فراوری نسل نو حلال های کاربردی در صنایع نفت گاز و پتروشیمی به وسیله محققی ایرانی

به گزارش مجله تخصصی کامپیوتر، محققان دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر حلالی برای جداسازی متداول در صنعت نفت و پتروشیمی ارائه کردند که از مواد طبیعی استفاده شده و برای این صنعت به صرفه است.

فراوری نسل نو حلال های کاربردی در صنایع نفت گاز و پتروشیمی به وسیله محققی ایرانی

به گزارش گروه علم و پیشرفت خبرنگاران به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، حامد صداقت زادگان اصفهانی دانش اموخته مقطع کارشناسی ارشد مهندسی شیمی گرایش فرآیند های جداسازی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح استفاده از حلال های اتکتیک عمیق به اسم شکننده آزئوتروپ برای جداسازی مخلوط های آروماتیک - آلیفاتیک گفت: هیدروکربن های آروماتیک به اسم ماده اولیه مورد استفاده در صنایع نفت و پتروشیمی بسیار با ارزش هستند

وی اضافه کرد:. بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن (به اختصار BTX ها) مهمترین مواد آروماتیکی هستند که به اسم ماده خام اولیه برای فراوری بسیاری از مواد و محصولات پتروشیمی از جمله استایرن، آنیلین، فنل، مواد روان کننده، شوینده ها، مواد دارویی و پاک کننده ها مورد استفاده قرار می گیرند.

صداقت زادگان اصفهانی با تاکید بر اینکه استخراج آروماتیک ها از محصولات پالایش مانند نفتا، نفت سفید و سوخت جت از لحاظ اقتصادی در صنعت پالایش نفت بسیار حائز اهمیت است، خاطر نشان کرد: از طرفی جداسازی هیدروکربن های آروماتیک (بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن) از مخلوط هیدروکربن های آلیفاتیک به علت دارا بودن نقاط جوش نزدیک به هم و تشکیل آزئوتروپ ترکیبات آن ها به یکی از بزرگترین چالشهای صنعت نفت تبدیل شده است.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: زمانیکه در مخلوط هیدروکربنی مواد و اجزا تشکیل دهنده دارای نقطه جوش نزدیک بهم باشند اصطلاحا گفته می گردد که مخلوط داری نقطه آزئوتروپ است؛ در مخلوط های دارای آزئوتوپ امکان جداسازی از طریق برج های تقطیر امکان پذیر نخواهد بود و می بایست از روش های جایگزین نظیر جداسازی مایع-مایع استفاده کرد.

وی ادامه داد: جداسازی و خالص سازی مواد و محصولات در قسمت های مختلف صنایع نفت و گاز و پتروشیمی نقش مهمی ایفا نماید که روشهای مختلفی برای جداسازی، مانند تقطیر جزء به جزء، استخراج با حلال، استخراج با حلال فوق بحرانی و نظایر آن وجود دارد.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: استخراج مایع- مایع یکی از روشهای معمول و مطلوب جداسازی برای جداسازی ترکیبات آزئوتروپ دار در صنایع نفت و پتروشیمی است که موجب صرفه جویی بسیار زیادی در انرژی و منابع اقتصادی نسبت به فرایندهای مرسوم نظیر تقطیر می گردد

وی ادامه داد: در این فرایند جداسازی عامل استخراج باید برای ماده مورد نظر)جز استخراج شونده(نسبت به سایر اجزاء موجود در مخلوط حلالیت بیشتری داشته باشد بنابراین، معین یک عامل استخراج مناسب، کلیدی برای یک فرآیند جداسازی صددرصدی و کامل خواهد بود.

وی ادامه داد: در صنعت حلال های مختلفی برای جداسازی آروماتیک ها مانند سولفولان، نرمال فرمیل مورفولین، نرمال متیل ایمیدازول یا نرمال اتیل ایمیدازول، گلایکول ها یا ترکیب این حلال ها برای افزایش ظرفیت آن ها مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این که سمی بودن و آتش گیر بودن این حلال ها از جمله معایب اصلی آنها به شمار میرود، فراریت بسیار بالای این مواد شیمیایی باعث تبخیر سریع آنها به جو میگردد که از دیدگاه زیست محیطی بسیار نامطلوب است.

وی با اشاره به مشکل دیگر جداسازی ها گفت: از طرف دیگر، کاربرد این حلال های آلی شامل یک مرحله تقطیر اضافی برای جداسازی حلال از دو فاز غنی و فقیر از حلال است و خالص سازی حلال متعاقباً به تجهیزات اضافی و مصرف انرژی بالاتری احتیاج خواهد داشت.

صداقت زادگان اصفهانی خاطر نشان کرد: فورفورال و سولفولان رایج ترین حلال های مورد استفاده در جداسازی هستند که با توجه به ماهیت ساختاری و بالا بودن فشار بخار آنها در دمای محیط بسیار سمی و فرار بوده و باعث بروز مسائل زیست محیطی فراوانی خواهند شد.

وی با بیان اینکه در فرآیند های استخراج با حلال های آلی به علت وجود حلالیت نسبی نسبت به هر دو جز باعث می گردد که در مرحله بازیابی حلال تعداد مراحل بیشتری هم باشد که این خود احتیاجمند به تامین تجهیزات فرآیندی بیشتر و به طبع آن بالا رفتن هزینه های اولیه و نگهداری خواهد بود، گفت: باتوجه به مسائل و مخاطرات حلال های آلی رایج در صنعت برای سلامت پرسنل و محیط زیست وجود حلالی با ویژگی هایی نظیر فشار بخار ناچیزی در بیشتر شرایط عملیاتی، امکان بازیابی آسان، دارای توجیه اقتصادی هزینه های فرآیندی، دارای حلالیت بالای نسبت به هیدروکربن های آروماتیک و عدم حلالیت یا حلالیت بسیار ناچیز هیدروکربن های آلیفاتیک، بالا بودن فاکتور انتخاب پذیری و ضریب توزیع پذیری، انتقال جرم سریع از فاز خوراک و ایجاد دو فاز با دانسیته متفاوت برترین گزینه برای جایگزینی با حلال های آلی رایج است.

به گفته وی، هدف از انجام این پژوهش دستیابی به ساخت حلال نو به اسم جایگزینی برای حلال های آلی خطرناک رایج در صنعت و سپس استفاده از آن برای جداسازی مواد آروماتیک آلیفاتیک بوده است.

وی با اشاره به طرح خود در دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: در این پژوهش نوع نوی از حلال ها سنتز شده است و تحت اسم حلال های اتکتیک عمیق نام گذاری شده اند. این نوع نو حلال از دو قسمت دهنده پیوند هیدورژنی و دیگری گیرنده پیوند هیرروژنی تشکیل شده اند که می توانند مخلوطی از دو یا چند ماده گوناگون با حالت های مایع و جامد مانند انواع قند ها، کولین کلراید، اوره، اتیلن گلایکول و غیره که با نسبت های مولی متفاوت مخلوط می شوند.

وی تاکید نمود:حلال های اتکتیک عمیق با توجه به خواصی که از خود در شرایط فرآیندی نشان داده اند نظیر فشار بخار بسیار عمیق به موجب آن فراریت بسیار ناچیز، سنتز با مواد خوراکی، عدم سمی و عدم آتش گیر بودن، نگهداری بسیار آسان بدون احتیاج به رعایت پروتکل های شدید ایمنی، حلالیت بسیار بالای هیروکربن های آروماتیک، انتخاب پذیری و ضریب توزیع پذیری بالا، ایجاد دو فاز با دانسیته متفاوت به اسم جایگزین های مناسب حلال های آلی خطرناک در فرآیند های جداسازی و خالص سازی استفاده شوند.

وی با اشاره به نتایج این پروژه گفت: پروژه ای که انجام شد در صنایع نفت گاز و پتروشیمی کارایی دارد، طبق مطالعات صورت گرفته معین شده است که این حلال برای زمینه های بالادستی صنعت نفت، محیط زیست یعنی حذف کربن دی اکسید، صنایع پوششی، الکترونیک قابل استفاده است.

صداقت زادگان با اشاره به ویژگی های طرح گفت: فراوری حلالی از مواد طبیعی و خوراکی که برخلاف حلال های آلی رایج و مایعات یونی بسیار ارزانتز و بعلت عدم داشتن پارامتر هایی نظیر فراریت بالا، سمی، آتشگیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند.

به گفته این محقق، این محلول دارای حلالیت بالایی نسبت به هیدروکربن های آروماتیک و عدم حلالیت یا حلالیت بسیار ناچیز نسبت به هیدروکربن های آلیفاتیک که باعث کم شدن مراحل بازیابی حلال و به سبب آن کم شدن هزینه های فرآیندی می گردد.

وی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح گفت: سنتز حلال با صرف هزینه بسیارکم، کاهش هزینه های فرآیندی نسبت به حلال های آلی بعلت کاهش مراحل بازیابی حلال و دستیابی به ترکیب درصد های با خلوص بالاتر در تعداد مراحل کمتر، حذف مسائل زیست محیطی حلال های آلی، کاهش بخشی از هزینه های سنگین رعایت پروتکل های ایمنی در واحد های صنعتی بعلت ماهیت ساختاری حلال ها از جمله مزایای این طرح به تعداد می فرایند.

به گفته وی نتایح این پروژه در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، محیط زیست ، پلیمر و الکترونیک کاربرد دارد.

لازم به ذکر است دکتر غلامرضا پازوکی و دکتر علی خوش سیما اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دانشگاه حکیم سبزواری از اساتید راهنمای این پروژه بوده اند.

بعلاوه نتایج این پژوهش در ژورنال های علمی

Molecular liquids journal ،

Journal of Separation Science and Engineering

منتشر شده است.

منبع: خبرگزاری فارس
انتشار: 3 مهر 1400 بروزرسانی: 3 مهر 1400 گردآورنده: majalepc.ir شناسه مطلب: 1699

به "فراوری نسل نو حلال های کاربردی در صنایع نفت گاز و پتروشیمی به وسیله محققی ایرانی" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "فراوری نسل نو حلال های کاربردی در صنایع نفت گاز و پتروشیمی به وسیله محققی ایرانی"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید