دانش فنی پردیس پایین دستی

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

فرآیند بازیافت گوگرد به روش کلاوس، فرآیندی بسیار رایج در صنعت است. استفاده از کاتالیست­های مناسب می‌تواند به بازده خوب فرآیند منجر شود. بسیاری از واحدهای صنعتی فرآیند کلاوس تا دهه 1970، از کاتالیست­های بوکسیتی به­شکل گرانول استفاده می­کردند. بوکسیت یک ماده طبیعی معدنی با هزینه­های فرآورش اندک است که کاتالیست ساخته‏شده از آن با قیمت­های پایینی عرضه می­شود. بوکسیت، مینرال طبیعی آلومینا بالا و حاوی مقادیر زیادی ناخالصی است که در واکنش کلاوس از لحاظ کاتالیستی نامطلوب­اند. به­علاوه بوکسیت فعال سطح ویژه پایینی دارد که اثر منفی بر روی پتانسیل تبدیل می­گذارد. ­در سال‏های 1973 و 1974، دنیا با کاهش عرضه نفت خام مواجه گردید؛ از این رو توجه به نفت‏های خام­ با میزان گوگرد بالاتر جلب شد. همزمان مقررات زیست‏محیطی در مورد انتشار گازهای زیان‏آور از طریق دودکش­های کارخانجات، باعث گردید که در صنعت گوگردسازی مراقبت­های بیشتری از طرف سازندگان کاتالیست به­ عمل آید و این مسئله موجب اثر مطلوبی بر راندمان بازیابی گوگرد شد. در حال‌حاضر بر اساس کاربرد، کاتالیست‌های کلاوس در سه گروه کاتالیست­های استاندارد آلومینایی با خلوص بالا، کاتالیست­های ارتقایافته آلومینایی و کاتالیست­های بر پایه اکسید تیتانیم طبقه‏بندی می­شوند.

­

مگاپروژه:

کاتالیست­های استاندارد آلومینای با خلوص بالا، برای هر مرحله کاتالیستی کارخانه کلاوس، به‌جهت تبدیل هیدروژن سولفید به گوگرد عنصری مناسب و مقرون به­صرفه هستند. این نوع کاتالیست تقریبا 80 درصد کاتالیست­های کلاوس را سالیانه به­خود اختصاص می­دهد. آلومیناهای فعال ارتقایافته یا تلقیح ‏شده، دومین نسل از کاتالیست­های کلاوس هستند که سالیانه حدود 17 درصد بازار را به­خود اختصاص داده‌اند و تولید آن‌ها به­طور متوسط 50 درصد بیشتر از آلومینای استاندارد هزینه دارد. کاتالیست­های بر پایه تیتانیا، به گونه­ای طراحی شده­اند که در اولین مرحله کاتالیستی فرآیند، سرعت واکنش­های هیدرولیز کربنیل سولفید را زیاد می‏کنند ودر عین حال تبدیل هیدروژن سولفید و گوگرد دی‌اکسید را بالا نگه می­دارند. یکی دیگر از ویژگی­های جالب این کاتالیست­ها در اولین راکتور کاتالیستی، این است که اجازه می­دهند واکنش­ها در دمای پایین­تری به­پیش بروند و معمولاً میزان تیتانیا در این کاتالیست­ها بالاتر از 85 درصد است. با توجه به مصرف زیاد کاتالیست­های آلومینای خالص و تیتانیا و نیز وجود پتانسیل ساخت این کاتالیست­ها (مواد اولیه، کارخانه ­ها، نیروی متخصص و …) در کشور، به منظور صرفه‌جویی ارزی و تقلیل وابستگی به خارج از کشور، تولید این کاتالیست‌ها بومی‏سازی شد.

­

بومی‏ سازی:

هدف از این طرح بومی‏سازی، تولید صنعتی کاتالیست­ها در داخل کشور است. پتنت داخلی با تایید سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، در یکی از مراحل ساخت کاتالیست به ثبت رسیده است.

­

جلوگیری از خروج ارز:

فرآیندهای بازیافت گوگرد در پالایشگاه‌های گازی ایران، بر اساس فرآیند اصلاح ‏شده کلاوس با بازدهی 98-95 درصد هستند. دو یا سه راکتور کاتالیستی در واحدهای بازیافت گوگرد پالایشگاه‌های گازی ایران وجود دارند. در حال‌حاضر مقدار کاتالیست­های مصرفی در محدوده 5-3 سال در کل راکتورها 86/1135 تن آلومینای خالص، 8/45 تن آلومینای پروموت‏شده و 68/445 تن تیتانیا است. با توجه به طرح­های توسعه ­ای و یا اصلاحی، مقدار کاتالیست­های مصرفی در کل راکتورها به 76/1626 تن آلومینای خالص، 8/45 تن آلومینای پروموت‏ شده و 68/501 تن تیتانیا تغییر خواهد کرد. نظر به مصرف زیاد کاتالیست­های آلومینای خالص و تیتانیا و نیز وجود پتانسیل ساخت این کاتالیست­ها (مواد اولیه، کارخانه­ ها، نیروی متخصص و …) در کشورف به منظور صرفه­جویی ارزی و تقلیل وابستگی به خارج از کشور، امکان‏پذیری اقتصادی پروژه­ها مورد بررسی قرار گرفت و با توجه به IRR به‏ دست‏ آمده، ساخت این کاتالیست‏ها دارای توجیه اقتصادی است.

­

تجاری‏سازی:

تفاهم­نامه سه‏جانبه بین پژوهشگاه صنعت نفت، مدیریت پژوهش و فناوری شرکت ملی گاز و شرکت‏ سرامیک‏های صنعتی اردکان برای تجاری‏سازی کاتالیست­های فرآیند کلاوس منعقد شده است.­

­

توجیه اقتصادی:

امکان‏سنجی اقتصادی طرح، جهت برآورد نیروی انسانی و برآورد فاکتورهای اقتصادی طرح انجام یافته و طرح کاملا اقتصادی است.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

ترکیبات آلی سولفوره با جرم مولکولی پایین نظیر H₂S، RSH، COS و CS₂ موجود در نفت خام، برش‌های نفتی، گازها و میعانات گازی، یکی از آلوده­کننده­های اصلی محیط‌زیست به شمار می­روند. مرکاپتان‌ها نوعی از سولفیدهای آلی هستند که به‌طور گسترده­ای در محصولات نفتی وجود دارند و اغلب موجب افت کیفیت محصول نهایی می­شوند. به همین لحاظ، حذف ترکیبات سولفوره از هیدروکربن­های نفتی، که در صنایع نفت و گاز به عملیات شیرین­سازی مشهور است، ضرورتی اجتناب‏ناپذیر محسوب می­شود. کاتالیست مورد استفاده در این فرآیندها، ترکیبات آلی-فلزی تحت عنوان فلز-فتالوسیانین­ها هستند. دانش فنی تولید این نوع کاتالیست، در پژوهشکده کاتالیست پژوهشگاه تدوین گردیده و به شرکت صنایع رنگینه و کاتالیست پارس واگذار شده است.

­

مگاپروژه:

فرآیندهای شیرین­سازی نظیر فرآیند مراکس، فرآیند سولفورکس و فرآیندهای DMD/DMC، به منظور جداسازی ترکیبات حاوی سولفور (هیدروژن سولفید و مرکاپتان‌های سبک) با استفاده از عملیات شستشو با محلول سدیم ­هیدروکسید، کاتالیست آلی-فلزی و تزریق اکسیژن طراحی شده­اند. در این فرآیندها مرکاپتان‌ها به دی­سولفیدهای کمتر مضر تبدیل می­شوند. کلیه این فرآیندها در پالایشگاه‌های نفت و گاز، برای کاهش مرکاپتان برش‌های نفتی و میعانات گازی، از فلز-فتالوسیانین­ها، عمدتاً کبالت فتالوسیانین سولفونه، استفاده می­نمایند. با بومی‏سازی تولید این کاتالیست، نیاز پالایشگاه‌های نفت و گاز برای خرید کاتالیست از خارج کشور برطرف می‏گردد.

­

بومی‏سازی:

هدف از این طرح بومی‏سازی، تولید صنعتی کاتالیست­های مرکاپتان‏زدایی در داخل کشور بوده است. قابل ذکر است که پروژه تدوین دانش فنی ساخت کاتالیست­های مرکاپتان­زدایی در سال 90، به‌عنوان پروژه برتر در جشنواره پژوهش و فناوری نفت انتخاب شد. این دانش توسط پتنت­های ذیل حمایت می­شود:

-­­­­­­­­ ثبت پتنت داخلی تحت عنوان کاتالیست بهبودیافته مرکاپتان­زدایی و کاهش هیدروژن سولفید از سیالات هیدروکربنی به شماره 022571 الف / 89 مورخ 4/11/91

– ثبت پتنت در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران به شماره 9300220 مورخ 31/1/93

جلوگیری از خروج ارز:

کلیه واحدهای شیرین‏سازی برش‌های نفتی (نظیر LPG) و میعانات گازی در پالایشگاه‌های نفت و گاز، اعم از واحدهای تحت لیسانس خارجی و یا واحدهایی که تحت لیسانس پژوهشگاه صنعت نفت طراحی و ساخته شده‏اند، می‌توانند از کاتالیست­های توسعه‏داده‏شده در این طرح استفاده نمایند. بدیهی است این امر منجر به جلوگیری از خروج مبالغ قابل‏ملاحظه ارز از کشور خواهد شد.

تجاری‏سازی:

کاتالیست مرکاپتان‏زدایی با مشارکت شرکت صنایع رنگینه و کاتالیست پارس در مرحله تجاری‏سازی است.

­

توجیه اقتصادی:

امکان‏سنجی اقتصادی طرح جهت برآورد نیروی انسانی و برآورد فاکتورهای اقتصادی طرح انجام یافته و طرح کاملا اقتصادی است.

­

نظر کارفرما:

دانش فنی این پروژه در پژوهشگاه صنعت نفت تدوین گردیده و با مشارکت شرکت صنایع رنگینه و کاتالیست پارس در دست اجرا است.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

فرآیند آروماتیزاسیون، یکی از فرآیندهای کلیدی در صنعت پتروشیمی برای تهیه آروماتیک­ها است. کاتالیست این فرآیند پلاتین-قلع بر روی آلومینا است. خوراک معمول فرآیند شامل نفتای سنگین و هیدروژن است که اغلب از پالایشگاه‌ها تامین می‏شود. مجتمع‏های پتروشیمی ایران، نظیر بوعلی، برزویه، بندر امام، اصفهان و …، تولیدکننده محصولات آروماتیکی با هدف تولید میلیون‏ها تن مواد در سال شامل بنزن، تولوئن، ارتوزایلین، پارازایلین و مخلوط زایلین هستند. پس از انجام موفقیت‏آمیز ساخت پایلوتی این کاتالیست­، پژوهشگاه صنعت نفت، بسته طراحی مفهومی ساخت کاتالیست Pt-Sn/γ-Al₂O₃­را تدوین نموده است.

­

مگاپروژه:

مجتمع‏های پتروشیمی ایران با قابلیت تولید محصولات آروماتیکی، نظیر بوعلی، برزویه، بندر امام و اصفهان، از واحدهای زیربنایی کشور هستند و محصولات آن‌ها به‌عنوان خوراک صنایع پایین‏دستی نظیر تولید شوینده‏ها، پلاستیک‏ها، الیاف پلی‏استر، نرم‏کننده‏ های پلاستیکی، رنگ‏سازی و صنایع نظامی به کار می‏روند و مازاد آن‌ها به خارج از کشور صادر می‏شوند.

­

بومی‏سازی:

با توجه به مصرف بالای این کاتالیست­ها و اهمیت ساخت کاتالیست آروماتیزاسیون در داخل کشور،­ پژوهشکده توسعه فناوری‏های کاتالیست پژوهشگاه صنعت نفت، پس از انجام موفقیت‏آمیز ساخت پایلوتی این کاتالیست­ها، بسته طراحی مفهومی ساخت کاتالیست Pt-Sn/γ-Al₂O₃ را در مقیاس 360 کیلوگرم در روز تدوین کرد. در این طراحی ظرفیت کاری 360 کیلوگرم در روز، با احتساب 250 روز کاری در سال و 12 ساعت کار مفید در نظر گرفته شده است و شامل شرح فرآیند، تجهیزات موردنیاز طرح و مشخصات آن‌ها، شرایط جریآن‌های موجود در طراحی و نمودار جعبه­ای فرآیند (BFD) است. این طرح در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران تحت عنوان «ساخت کاتالیست‏های دوفلزی رفورمینگ» به شماره 9105493 مورخ 23/12/91 ثبت اختراع شده و در سال 1391 به‌عنوان فناوری برتر انتخاب شده است.

­

­

جلوگیری از خروج ارز:

در حال‌حاضر خرید خارجی این کاتالیست­ها فقط در مجتمع‏های پتروشیمی ایران، میلیون­ها دلار هزینه ارزی در بر دارد که تولید انبوه آن‌ها گامی بزرگ در جهت نیل به خودکفایی خواهد بود.

­

تجاری‏سازی:

دانش فنی ساخت این کاتالیست به شرکت اکسیر نوین فرآیند آسیا جهت تولید انبوه واگذار شده است. این کاتالیست در واحد آروماتیک‏سازی مجتمع پتروشیمی بندر امام نیز بارگذاری شده است.

­

توجیه اقتصادی:

امکان‏سنجی اقتصادی طرح جهت برآورد نیروی انسانی و برآورد فاکتورهای اقتصادی طرح انجام یافته و طرح کاملا اقتصادی است.

­

نظر کارفرما:

این کاتالیست در واحد آروماتیک‏سازی مجتمع پتروشیمی بندر امام نیز بارگذاری شده و عمل‏کرد آن رضایت کارفرما را جلب کرده است.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

غربال‏های موکولی در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع شیمیایی کاربردی گسترده در فرآیندهای رطوبت‏زدایی، مرکاپتان‏زدایی، حذف CO₂ ­و H₂S، جداسازی پارازایلین از مخلوط زایلین­ها و نیز جداسازی هیدروکربورهای شاخه­ای از خطی و نیز در تصفیه هوا، شیرین‏سازی و خالص‏سازی گاز طبیعی و برش C4-C5 مصرف بالایی دارند.

­

مگاپروژه:

این محصولات در تمام مجتمع­های نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع شیمیایی به مقدار بیش از ده هزار تن در سال کاربرد دارند که با بومی‏سازی این فناوری نیاز همه این صنایع برطرف می‏شود.

­

بومی‏سازی:

از آنجا که عمده تجهیزات و نیز مواد اولیه موردنیاز ساخت این محصولات از قبیل سدیم سیلیکات، سدیم آلومینات و سود سوزآور در داخل کشور موجود است، دست­یابی به دانش فنی آن‌ها در پژوهشگاه صنعت نفت، در اولویت قرار گرفت به­گونه­ای که در حال‌حاضر تکنولوژی ساخت برخی از آن‌ها به صنایع مرتبط واگذار گردیده است.

­

جلوگیری از خروج ارز:

با توجه به مصرف بالای این نوع زئولیت­ها و نیز روند رو به رشد استفاده از آن‌ها (با توجه به احداث واحدهای جدید به ویژه در صنایع پتروشیمی)، تولید آن‌ها در کشور می‌تواند سالانه بیش از 200 میلیون دلار صرفه‏جویی ارزی به همراه داشته باشد.

­

تجاری‏سازی:

دانش فنی تولید این غربال‏های مولکولی ایجاد گردیده و برخی از آن‌ها نیز واگذار شده‏اند.

­

توجیه اقتصادی:

با توجه به تامین بخش عمده تجهیزات و نیز تمامی مواد اولیه موردنیاز ساخت این محصولات از قبیل سدیم سیلیکات، سدیم آلومینات و سود سوزآور در داخل کشور و نیز مصرف بسیار بالای این نوع غربال‏ها در صنایع داخلی و همچنین پتانسیل صادرات آن‌ها به کشورهای منطقه، تولید این غربال‏های مولکولی کاملاً توجیه اقتصادی دارد.

­

نظر کارفرما:

بخش عمده این طرح با حمایت پژوهشگاه صنعت نفت انجام شده و خصوصیات فیزیکی-شیمیایی و تست عملکرد محصولات حاصل از طرح، قابل رقابت با محصولات مشابه خارجی است. همچنین تولید انبوه مولکولارسیور A3  با نظارت پژوهشگاه صنعت نفت، به شرکت گهرسرام واگذار شده است.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

فرآیند سولفورزدایی هیدروژنی (هیدرو دی ­سولفوریزاسیون) در صنعت پالایش نفت به منظور کاهش سولفور برش‌های مختلف نفتی نظیر نفتا، نفت سفید و گازوئیل به کار برده می­شود. در فرآیند هیدرو دی سولفوریزاسیون گازوئیل (در محدوده جوش 166-371 °C ) و با میزان سولفور کل در محدوده( 7000-13000 ppm) ، در مجاورت کاتالیست Co(Ni)-Mo/g-Al2O3­ ترکیبات سولفوردار در شرایط عملیاتی حذف می‏شوند تا با توجه به محدودیت‏های زیست‏محیطی مقدار گوگرد مجاز در گازوئیل به کمتر از ppm 10 کاهش یابد. با توجه به مصرف بالای این کاتالیست­ها و اهمیت ساخت کاتالیست سولفورزدایی هیدروژنی در داخل کشور،­ پژوهشکده کاتالیست، پس از انجام موفقیت‏آمیز ساخت پایلوتی این کاتالیست­ها، بسته طراحی مفهومی ساخت کاتالیست Co(Ni)-Mo/g-Al₂O₃­ تدوین نموده است.

­

مگاپروژه:

در حال‌حاضر، سالانه بالغ بر 200 تن کاتالیست گوگردزدایی عمیق از گازوئیل (Co(Ni)-Mo/γ-Al₂O₃) در­پالایشگاه‏های کشور مصرف می‎‏شود که از شرکت‏های سازنده خارجی خریداری می‏شود.

بومی‏سازی:

در این طراحی ظرفیت کاری 800 کیلوگرم در روز با احتساب 250 روز کاری در سال و 3 مرحله تولید در هر روز در نظر گرفته شده است و شامل شرح فرآیند، تجهیزات موردنیاز طرح و مشخصات آن‌ها، شرایط جریآن‌های موجود در طراحی و نمودار جعبه­ای فرآیند (BFD) است و متعاقب آن امکان‏سنجی اقتصادی طرح جهت برآورد نیروی انسانی و فاکتورهای اقتصادی انجام یافته است.

جلوگیری از خروج ارز:

در حال‌حاضر این کاتالیست از خارج از کشور خریداری می‏شود که با واگذاری دانش فنی تولید این کاتالیست در داخل کشور، می‌توان از خروج ارز جلوگیری کرد.

تجاری‌سازی:

این طرح آماده واگذاری به شرکت‏ تولید مهندسی نیتل پارس جهت تولید انبوه کاتالیست‏ها در داخل کشور است.

توجیه اقتصادی:

امکان‏سنجی اقتصادی طرح جهت برآورد نیروی انسانی و فاکتورهای اقتصادی انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.

طرح‌های کاربردی/ حل معضل:

تبدیل کاتالیستی (Catalytic Reforming) فرآیندی کاملاً شناخته‏شده­ در صنعت پالایش نفت برای بهبود کیفیت اکتان بنزین، تهیه آروماتیک‏ها برای صنایع پتروشیمی و تولید هیدروژن به­عنوان محصول جانبی است. این فرآیند به دلیل انعطاف‏پذیری زیاد در تولید مواد با عدد اکتان مختلف، نقشی کلیدی در عملیات پالایشگاهی ایفا می‌کند. کاتالیست این فرآیند اکسیدهایی از فلزات گران‏قیمت پلاتین به­عنوان فاز فعال بر روی یک پایه اکسید غیرآلی نظیر آلومینا است و فلزاتی نظیر رنیم، قلع و ایریدیم برای ایجاد خصوصیات مطلوب کاتالیستی (فعالیت، گزینش­پذیری، برگشت فعالیت و پایداری راندمان) به این کاتالیست افزوده شده­اند. در این فرآیند نفتا و هیدروژن، در مجاورت کاتالیست، واکنش می‏دهند و مقدار آروماتیک­ها و ایزوپارافین­ها افزایش می‏یابد. خوراک معمول فرآیند ریفورمینگ را عموماً نفتای سنگین و بنزین تشکیل می­دهد که شامل چهار گروه­ هیدروکربن یعنی پارافین­ها، الفین­ها، نفتین‌ها و آروماتیک‏ها است.

­

مگاپروژه:

سالانه مقادیری قابل‏توجه (بالغ بر 150 تن در سال) از این کاتالیست‏ها در پالایشگاه‌های کشور، برای بالا بردن اکتان بنزین و در مجتمع­های پتروشیمی برای تولید آروماتیک استفاده می‏شود که با طرح توسعه پالایشگاه‏ها و مراکز پتروشیمی به بالغ بر 300 تن در سال خواهد رسید.

­

بومی‏سازی:

بسته طراحی مفهومی این کاتالیست در مقیاس 400 کیلوگرم در روز تدوین شده است. در این طراحی، ظرفیت کاری 400 کیلوگرم در روز با احتساب 250 روز کاری در سال و 12 ساعت کار مفید در روز در نظر گرفته شده است و شامل شرح فرآیند، تجهیزات موردنیاز طرح و مشخصات آن‌ها، شرایط جریان‌های موجود در طراحی و نمودار جعبه­ای فرآیند (BFD) است. این طرح در سال 1391 به‌عنوان فناوری برتر انتخاب گردید و در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تحت عنوان «ساخت کاتالیست‏های رفورمینگ»، به شماره 9105493 مورخ 23/12/91، ثبت اختراع شده است.

­

جلوگیری از خروج ارز:

در حال‌حاضر واردات این کاتالیست­ها برای پالایشگاه‏ها و ­مجتمع‏های پتروشیمی ایران میلیون­ها دلار هزینه ارزی در بردارد و با تولید انبوه آن‌ها گامی بزرگ در جهت نیل به خودکفایی برداشته خواهد شد.

­

تجاری‏سازی:

دانش فنی ساخت این کاتالیست برای تولید انبوه، تحت نظارت پژوهشگاه صنعت نفت، به شرکت اکسیر نوین فرآیند آسیا واگذار شده است. همچنین این کاتالیست در پالایشگاه ستاره خلیج فارس، پتروشیمی بوعلی سینا و پتروشیمی نوری بارگذاری و استفاده شده است.

­

توجیه اقتصادی:

امکان‏سنجی اقتصادی طرح، جهت برآورد نیروی انسانی و فاکتورهای اقتصادی انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.

­

نظر کارفرما:

این کاتالیست در پالایشگاه ستاره خلیج فارس، پتروشیمی بوعلی سینا و پتروشیمی نوری بارگذاری و استفاده شده و کارفرمایان از عملکرد آن رضایت دارند.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

فرآیند دهیدروژناسیون ایزوبوتان به ایزوبوتن، اهمیت و نقشی تعیین­کننده در تولید MTBE دارد. از این رو، در سال 1381 کاتالیست این فرآیند بر اساس درخواست امور تحقیق و توسعه شرکت ملی صنایع پتروشیمی ایران، با انجام یک پروژه پژوهشی در مرکز تحقیقات کاتالیست پژوهشگاه صنعت نفت ساخته شد. کاتالیست یادشده به صورت Pt-Sn/Al₂O₃ بود و در دو مرحله تلقیح تهیه شد. برای سهولت در ساخت و نیز کم‏تر شدن هزینه ساخت این کاتالیست، در این پروژه، مطالعه و بررسی گسترده­ای درباره­ یک‏مرحله­ای کردن عمل تلقیح انجام شد. پس از آن سعی شد نمونه­هایی با قابلیت تولید در مقیاس صنعتی ساخته شوند. کاتالیست­های متعدد با استفاده از روش تلقیح یک‏مرحله­ای ساخته شدند که با دانش فنی به‏دست‏آمده می‌توان نیاز به کاتالیست در واحد­های دهیدروژناسیون را برطرف کرد.

­

بومی‏سازی:

با استفاده از دانش فنی به‏دست‏آمده در این پروژه، می‌توان با کمک یکی از تولیدکنندگان داخلی به بومی‏سازی تولید این کاتالیست پرداخت.

­

جلوگیری از خروج ارز:

در حال‌حاضر این کاتالیست از خارج خریداری می‏شود که با بومی‏سازی ساخت آن از خروج ارز از کشور جلوگیری خواهد شد.

­

تجاری‏سازی:

بررسی امکان­سنجی تجربی ساخت کاتالیست فرآیند دهیدروژناسیون ایزوبوتان به ایزوبوتن در این پروژه، نشان داد که کاتالیست این فرآیند را می‌توان با روش تلقیح یک‏مرحله­ای ساخت و با دانش فنی به‏دست‏آمده ساخت آن را تجاری‏سازی کرد.

­

توجیه اقتصادی:

گزینش­گری کاتالیست ساخته‏شده در این پروژه از کاتالیست تجاری­DP-803 بیش­تر است. گزینش­گری این کاتالیست نسبت به تولید ایزوبوتن حدود 96 درصد است. این نتیجه در حالی به دست آمده که مقدار پلاتین در نمونه ساخته‏شده در این پروژه، از نمونه تجاری کمتر است که بدیهی است این مسئله هزینه تولید را پایین می‏آورد. هم­چنین گزینش­گری بیشتر، ساخت این کاتالیست را از نظر اقتصادی توجیه‏­پذیر می­سازد.

­

نظر کارفرما:

این پروژه در قالب یک طرح، مشتمل بر چندین پروژه، براساس موافقت‏نامه پژوهشی با شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی تعریف و به مرحله اجرا درآمد ولی بنا به دلایلی این موافقت­نامه به عقد قرارداد منتهی نشد؛ هر چند که به دلیل اهمیت آن، با پرداخت هزینه‏­ها توسط پژوهشگاه صنعت نفت این پروژه به اتمام رسید.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

با مصرف فزاینده هیدروژن در واحدهای تصفیه هیدروژنی و هیدروکراکینگ خوراک‏های سنگین در پالایشگاه‌های نفت، تولید هیدروژن اهمیت روزافزون یافته است. واکنش شیفت گاز– آب، یک مرحله از تولید هیدروژن با استفاده از متان و بخار آب محسوب می‏شود و به نوبه خود به تولید اضافی هیدروژن می‏انجامد.

­

مگاپروژه:

این کاتالیست در تولید هیدروژن موردنیاز فرآیندهای پالایش نفت در پالایشگاه‌ها به کار می‏رود. مصرف انواع مختلف این کاتالیست در مجموع، بالغ بر 420 تن در سال است که با استفاده از این دانش می‌توان عمده نیاز کشور را برطرف نمود.

­

بومی‏سازی:

پژوهشگاه صنعت نفت، با تهیه مدارک موردنیاز فنی و مهندسی برای فرآیند ساخت این کاتالیست، در واقع دانش فنی ساخت کاتالیست شیفت گاز- آب در دمای پایین را در مقیاس 300 تن در سال بومی‏سازی نموده است.

­

جلوگیری از خروج ارز:

با بومی‏سازی ساخت کاتالیست شیفت گاز- آب در دمای پایین، از خروج ارز جلوگیری می‏شود و وابستگی به خارج از کشور در این زمینه برطرف خواهد شد.

­

تجاری‏سازی:

بررسی امکان­سنجی تجربی ساخت کاتالیست فرآیند شیفت گاز -آب­ در دمای پایین نشان داد که کاتالیست این فرآیند را می‌توان با روش هم‏رسوبی­ ساخت. بدیهی است که با دانش فنی به ‏دست ­‏آمده می‌توان تولید این کاتالیست را تجاری‏سازی کرد.

­

توجیه اقتصادی:

کاتالیست‏ های شیفت گاز-آب در دمای پایین که در شرکت‏های پالایش نفت و مجتمع ‏های پتروشیمی کشور مصرف می‏شوند، از خارج کشور خریده می‏شود.

­

نظر کارفرما:

دانش فنی ساخت کاتالیست شیفت گاز-آب در دمای پایین به شرکت پیشگامان کاتالیست پارس در کرمانشاه واگذار شده است.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

ریفورمینگ کاتالیستی (Catalytic Reforming) فرآیندی کاملا شناخته‏شده در صنعت پالایش نفت برای بهبود کیفیت اکتان بنزین، تهیه آروماتیک‏ها برای صنایع پتروشیمی و تولید هیدروژن، به‌عنوان محصول جانبی، برای مصارف صنعتی است. این فرآیند در عملیات پالایشگاهی، در تولید بنزین با عدد اکتان بالا نقش کلیدی ایفا می‌کند. کاتالیست این فرآیند، اکسیدهایی از فلزات گران‏قیمت پلاتین و رنیم بر روی پایه آلومینا است. پس از سپری شدن عمر مفید، کاتالیست‏ها از راکتور پالایشگاه‌ها تخلیه می‏شوند. با توجه به مصرف بالای این کاتالیست‏ها در پالایشگاه‌های ایران و اهمیت بازیافت فلزات پلاتین و رنیم از کاتالیست مستعمل ریفورمینگ در داخل کشور،­ پژوهشکده کاتالیست پژوهشگاه صنعت نفت، پس از بازیافت موفقیت‏آمیز کاتالیست Pt-Re/g-Al₂O₃ QUOTE، بسته طراحی مفهومی بازیافت فلزات پلاتین و رنیم را از کاتالیست مستعمل تدوین کرد.

­

مگاپروژه:

به دلیل قیمت قابل‏توجه پلاتین، در تمام دنیا بازیافت این فلز از کاتالیست‏های مستعمل، ضرورت اقتصادی است. فرآیند بازیافت فلزات گران‌بها از کاتالیست‏های مستعمل در ایران موجود نیست، از این رو سالانه مقادیر متنابهی کاتالیست مستعمل از پالایشگاه‌های تهران، اراک، شیراز، اصفهان و …. برای بازیافت فلزات باارزش آن به خارج از کشور فرستاده می‏شود.

­

بومی‏سازی:

بسته طراحی مفهومی بازیافت این کاتالیست در مقیاس 400 کیلوگرم در روز تدوین شده است. در این طراحی ظرفیت کاری 400 کیلوگرم در روز با احتساب 250 روز کاری در سال و 12 ساعت کار مفید در روز در نظر گرفته شده و شامل شرح فرآیند، تجهیزات موردنیاز طرح و مشخصات آن‌ها، شرایط جریان‌های موجود در طراحی و نمودار جعبه­ای فرآیند (BFD) است. این طرح در سازمان پژوهش‌های علمی وصنعتی ایران با عنوان «روش و فرآیند بازیافت فلزات باارزش پلاتین و رنیم از کاتالیست‏های پالایشگاه‏ها و مجتمع‏های پتروشیمی»، به شماره 911639 مورخ 14/06/91، ثبت اختراع گردیده است.

­

جلوگیری از خروج ارز:

در حال‌حاضر با توجه به این که این فلزات در داخل ایران از کاتالیست مستعمل بازیافت نمی‏شوند و برای این کار به شرکت‏های بازیافت‏کننده خارجی ارسال می‏گردند، بازیافت این کاتالیست در داخل ایران گامی بزرگ در راه نیل به خودکفایی خواهد بود و از خروج ارز از کشور جلوگیری می‏کند. لازم به ذکر است که مصرف سالانه این کاتالیست‏ها در کشور حدود 200 تن­ است (500 کیلوگرم پلاتین و 500 کیلوگرم رنیم).

­

تجاری‏سازی:

این طرح آماده واگذاری به شرکت‏های داخلی برای بازیافت انبوه کاتالیست‏ها در داخل کشور است.

­

توجیه اقتصادی:

بررس امکان‏سنجی اقتصادی طرح ،برای برآورد نیروی انسانی و فاکتورهای اقتصادی طرح انجام یافته و طرح کاملا اقتصادی است.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

ترکیبات گوگردی از جمله مهم‌ترین آلاینده‏های سوخت‏های فسیلی هستند که با توجه به قوانین زیست‏محیطی سخت‏گیرانه و نیز مشکلات فراوان ناشی از آلودگی هوا، حذف آن‌ها از برش‏های نفتی یکی از الزامات پالایشگاه‏ها برای عرضه سوخت‏های پاک است. مطابق با الزامات استانداردEuro-5 ، فرایندهای تصفیه هیدروژنی باید میزان ترکیبات گوگردی را در نفتا تا0.1 ppm  و در گازوئیل تا کمتر از  10 ppm کاهش دهند. بنابراین دستیابی به دانش ساخت پایه و کاتالیست این فرآیندها بسیار مهم است.

مگاپروژه:

در حال‌حاضر، سالانه بالغ بر 60 تن کاتالیست گوگردزدایی از نفتا در پالایشگاه‏های کشور مصرف می‎‏شود که از شرکت‏های سازنده خارجی خریداری می‏شود.

بومی‏سازی:

طی این پروژه، دانش ساخت و شکل‏دهی پایه کاتالیست‏ها برای تصفیه هیدروژنی نفتا و گازوئیل، دانش ساخت کاتالیست‏های دوفلزی (کبالت– مولیبدن) و (نیکل _مولیبدن)، برای تصفیه هیدروژنی نفتا و دانش ساخت کاتالیست دوفلزی برای تصفیه هیدروژنی گازوئیل به دست آمد.

جلوگیری از خروج ارز:

کاتالیست‏های ساخته‏شده عملکردی مطلوب تجاری دارد و واگذاری دانش فنی ساخت به شرکت‏های داخلی و تولید داخلی آن، از خروج سالانه میلیون­ها دلار ارز جلوگیری می‏کند.

تجاری‏سازی:

دانش ساخت کاتالیست دوفلزی (کبالت– مولیبدن) برای تصفیه هیدروژنی نفتا به شرکت کاتالیست و رنگینه پارس واگذار شده است.

توجیه اقتصادی:

امکان‏سنجی اقتصادی طرح جهت برآورد نیروی انسانی و فاکتورهای اقتصادی انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

اتیلن اکساید یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین مواد شیمیایی است که در بسیاری از فرآیندهای صنعتی به‌عنوان یک ماده واسطه به کار می‏رود. این ترکیب شیمیایی مشتقات متعدد دارد که مهم‌ترین آن‌ها اتیلن گلیکول­ها، اتانول آمین­ها و آکریلونیتریل­ها هستند که در ساخت محلول‏های ضدیخ، پلی‏استرها، الیاف مصنوعی، حلال­های با نقطه جوش بالا، مواد ضدعفونی‏کننده، مواد گندزدا، مواد استریل‏کننده وسایل پزشکی، چرم مصنوعی و غیره کاربرد فراوان دارند. با توسعه این دانش فنی، امکان استحصال پایه آلفا-آلومینا و نقره از کاتالیست مستعمل فراهم می‏شود.

بومی‏سازی:

با توجه به این که تعدادی از مجتمع‏های پتروشیمی کشور دارای فرآیند اتیلن اکساید هستند، بومی‏سازی ساخت کاتالیست این فرآیند اهمیتی ویژه دارد. از این رو پژوهشکده کاتالیست پژوهشگاه صنعت نفت توانسته با همکاری شرکت اسپک به دانش ساخت کاتالیست اتیلن اکساید دست یابد.

جلوگیری از خروج ارز:

با توجه به مصرف بالای اتیلن اکسید، به‏خصوص به‌عنوان ماده واسطه در صنایع مختلف، تولید داخلی آن می‏تواند از خروج مقادیر متنابهی ارز جلوگیری کند.

تجاری‏سازی:

قرارداد تولید انبوه و تجاری‏سازی کاتالیست توسط شرکت اکسیر نوین فرآیند آسیا، با نظارت و همکاری پژوهشگاه صنعت نفت، منعقد شده است.

توجیه اقتصادی:

امکان‏سنجی اقتصادی طرح برای برآورد نیروی انسانی و فاکتورهای اقتصادی انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

در صنایع پالایشگاهی، تولید محصولاتی مانند گازوئیل و بنزین از ته‌مانده‏های نفتی، از اهمیتی ویژه برخوردار است. اکثر پالایشگاه‌های کشور احداث این واحدها را در برنامه­های توسعه­ای خود دارند. واحد RFCC تولید محصولات میان‏ تقطیر از برش‌های سنگین نفتی را برعهده دارد. خوراک واحد RFCC، ابتدا باید در واحد تصفیه هیدروژنی (RCD) گوگردزدایی، نیتروژن‏زدایی و فلززدایی شود. با توجه به شرایط خاص خوراک، مصرف کاتالیست‏های هیدروتریتینگ بسیار بالاست (بالغ بر  1500 تن در سال در یکی از پالایشگاه‌های کشور).

مگاپروژه:

در حال‌حاضر، سالانه بالغ بر 1500 تن کاتالیست هیدروتریتینگ برش‌های سنگین نفتی،در ­واحد RCD پالایشگاه‏ اراک مصرف می‎‏شود که از شرکت‏های سازنده خارجی خریداری می‏شود.

بومی‏سازی:

با استفاده از منابع داخل کشور برای ساخت پایه کاتالیست­ها، تدوین دستورالعمل غیرفعال شدن تسریع‏یافته کاتالیست­ها و دستیابی به دانش ساخت و شکل‏دهی پایه ‏های هشت نوع کاتالیست، می‏توان سالانه از خروج میلیون‏ها دلار ارز از کشور جلوگیری کرد.

در این راستا اولین سامانه راکتوری فشار بالا در کشور، جهت ارزیابی کاتالیست‌های واحد RCD طراحی و ساخته شد و گزارش فعالیت‏های انجام‏شده به تایید شرکت ملی پخش و پالایش فرآورده‏های نفتی رسید.

جلوگیری از خروج ارز:

برآورد شده که با بومی‏سازی ساخت کاتالیست‏های هیدروتریتینگ، سالانه حدود 30 میلیون دلار در مصرف ارز صرفه‏جویی شود.

تجاری‏سازی:

شرکت اکسیرنوین فرآیند آسیا، با نظارت و همکاری پژوهشگاه صنعت نفت، در حال توسعه تولید انبوه کاتالیست‏های هیدروتریتینگ است.

توجیه اقتصادی:

امکان‏سنجی اقتصادی طرح جهت برآورد نیروی انسانی و فاکتورهای اقتصادی انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.

نظر کارفرما:

با توجه به برد شرکت اکسیر نوین در مناقصه سال 1400 پالایشگاه اراک، این شرکت در حال ساخت کاتالیست‏های موردنظر با دانش پژوهشگاه است.

طرح‏های کاربردی/ حل معضل:

فرآیند شکست هیدروژنی یا هیدروکراکینگ، از فرآیندهای مهم پالایشگاهی است که در آن برش‌های سنگین نفت در حضور کاتالیست و هیدروژن می‏شکنند و بنزین،­ گازوئیل و فرآورده­های میان­تقطیر تولید می‏شوند. هم‏زمان با شکست هیدروژنی، مقدار ترکیبات گوگردی و نیتروژنی خوراک نیز کاهش می‏یابد. امروزه مصرف سالیانه کاتالیست‏های هیدروکراکینگ در پالایشگاه‌های کشور حدود 200 تن است. از این رو دستیابی به دانش فنی ساخت این کاتالیست­ها، در راستای بومی‏سازی تولید و جلوگیری از واردات آن‌ها، ضروری است. با دستیابی به این دانش فنی، سطح ناخالصی‏ها، بیش از کاتالیست‏های مشابه خارجی، کاهش می‏یابد و بازده تولید فرآورده‏های میان‏تقطیر افزایش خواهد یافت.

بومی‏سازی:

با استفاده از توان نیروی انسانی متخصص و قابلیت آزمایشگاه‏های شناسایی و ارزیابی خصوصیات کاتالیست‏ها، فعالیت کاتالیست‏های شکست هیدروژنی در مقیاس پایلوت تعیین شد. همچنین با راه‏اندازی پایلوت، فعالیت کاتالیست‏های شکست هیدروژنی در شرایط عملیات صنعتی بررسی و با استفاده از امکانات و تجهیزات ویژه، ساخت و شکل‏دهی کاتالیست در مقیاس بنچ انجام شد. با انجام این پروژه و دستیابی به دانش ساخت کاتالیست شکست هیدروژنی (هیدروکراکینگ)، ساخت و شکل‏دهی پایه کاتالیست هیدروکراکینگ و کاتالیست­ هیدروکراکینگ با پایه سیلیکا-­آلومینا انجام شد و فرمولاسیون توسعه‏یافته در پژوهشگاه صنعت نفت به تایید مدیریت تحقیق و توسعه شرکت پخش و پالایش فرآورده‏های نفتی رسید.

جلوگیری از خروج ارز:

با توجه به مصرف بالای کاتالیست‏های هیدروکراکینگ در پالایشگا‏ها، تولید داخلی این کاتالیست‏ها می‏تواند از خروج مقادیر متنابهی ارز جلوگیری کند.

تجاری‏سازی:

هم‏اکنون با نظارت پژوهشگاه صنعت نفت، تولید انبوه کاتالیست در شرکت اکسیرنوین فرآیند آسیا در حال انجام است.

توجیه اقتصادی:

امکان‏سنجی اقتصادی طرح جهت برآورد نیروی انسانی و فاکتورهای اقتصادی انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.