردد.در این برج مرکاپتانهای سبک که حدود 50 درصد کل مرکاپتانها را تشکیل می دهند ،حذف می گردد. این عمل توسط محلول کاستیک به همراه کاتالیست (محلول 20-10 درصد وزنی کاستیک و 005/0 درصد کاتالیست IVKAZ) صورت می پذیرد .بنزین خروجی از این ستون وارد ظرف ذخیره (V-3) می شود و جریان کاتالیست اشباع شده به پایین برج احیا R-1 هدایت می گردد.در این برج محلول سود به همراه کاتالیست توسط هوا با فشار bar5-4احیا می گردد.]11[
2RSNa +0/5 O2 +H2O ? RSSR +2NaOH (1- 16)
از بالای برج احیا محلول ترکیبی کاتالیست به همراه هوا وارد یک جداکننده گازی شده و هوای آن از بالای این جدا کننده خارج می گردد و از پایین اینظرف محلول کاتالیست به همراه دی سولفید وارد جداکننده دی سولفید می شود. در این جدا کننده، دی سولفید از محلول کاتالیست جدا میگردد و محلول کاتالیست مجددا توسط پمپ به ستون استخراج برگشت داده می شود. محلول کاتالیست دور ریز هر از چند مدت به صورت پریدیک از سیستم به ظرف جهت مصارف دیگر خارج می گردد. بنزین استخراج شده از ظرف ذخیرهV-3))توسط پمپپ به درون راکتور مرکاپتان زدایی(R-2)ارسال می گردد. قبل از ورود به راکتور،بنزین با مقدار مشخصی هوا و محلول ترکیبی کاتالیست مخلوط می شود.ترکیب این محلول کاتالیست هماننه ترکیب محلول بخش استخراج می باشد.در این راکتور مرکاپتان به دی سولفید تبدیل می شود.دما در این راکتور C50 و فشار bar20-10 می باشد. علت بالا فشار ایجاد انحلال هوا درون برش نفتی است.از بالای راکتور فوق بنزین تصفیه شده به همراه محلول کاتالیست خارج و به جدا کننده (V-6) وارد می گردد. در این جداکننده بنزین ازمحلول کاتالیست جدا گشته ،محلول کاتالیست به راکتور برگردانده شده و بنزین تصفیه شده جهت حذف رطوبت باقمیمانده و مواد قلیایی به فیلتر شنی ((sand filter 1-F ارسال می شود.لازم به ذکر است که به جای محلول کاتالیستی فوق می توان از کاتالیست بستر ثابت UVKO-2 نیزاستفاده نمود.
فرآیند DMD دارای انواع مختلف با کاربردهای مختلف به شرح زیر می باشد:[12]
فرآیند DMD-1
این فرآیند عمدتا جهت مرکاپتان زدائی نفت سفید بکار گرفته می شود، و محصول دارای حداکثر ppm 10مرکاپتان خواهد بود. اساسا در این فرآیند اکسایش مرکاپتانها به نوع بی ضرر دی سولفید توسط اکسیژن در حضور کاتالیست IVKAZ صورت می پذیرد. دیاگرام شماتیکی این فرآیند در شکل (1-8) آورده شده است. خوراک در دمای c60 و پس از تزریق هوا به داخل آن بدرون راکتور R-1 وارد می شود. در راکتور اکسیداسیون مرکاپتانها در فشارbar 15 بر روی کاتالیست مطابق واکنش زیر صورت می پذیرد:
2RSH+0/5? RSSR+H2O (1- 17)
خوراک مرکاپتان زدائی شده به همراه هوای غیر مصرفی از پایین راکتور خارج شده و به درون جدا کننده V-1 وارد می گردد. در این جدا کننده آب تولید شده در واکنش از طریق boot خارج گشته و جریان هیدروکربوری وارد یک فیلتر نمکی می گردد تا رطوبت باقیمانده خود را از دست بدهد.]11[

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   تحقیق درباره ورزشکاران، پژوهشگران، کودکان و نوجوانان

شکل(1- 8): دیاگرام فرآیند DMD-1
فرآیند DMD2
این فرآیند جهت حذف سولفید هیدروژن و مرکاپتانهای سبک از مایعات گازی و برشهای هیدروکربنی سبک طراحی شده است. فلودیاگرام این فرآیند در شکل (1- 9) آورده شده است.

شکل(1- 9) : دیاگرام کلی فرآیند DMD – Odorant
مایعات گازی تثبیت شده در دمای C 40-30 و فشار atm6 به درون ستون استخراج کننده (K-1) وارد می شوند. در این ستون از محلول کاستیک 20-15درصد وزنی با دمای C 40-30 استفاده می گردد. در این ستون مرکاپتانهای C1-C4 تبدیل به مرکاپتاید شده و استخراج می گردند. برش نفتی از بالای ستون (K-1) خارج و به ظرف جداکننده (C-1) جهت حذف محلول کاستیک فرستاده می شود. محلول کاستیک در این ظرف نیز به صورت پریدیک به برج احیا (K-2) پمپ می گردد. محلول کاستیک توسط یک مبدل حرارتی گرم شده و بدین شکل امکان هیدرولیز مرکاپتاید سدیم و تولید مرکاپتان را فراهم می نماید. واکنش این مرحله به قرار زیر است:
RSNa +H2O?RSH+NaOH (1-18)
مرکاپتانهای دفع شده به همراه بخار آب از بالای برج (-2K) به درون چگالنده (T-3) هدایت شده و تا دمای 30 الی 40 درجه سانتیگراد سرد می شوند و سپس در جداکننده (C-2) به دو فاز مرکاپتان و آب تفکیک می شوند و مرکاپتانها به تانک ذخیره مرکاپتان ارسال می گردد. محلول کاستیک احیا شده از پایین برج (K-2) پس از خنک شدن در مبدل
های (T-2) و (T-1) و رسیدن دمای آن بهC 40 مجددا به برج استخراج (K-1) بازگشت داده می شود.
مرکاپتان خالص که یک محصول با ارزش است در این فرآیند تولید می گردد.]13[
فرآیند DMD-2K
این فرآیند برای برش های هیدروکربنی C3-C4 جهت حذف مرکاپتان و می باشد و بر مبنای هیدرولیز قلیائی ، در دمای 50 الی 60 درجه سانتیگراد است. در این فرآیند از کاتالیست IVKAZ استفاده می شود. دیاگرام شماتیکی این فرآیند در شکل ( 1- 10) آورده شده است.

شکل(1- 10): دیاگرام شماتیکی فرآیند DMD – 2K
مخلوط هیدروکربوری در دمای 40 الی 50 درجه سانتیگراد و فشار 15 الی 30 بار به عنوان خوراک از پایین به برج استخراج (V-1) وارد می شود و محلول کاستیک 10 الی 20 درصد وزنی از بالای برج وارد می شود.
با استفاده از واکنش های زیر حذف H2S و RSH انجام می شود
H2S+2NaOH ?Na2S+2H2O (1- 19)
RSH+NaOH ? RSNa +H2O (1- 20)
برش نفتی سپس از بالای برج (V-1) به جداکننده (V-2) ارسال شده و در نهایت در تانک ذخیره می گردد. محلول قلیایی اشباع از مرکاپتاید سدیم به برج احیاء (R-1) فرستاده می شود. در این راکتور هوا با فشار 4 الی 5 بار تزریق می گردد و اکسیداسیون مرکاپتاید به صورت زیر انجام می شود:
2RSNa+0/5O2+H2O? RSSR+2NaOH

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید