پژوهشكده توسعه فن آوري هاي پالايش و فراورش نفت
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
نفت خام توليدی از مخازن زيرزميني، همواره دارای مقاديری آب و املاح ميباشد که ميبايست قبل از انتقال نفت، در تأسيسات سرچاهي جدا شود. بخشي از آب شور می‌تواند در جداكنندههاي چندفازي به روش ثقلي جدا شود ولي شكستن امولسيون قطرات كوچك آب باقيمانده در نفت، تنها با استفاده از روش الكترواستاتيك قابل انجام است. در نمكزدا با اعمال ميدان الكتريكي و ادغام قطرات كوچك به قطرات بزرگتر، راندمان جداسازي آبشور از نفت به‌طور چشمگيري بهبود مييابد. با انجام مناسب اين فرآیند، از بروز معضلاتي نظير خوردگي خطوط انتقال نفت، تجهيزات پاييندستي و همچنين مسموميت كاتاليستهاي پالايشگاهي جلوگيري ميشود. همچنين با تضمين كيفيت نفتخام صادراتي، از افت قيمت فروش نفتخام پيشگيري خواهد شد.
مگاپروژه:
نمك‌زداي الكتروستاتيك هم در واحدهاي بهرهبرداري نفتخام و هم در پالایشگاه‌هاي نفت و گاز، به منظور جداسازي آب نمك موجود در هر فاز نفتي، مورد استفاده قرار ميگيرد. از آنجا كه كشور در حال گسترش صنايع مربوط به بهرهبرداري از منابع نفت و گاز ميباشد، نياز به احداث واحدهاي جديد نمكزدا (پروژههاي بزرگ و متعدد) همواره در اين صنايع وجود خواهد داشت.
بومیسازی:
در اين طرح با انجام پروژههاي هدفمند، پس از بررسي مكانيزم نمکزداي الكتروستاتيك، پايلوت اين فرآیند براي اولين بار در كشور طراحي و ساخته شد. سپس اين پايلوت جريان پيوسته راهاندازي گرديد و عملكرد نمكزدا (راندمان جداسازي) براي انواع نفتخام در شرايط عملياتي مختلف، مورد بررسي قرار گرفت. اجزاي مهم اين تكنولوژي نظير بوشينگ ورودي ولتاژ بالا، طراحي و ساخته شد و با تأييد سازمان پژوهش‌های علمي و صنعتي ايران، ثبت اختراع گرديد. همچنين براساس دادههاي متعدد پايلوتي، نرمافزار تخصصي نفتا به منظور شبيهسازي و بهينهسازي واحد نمكزدا تهيه و ثبت گرديد. با شبيهسازي CFD اين فرآیند، اطلاعات ارزشمندي در مورد توزيع فازها و هيدروليك داخلي مخزن بهدست آمد. با بررسي ساختار ويژه منبع الكتريكي مورد استفاده در اين فناوري و توسعه يك مدل جامع الكتريكي، توانمندي طراحي اين دستگاهها و دستيابي به نسلهاي جديد فناوري در دسترس پژوهشگاه قرار گرفته است. بنابراين در اين طرح پژوهشي دانشفني فرآیند نمك‌زداي الكترواستاتيك از جنبههاي مختلف سختافزاري و نرمافزاري بومیسازی شده است.
جلوگیری از خروج ارز:
در حال‌حاضر در كشور طراحي نمكزدا، ساخت و تأمين قطعات داخلي آن توسط برخي شركتهاي خارجي انجام ميشود. بر اساس برآوردهاي اقتصادي در پروژههاي صنعتي واحدهاي نمكزدايي، بيش از نيمي از هزينه پرداخت شده مربوط به حق ليسانس ميباشد. به دليل اهميت اين تكنولوژي و جايگاه آن در فرآورش نفتخام و با توجه به نياز كشور به احداث و راهبري واحدهاي نمكزدايي در حوزه صنايع بهرهبرداري نفت، دستيابي به اين دانشفني ضمن بهينهسازي عملكرد اين واحدها، می‌تواند موجب كاهش وابستگي و صرفه‌جويي ارزي قابل توجهي گردد.
تجاری‌سازی:
پژوهشگاه صنعت نفت آمادگي دارد تا به منظور تجاری‌سازی دستاوردهاي اين طرح، در زمينههاي ذيل ارائه خدمات نمايد:
- همكاري به منظور بهبود عملكرد و رفع مشكلات عملياتي واحدهاي نمكزدا
- همكاري در پروژههاي صنعتي طراحي، توسعه و احداث واحدهاي جديد نمكزدايي
- تست عملكرد دمولسيفايرهاي مصرفي براي انواع نفتخام در شرايط عملياتي مختلف با استفاده از سيستم پايلوت
- ساخت دستگاه پرتابل به منظور استفاده در تستهای ميداني انتخاب دمولسيفاير
توجیه اقتصادی:
از آنجا كه كشور ما از منابع سرشاري از نفت و گاز برخوردار است و همچنان در حال گسترش صنايع مربوط به بهرهبرداري از اين منابع ميباشد، نياز به احداث واحدهاي جديد نمكزدا همواره در اين صنايع وجود خواهد داشت. در حال‌حاضر طراحي نمكزدا و تأمين قطعات داخلي آن توسط شركتهاي خارجي انجام ميشود. بر اساس برآورد شركتهاي داخلي، در پروژههاي احداث واحدهاي نمكزدايي بيش از نيمي از هزينه پرداخت شده مربوط به حق ليسانس (دانشفني) ميباشد. به دليل اهميت فراوان اين تكنولوژي و جايگاه آن در فرآورش نفتخام و با توجه به نياز كشور به احداث و راهبري واحدهاي نمكزدايي در حوزه صنايع بهرهبرداري نفت، دستيابي به دانشفني و فناوري نمكزدايي الكتروستاتيك نفت خام، می‌تواند ضمن كاهش وابستگي و صرفجويي ارزي، امكان بهينهسازي عملكرد اين واحدها را نيز فراهم آورد.
نظر کارفرما:
در همايشي كه با حضور معاونت پژوهشي وزارت نفت و شركتهاي نفتي مرتبط با موضوع در پژوهشگاه برگزار گرديد، ضمن تقدير از اقدامات هدفمند پژوهشگاه در توسعه اين فناوري راهبردي، بر صنعتيسازي نتايج آن تأكيد شد و با نظر آن معاونت كنسرسيومي متشكل از پژوهشگاه، يك شركت سازنده داخلي و يك شركت بين المللي به منظور مشاركت در پروژههاي صنعتي تشكيل گرديد. در ضمن اين طرح پژوهشي به‌عنوان پروژه پژوهشي برتر در هفتمين جشنواره پژوهش و فناوري وزارت نفت (سال 95) مورد تقدير قرار گرفته است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
گاز طبیعی مادهای بی رنگ و بی بو بوده و به منظور جلوگیری از خطرات ناشی از نشت احتمالی این ماده، لازم است از مادهای هشداردهنده استفاده شود. برخی ترکیبات گوگردی به دلیل بوی نافذ و تند، به‌عنوان ماده بودارکننده گاز طبیعی (ادورانت) قابل استفاده میباشند. در حال‌حاضر، در کشورمان از مواد سنتزي وارداتی به این منظور استفاده میشود. با عنایت به رشد روزافزون تولید و مصرف گاز و محدود بودن کشورهای تولید کننده ادورانت، مدیریت پژوهش و فناوری شرکت ملی گاز بر آن شد که به منظور خودکفایی در تولید این ماده استراتژیک اقدام نماید.
ذخایر عظیم میعانات گازی پارس جنوبی حاوی مقادیر قابل توجه مرکپتآنهای سبک بوده که می‌توان با استحصال این مرکاپتآنها، ضمن تولید ماده با ارزش بودارکننده گاز طبیعی با بهبود کیفیت میعانات، ارزش افزوده نیز ایجاد نمود. وجود مرکپتآنهای سبک در میعانات گازی، به دلیل بوی نامطبوع و خورندگی آن‌ها در طی فرایندهای ذخیره سازی و انتقال، مشکلات عدیدهای را بهوجود آورده و عامل کاهش قیمت این محصول با ارزش میگردد. با استخراج مرکپتآنهای سبک و استفاده به‌عنوان ماده بودارکننده گاز طبیعی، ضمن مدیریت محصولات جانبی پالایشگاه و ارتقاء کیفیت میعانات گازی، در تولید ماده بودارکننده خودکفایی و قطع وابستگی، ایجاد خواهد شد.
مگاپروژه:
ماده بوداركننده در كليه پالایشگاه‌هاي گاز و نفت جهت بودار كردن گاز طبيعي و گاز مايع قابل استفاده است كه هماکنون از خارج از كشور وارد میشود. لذا توليد اين ماده در كشور، علاوه بر صرفهجویی ارزي، به نوعي توليد محصول استراتژيك و نيز قطع وابستگي محسوب میشود.
بومیسازی:
انتقال دانش فني و طراحي واحد توليدي اين مواد در مقياس صنعتي، در پژوهشگاه صنعت نفت انجام گرفته است.
پژوهشگاه صنعت نفت به منظور خودكفايي در توليد اين ماده استراتژيك، تحقيقات پايلوتي متعددي انجام داد كه از جمله می‌توان به عمليات پايلوتي براي توليد ماده بوداركننده گاز طبيعي با خوراك نفتاي پالايشگاه شيراز و نيز مركاپتانزدايي از ميعانات گازي اشاره نمود.
جلوگیری از خروج ارز:
به منظور خودكفايي كشور و عدم وابستگي به واردات مواد بوداركننده به منظور تزريق در گاز طبيعي مصرفي كشور، انتقال دانش فني و طراحي واحد توليدي اين مواد در مقياس صنعتي در پژوهشگاه صنعت نفت انجام گرفته است.
تجاری‌سازی:
پژوهشكده توسعه فنآوري پالايش پژوهشگاه صنعت در اين طرح با اجراي پروژههاي متعدد زير، به توان طراحي و احداث واحد استحصال مرکاپتان‌هاي سبك از برش‌های نفتي دست يافته است.
- انتقال دانش فني و بوميسازي
- طراحي پايه واحد صنعتي
- نظارت بر طراحي تفصيلي واحد
راهاندازي گرم و انجام تست عملكردي واحد (در شرف آغاز)
توجیه اقتصادی:
با بوميسازي دانش فني اين فرآیند و توليد آن در داخل كشور، صرفهجویی زيادي صورت خواهد گرفت. در كنار توليد ماده هشداردهنده نشت گاز طبيعي، ميعانات گازي خروجي از واحد به‌عنوان محصول جانبي ارزش افزودهاي حدود 1 الي 3 دلار در هر بشكه خواهد داشت.
نظر کارفرما:
حمايت معنوي و مادي مديران شركت ملي گاز از پژوهشگران ايراني در جهت اجرا نمودن دانش فني داخلي منجر به طراحي واحد توليد ماده بوداركننده گاز از ميعانات گازي گرديد و در حال‌حاضر واحد در حال نصب در پالايشگاه اول شركت مجتمع گاز پارس جنوبي ميباشد.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
در صنعت نفت، حذف گوگرد و مركاپتان از برش‌های نفتي از اهميت بسزايي برخوردار است. حذف آلايندههاي محيطزيستي و كاهش ميزان خوردگي يكي از مهم‌ترین دلايل استفاده از فرآیندهاي گوگردزدايي از برش‌های نفتي است.
وجود ميعانات گازي سرشار در كشور، نيازمند عزم جدي در تصفيه و پالايش آن براي مصرف داخلي يا صادرات دارد. بديهي است كه فروش ميعانات گازي شيرين با سهولت بيشتر و قيمت بالاتر ممكن میباشد. دستيابي به فناوري تصفيه ميعانات گازي بر اساس فرآیند DMC، خودكفايي كشور را در اين عرصه به ارمغان آورده است.
مگاپروژه:
واحد شیرینسازی تركيبات نفتي (ميعانات گازي و تركيبات سنگين تر از C5+)، در كليه پالایشگاه‌هاي نفت و گاز و مجتمعهاي پتروشيمي كشور موردنياز ميباشند. فازهاي پارس جنوبي با برنامهريزي تولید حدود 40 هزار بشكه در هر فاز متعارف، به‌طور بالقوه نيازمند به استفاده از واحد DMC ميباشند.
بومیسازی:
از حدود 10 سال قبل، پژوهشگاه صنعت نفت همكاري خود را با شركت VNIIUS روسيه در زمينه مركاپتانزدايي از برش‌های نفتي آغاز كرد و طي تفاهمنامه فيمابين، به توسعه اين تكنولوژي به صورت مشترك اقدام نموده است. در اين راستا پايلوت DMC به ظرفيت 20 بشكه در روز در پژوهشگاه (محل قديمي در شهر ري) احداث شده است و پايلوت جديد به ظرفيت 2 بشكه در روز در محل پرديس جديد پژوهشگاه احداث شده است.
جلوگیری از خروج ارز:
به منظور خودكفايي كشور و عدم وابستگي به ليسانس فرآیندهاي شیرینسازی ساير كشورها، انتقال دانش فني و طراحي واحد توليدي اين مواد در مقياس صنعتي در پژوهشگاه صنعت نفت انجام گرفته است.
تجاری‌سازی:
طراحي Feed Package و طراحي تفضيلي يك واحد DMC در محل پالايشگاه فازهاي 4 و 5 پارس جنوبي، به ظرفيت 80000 بشكه در روز انجام شده است. همچنين انجام مهندسي پايه و تفصيلي فرآیند DMC براي مرکاپتان‌زدایی از ميعانات گازي فازهاي 2و 3، 9و 10 پارسجنوبي در شرف انجام ميباشد.
طراحي پايه اين واحد براي بهبود كيفيت ميعانات گازي توليدي فازهاي 12، 13،14، 17و18 ، 19، 20و 21، 22-23 و 24 پارس جنوبي انجام شده است.
توجیه اقتصادی:
واحد DMC به علت ارزان بودن و نيز قابليت حذف سولفيد هيدروژن و مرکاپتان‌هاي سبك كه عامل اصلي خوردگي در پالایشگاه‌ها و نيز خطرات جاني در حمل و جابجايي (كشتي) ميباشند، در موارد زير به‌عنوان واحد استراتژيك می‌تواند به كار آيد:
- حل مشكل فروش ميعانات گازي ترش
- به كارگيري واحد DMC در ابتداي يك پالايشگاه ميعانات گازي باعث ميشود تا ضمن كاهش خوردگي، جنس مواد مورد استفاده براي تجهيزات در واحدهاي پايين دستي آن، نظير برجهاي تقطير و واحدهاي ديگر سبكتر و ارزانتر انتخاب شوند و در نتيجه باعث كاهش قابل توجه در سرمايهگذاري ثابت پالايشگاه ميعانات گازي خواهد شد.
- شیرینسازی ميعانات گازي، ارزش افزودهاي حدود 1 الي 3 دلار در هر بشكه خواهد داشت.
نظر کارفرما:
حمايت معنوي و مادي مديريت صنعت نفت از پژوهشگران ايراني، منجر به توسعه دانش فني مرکاپتان‌زدایی از ميعانات گازي گرديده است. در حال‌حاضر طراحي بنيادي، مهندسي خريد و راهاندازی واحد DMC3 براي فازهاي2،3 پارس جنوبي، با مشاركت پژوهشگاه در حال انجام است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
فرآیند ککسازي تاخيري از سويي يک فرآیند ارتقا کيفيت مهم و متداول در پالایشگاه‌هاي دنيا ميباشد و از سوي ديگر تامينکننده کک موردنیاز صنايع است. کک به‌عنوان محصول جانبي اين فرآیند، براي صنايعي مانند آلومينيومسازي و فولاد از اهميت بسيار زيادي برخوردار است و در بسياري از صنايع ديگر هم مورد استفاده قرار ميگيرد. در ايران با توجه به پيشبيني رشد صنايع آلومينيومسازي و فولادسازي، رشد مصرف اين ماده در کشور مورد انتظار است. اين در حالي است که تمام کک موردنیاز در حال‌حاضر، از خارج کشور وارد ميشود و عليرغم وجود خوراک اصلي اين واحد که ته‌مانده برج تقطير خلا پالايشگاه ميباشد، هيچ واحد ککينگ در کشور احداث نشدهاست. علاوه بر اين، تبديل بيش از 60 درصد از خوراك ورودي به محصولات ميان تقطير، سبب شده تا اين فرآیند به‌عنوان يكي از اصليترين فرآیندهاي ارتقاء كيفيت ته مانده برج تقطير خلا، در بسياري از پالايشگاه دنيا مورد استفاده قرار گيرد. در حال‌حاضر احداث اولین واحد ککسازی کشور برای تولید کک مورد نیاز آلومینیومسازی، توسط سازمان ایمیدرو در منطقه آزاد اروند، با مشاوره پژوهشگاه در حال انجام است.
مگاپروژه:
در طرح توسعه دانش فني ككينگ تاخيري، مراحل مختلف توسعه دانش بررسي منابع خوراک و آناليز آن‌ها، بررسي روشهای کاهش گوگرد و فلزات، ساخت و راهاندازی واحد پايلوت، دادهگيري از پايلوت، شبیهسازی و بهینهسازی و نهاییسازی گزارش امکانسنجی قابل پذیرش توسط بانک های بین المللی برای واحد صنعتی با مشاوره پژوهشگاه و توسط شرکت اکسنس فرانسه، انجام شده است. همچنین گزارش زیستمحیطی نهایی و مجوز آن دریافت شده است و تخصیص خوراک برای این واحد به میزان 27 هزار بشکه اخذ شده است.
بومیسازی:
با انجام اين طرح دانش فني، ككينگ تاخيري بوميسازي میگردد كه می‌تواند در طراحي واحدهاي موردنیاز كشور مورد استفاده قرار گيرد. اين در حالي است كه تا كنون اين واحد در كشور احداث نشده است. از دستاوردهاي اين طرح می‌توان به موارد ذيل اشاره نمود:
- امکان ارائه بسته طراحي فرآیند واحد صنعتي
- توسعه شبیهسازی فرآیند ككينگ تاخيري
- بررسي فني و اقتصادي واحد صنعتي ككينگ تاخيري
- ارزيابي خوراكهاي محتمل براي فرآیند ككينگ تاخيري
- ارائه راهكار جهت كاهش گوگرد و فلزات از خوراك واحد ككينگ
- تست پايلوتي خوراكهاي محتمل فرآیند ككينگ تاخيري
جلوگیری از خروج ارز:
در حال‌حاضر، تمامي كك موردنیاز صنعت آلومينيوم كه بالغ بر 200 هزارتن در سال میباشد، از خارج از كشور تامين میگردد. كك كلسينه با در نظر گرفتن مشخصات آن قيمتي در حدود 300 تا 500 دلار به ازاي هر تن دارد. بنابراين حداقل می‌توان از خروج ارز به ميزان 60 ميليون دلار در سال جلوگيري نمود.
تجاری‌سازی:
ظرفیت تولید آلومینیوم کارخانه های ایرالکو، المهدی و هرمزال در مجموع برابر 487 هزار تن میباشد. ميزان ظرفيت توليد آلومينيوم تا پايان برنامه چشمانداز ،۱۴۰۴ به يك ميليون و ۵۰۰ هزار تن خواهد رسيد. بنابراين میزان نیاز کک نفتی کلسینه برای ظرفیت فعلی تولید آلومینیوم، 200 هزار تن بر سال و برای سال 1404 حدود 650 هزارتن بر سال خواهد بود. در حال‌حاضر احداث يك واحد با ظرفيت 200 هزار تن بر سال در حال انجام است و حداقل به دو واحد با ظرفيت مشابه نياز میباشد. علاوه بر اين، توليد قابل توجه محصولات ميان تقطير اين فرآیند را مستقل از توليد كك، به يك فرآیند مهم در صنايع ارتقا كيفيت تبديل نموده است.
علاوه بر این با توجه به مشکلات مربوط به نفت کوره، یکی از راهکارهای مناسب برای پالایشگاه‌ها، احداث واحد ککسازی است که کک سوختی تولیدی به راحتی با توجه به بازار گسترده آن در منطقه قابل صادرات و یا حتی مصرف در نیروگا ها و صنایع سیمان، به‌عنوان سوخت جایگزین میباشد.
توجیه اقتصادی:
بر اساس مطالعات امکانسنجي اوليه، احداث واحد ککينگ تاخيري از نظر فني امکانپذير و از نظر اقتصادي سودآور میباشد. بر اساس نتايج بهدست آمده ميزان IRR مناسب در محدوده 20 تا 30 درصد برای یک واحد مستقل ارزيابي شده و در شرايط مختلف و بسته به ميزان سرمايهگذاري اوليه متفاوت میباشد. خوارک اين واحد، ته مانده برج تقطير خلا پالايشگاه میباشد که به مقدار قابل توجهي در ايران موجود بوده و بازار خوبي نيز براي محصولات آن در کشور وجود دارد. هزينه سرمایهگذاری اين واحد حدود 7000دلار به ازاي هر بشكه خواهد بود.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
با توجه به رشد روز آفزون منابع نفت خام فوق سنگين در كشور از جمله ميادين سروش و نوروز، آزادگان يادآوران، كوه موند و …، فرآیند تاپينگ براي تبديل نفت خام فوق سنگين به قير بسيار مرغوب و با كيفيت و ديگر فراوردههاي نفتي ايجاد گرديده است.
مگاپروژه:
در حال‌حاضر يك پالايشگاه تاپينگ در جزيره قشم در حال احداث است.
انجام چندين پروژه طراحي مفهومي و بررسي فني و اقتصادي براي شركتهاي خصوصي داخلي و خارجي نیز از دیگر پروژههای در جریان میباشد.
بومیسازی:
اين فرآیند اولين بار توسط پژوهشگاه در سال 1385 مطرح و متعاقب آن اولين پالايشگاه تاپينگ توسط پژوهشگاه طراحي و هماكنون در جزيره قشم در حال احداث میباشد.
جلوگیری از خروج ارز:
اجراي بومي اين طرح علاوه بر صرفهجویی ارزي در بخشهاي مهندسي، از خام فروشي نفت خام نيز جلوگيري نموده و بر اين اساس می‌توان ادعا نمود که اجراي اين طرح براي نفتهاي خام فوق سنگين توليدي در كشور، صرفهجویی ارزي قابل توجهي به همراه خواهد داشت.
تجاری‌سازی:
اين طرح پيش از اين تجاريسازي شده و هماکنون آماده واگذاري به بخش خصوصي میباشد.
توجیه اقتصادی:
سودآوري اين طرح مشابه اغلب پالایشگاه‌ها متاثر از قيمت نفت خام متغيير میباشد. با اين حال در شرايط خاص، در ميان اغلب مدلهاي پالايشگاهي از سودآوري به مراتب بيشتري برخوردار میباشد.
حجم سرمایهگذاری براي پالايشگاه تاپينگ در حدود 10 درصد پالایشگاه‌هاي متداول بوده و بازگشت سرمايه آن در حدود 2 الي چهار سال میباشد.
با سرمایهگذاری در اين طرح، علاوه بر ايجاد ارزش افزوده براي نفت خام فوق سنگين، قيري بسيار مرغوب توليد میگردد كه می‌توان بدين ترتيب در سطح منطقه و حتي جهان به توليدكننده مطرح قير تبديل گرديد.
اين طرح براي سرمایهگذاری بخش خصوصی بسيار جذاب و با بازگشت سرمايه خوبب بهنسبت پالایشگاه‌هاي مدرن همراه خواهد بود.
نظر کارفرما:
كارفرمايان اين طرح، اغلب مترصد امكان دريافت سهميه خوراك ميباشند تا بتوانند نسبت به احداث پالایشگاه‌هاي 30 تا 60 هزار بشكه در روز اقدام نمايند.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
واحدهاي مرکاپتان‌زدایی از برش‌های سبك نفتي مانند پروپان و بوتان، عموما از محلول كاستيك استفاده مینمایند، لذا اين فرآیندها داراي پساب كاستيك مستعمل ميباشند كه سولفيدي بوده و نيازمند خنثيسازي و حذف مواد سولفيدي است. عموم پالایشگاه‌هاي كشور و نيز واحدهاي شیرینسازی در عسلويه، با اين معضل دست به گريبان هستند. پژوهشگاه صنعت نفت با توجه به رسالت و وظيفهاي كه نسبت به صنعت نفت كشور دارد، طرحي جهت تهيه دانش فني و ايجاد زیرساختهای تحقيقاتي لازم در اين خصوص ارائه نموده است و هماکنون فرآیند دفع پساب كاستيك مستعمل در پژوهشگاه با نام Serox، قابل ارائه به صنعت نفت كشور میباشد.
مگاپروژه:
فرآیند دفع پساب كاستيك مستعمل در كليه صنايع مرتبط با نفت اعم از پالایشگاه‌هاي گاز ، نفت و مجتمعهاي پتروشيمي كه با كاستيك كار مینمایند مورد استفاده است. بنابراين در محدوده گستردهاي از صنايع، اين فرآیند كاربرد دارد. با بوميسازي اين تكنولوژي نياز همه پالایشگاه‌هاي نفت، گاز و پتروشيمي براي خريد ليسانس اين فرآیند مرتفع میگردد.
بومیسازی:
در اين طرح زیرساختهای مناسب از قبيل آزمايشگاههاي تخصصي، بنچ و پايلوت فرآیند، جهت ارزيابي عملكرد توسعه داده شده است . لذا در حال‌حاضر می‌توان ادعا نمود كه زنجيره بومیسازی دانش فني دفع پساب كاستيك مستعمل ايجاد شده است.
جلوگیری از خروج ارز:
با توجه به توضيحات ارائه شده در بخش قبل، در صورت تصميم صاحبان صنايع براي استفاده از ليسانس داخلي، امكان جلوگيري خروج ارز از كشور فراهم شده است.
تجاری‌سازی:
پژوهشكده توسعه فناوري‌هاي پالايش و فراورش نفت، در اين طرح براي صاحبان صنايع ذيل طراحي واحد Serox را ارائه نموده است:
- واحد DMD مجتمع پتروشيمي خارك
- واحد توليد ماده بوداركننده گاز طبيعي در فاز يك پارس جنوبي
- واحد مراكس پالايشگاه ستاره خليج فارس
- واحد DMC فاز 14 پارس جنوبي
- واحد DMC فاز 17 و 18 پارس جنوبي
توجیه اقتصادی:
تاكنون ليسانس واحدهاي خنثيسازي پساب كاستيك مستعمل كشور از خارج خريداري شده است. اكنون با بومیسازی دانش فني اين فرآیند، امكان صرفهجویی اقتصادي بهوجود آمده است. لازم به ذكر است كه با توجه به محدوديتهاي زيستمحيطي موجود و نيز با عنايت به سختگيرانهتر شدن آن‌ها، اين واحد بايد در تمام مجموعههايي كه پساب كاستيك مستعمل دارند، احداث گردد.
نظر کارفرما:
اين طرح با حمايت معاونت فناوري پژوهشگاه صنعت نفت، به منظور حذف مواد سولفيدي و خنثيسازي پساب كاستيك مستعمل صورت گرفته است. خوشبختانه به منظور توسعه اين دانش فني و رساندن مشخصات BOD و COD پساب نهايي به استانداردهاي روز، مديريت پژوهش و فناوري شركت نفت و گاز پارس به‌عنوان كارفرما قصد حمايت از اين طرح را دارد. نهاييسازي قرارداد فيمابين در حال اتمام است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
تركيبات گوگردي از جمله مهم‌ترین آلايندههاي سوختهاي فسيلي میباشد. لذا از سال 1930 فرآیند تصفيه هيدروژني به‌عنوان يكي از موثرترين روشهای حذف گونههاي گوگردي از عنوان محصولات برج تقطير پالایشگاه‌ها مطرح گرديد. اين فرآیند به موازات اعمال استانداردهاي سختگيرانه تر زيستمحيطي توسعه يافته است و امروز امكان توليد نفتا و گازوئيل با محتواي گوگرد كمتر از ppm1/0 و ppm10 وجود دارد.
در اين طرح ضمن بهكارگيري اطلاعات علمي منابع گوناگون، با استفاده از انتقال تكنولوژي و همكاري با صاحبان دانش فني، اطلاعات تكنولوژيك و گلوگاههاي فرآیندي در حداقل زمان ممكن استخراج شده و در نهايت با بومیسازی دانش فني اين فرآیند، امكان طراحي پايه واحدهاي صنعتي مورد نظر شركت ملي پالايش و پخش وجود خواهد داشت.
مگاپروژه:
وجود گوگرد بالا در گازوئيل توليدي برخي پالایشگاه‌ها، مشكلات گستردهاي را ايجاد می‌کند. در حال‌حاضر واحد HDS در پالایشگاههايي همچون پالايشگاه امام خميني شازند و پالايشگاه شهيد تندگويان وجود دارد. بنابر اين با بومیسازی اين تكنولوژي نياز همه پالایشگاه‌هاي نفت براي خريد ليسانس خارجي مرتفع میگردد. از طرف ديگر از دانش كسب شده می‌توان در جهت رفع اشكال و بهینهسازی واحدهای موجود استفاده نمود.
بومیسازی:
همانگونه كه عنوان شد، هدف از اين طرح بومیسازی دانش فني، فرآیند تصفيه هيدروژني گوگرد است. در فاز اول طرح با استفاده از انتقال تكنولوژي از طريق همكاري با دارندگان دانش فني و انجام تستهای اوليه پايلوتي، دانش فني موردنیاز كسب شده است. در فاز دوم با ساخت و راهاندازی پايلوت كامل و چند منظوره اين فرآیند، دانش فني كسبشده بهینهسازی و بومي خواهد شد.
جلوگیری از خروج ارز:
كليه واحدهاي تصفيه گوگرد كنوني در پالايشگاه نفت، با ليسانس خارجي طراحي و ساخته شده است. لذا براي خريد دانش فني و انجام طراحي پايه آن‌ها حجم زيادي ارز از كشور خارج خواهد شد. با بومیسازی دانش فني طراحي و ساخت واحد صنعتي اين فرآیند، از اين مسئله مهم جلوگيري خواهد شد.
تجاری‌سازی:
پژوهشگاه صنعت نفت آماده واگذاري دانش فني HDS براي تصفيه هيدروژني نفتا و گازوئيل میباشد كه با توجه به فعاليتهاي صورتگرفته، بهزودي تجاريسازي خواهد شد.
توجیه اقتصادی:
به دليل مصرف هيدروژن و فشار و دماي بالا در اين فرآیند، هزينه سرمایهگذاری آن قابل ملاحظه میباشد ولي بهدليل لزوم رعايت استانداردهاي زيستمحيطي، لازم است اين فرآیند در پالايش نهايي گازوئيل و نفتا انجام گردد.
نظر کارفرما:
پژوهشگاه صنعت نفت با دانش فني كسب شده خود، طراحي پايه واحد گوگرد زدايي هيدروژني گازوئيل براي پالايشگاه شهريار تبريز را انجام داده است. مشاوران مهندسي كارفرما شركت نارگان و KBC بوده اند و همگي مدارك طراحي پژوهشگاه را تاييد كرده اند.
شرح:
با توجه به اينكه برش‌های سبك نفتي توليدي در پالایشگاه‌هاي نفت و گاز عموماً داراي H2S و مركاپتان میباشد، لذا جهت حل مشكل خوردگي و سمي بودن و بوي آزاردهنده آن‌ها، حذف اين تركيبات ضروري میباشد.
با توجه به اين واقعيت، پژوهشگاه صنعت نفت از سال 1380 به‌طور جدي اقدام به تدوين طرح DMD (Demercaptanization of Distillate) جهت تهيه دانش فني و ايجاد زیرساختهای تحقيقاتي لازم در اين خصوص نموده است. هدف، استفاده از نتايج اين طرح براي طراحي واحدهاي شیرینسازی پروپان و بوتان و نفتا با محلول كاستيك و كاتاليست هموژن بوده است.
مگاپروژه:
فرآیند شیرینسازی و يا به‌طور دقيقتر مرکاپتان‌زدایی براي كليه برش‌های نفتي سبك توليدي در پالایشگاه‌هاي نفت، گاز و پتروشيمي استفاده میگردد. بنابراين در محدوده گستردهاي از صنايع، اين فرآیند كاربرد دارد. پژوهشگاه صنعت نفت خوشبختانه اكنون داراي 3 رفرنس صنعتي درحال كار، در مجتمع پتروشيمي خارگ میباشد.
بومیسازی:
در اين طرح، در ابتدا زيرساختهاي لازم شامل آزمايشگاه تخصصي و Set up در مقياس بنچ و سپس در مقياس پايلوت ساخته و راهاندازی شد. تستهای آزمايشگاهي و پايلوتي انجام گرديد و سپس تجميع دانش فني صورت پذيرفت. خوشبختانه با حمايت مديران صنعت نفت، گاز و پتروشيمي، اولين طراحي واحد صنعتي DMD طي قرارداد EP با مجتمع پتروشيمي خارگ احداث شد. هدف از اين طراحي، شیرینسازی پروپان ( 500 تن در روز)، بوتان( 500 تن در روز)، و نفتا (4000 بشكه در روز) بوده است كه هر سه واحد، مشتركاً داراي يك واحد بازيابي كاستيك میباشند. راهاندازی اين واحدها در ارديبهشت سال 1388 توسط پژوهشگاه صنعت نفت انجام گرفت و تاكنون بي وقفه در حال كار ميباشند.
جلوگیری از خروج ارز:
با توجه به توضيحات ارائه شده، زمينه طراحي واحدهاي شیرینسازی در داخل كشور به‌عنوان يك ليسانس ايراني صورت پذيرفت و هماکنون مديران صنايع نفت و گاز كشور با اطمينان از دانش بومي پژوهشگاه استفاده مینمایند و بدين ترتيب از خريد دانش فني خارجي و خروج ارز از كشور جلوگيري میشود.
تجاری‌سازی:
پژوهشكده توسعه فناوري‌هاي پالايش و فرآورش نفت، در اين طرح علاوه بر ساخت سه واحد در پتروشيمي خارگ، اقدام به انجام طراحي پايه براي واحدهاي صنعتي ذيل نموده است:
- ارئه دانش فني و انجام طراحي پايه واحد شیرینسازی LPG براي پالايشگاه پارس
- ارئه دانش فني و انجام طراحي پايه واحدهاي شیرینسازی بوتان و نفتا براي پالايشگاه بيدبلند II
- ارئه دانش فني و انجام طراحي پايه واحدهاي شیرینسازی پروپان و بوتان براي فاز 14 پارس جنوبي
توجیه اقتصادی:
تاكنون ليسانس واحدهاي شیرینسازی برش‌های سبك نفتي از خارج كشور خريداري ميشد. اكنون بهدلیل وجود دانش فني داخلي و بومیسازی اين فرآیند در پژوهشگاه صنعت نفت علاوه بر صرفهجویی ارزي، بهدلیل ارزان تر بودن اين دانش نسبت به رقباي خارجي، توجيه پذيري اقتصادي آن مورد توجه كليه مديران صنايع كشور قرار گرفته است.
نظر کارفرما:
با توجه به موفقيت پژوهشگاه در توسعه دانش فني و بوميسازي اين فرآیند، در حال‌حاضر كليه مديران صنايع نفت، گاز و پتروشيمي به‌عنوان كارفرما، نظر كاملاً مساعد و قابل اطميناني جهت طراحي پايه توسط پژوهشگاه دارند. در ضمن وجود رفرنس درحال كار براي پژوهشگاه به‌عنوان تضمين مناسب جهت عملكرد موفقيتآميز اين واحدها میباشد.
مركز توسعه علوم و فناوري‌هاي نانو
- دانش فنی تولید نانو سیالات انتقال حرارت
- دانش فنی تولید نانو کربن فعال
- دانش فنی تولید نانو لولههای کربنی
- دانش فنی تولید اکسیدهای فلزی نانو ساختار
- دانش فنی نانو جاذب ANG
- نانو روانکار سیال حفاری
- سامانه بازیافت بخارات بنزین با نانو جاذبها
- دانش فنی نانو بازدارندههای خوردگی سرچاهی و درون چاهی
- دانش فنی نانو سیال جلوگیری از ریزش شیل
- دانش فنی فرمولاسیون سیلیس کلوییدی
- دانش فنی نانو عایق در رنگ
- دانش فنی سیلیس کروی تو خالی
پژوهشكده توسعه فناوري‌هاي شيميايي، پليمري و پتروشيمي
طرح های کاربردی/ حل معضل
هزينه هاي ناشي از خوردگي خطوط لوله انتقال سيالات خورنده بخش مهمي از هزينههاي جاري صنايع نفت و گاز را شامل ميشود. بر اساس آمار منتشر شده، تنها در دو مجموعه مناطق نفت خيز جنوب و خطوط لوله و مخابرات، بيش از 35 هزار كيلومتر خط لوله انتقال سيالات هيدروكربني، آب و پساب وجود دارد كه اغلب اين خطوط با معضل خوردگي مواجه هستند و هزينههاي هنگفتي براي پيشگيري و مقابله با اين معضل صرف ميگردد. روشهای رايج براي مقابله با خوردگي لولههاي فلزي شامل استفاده از پوشش داخل و خارج لوله، استفاده از ممانعتكنندههاي خوردگي و حفاظت كاتدي است. هر كدام از اين روشها علاوه بر هزينه، از نظر مواد و اجرا نيز با مشكلات زيادي روبرو هستند و بعضاً خود اين روشها به معضل جديدي براي صنعت تبديل شدهاند. لولههای كامپوزيتي بهدلیل ماهيت ذاتي ضدخوردگي و همچنين بهدلیل مزاياي متعدد ديگر مانند سبكي وزن، ضريب اصطكاك كمتر و خواص مكانيكي ويژه، جايگزين مناسبي براي خطوط لوله فلزي در انتقال سيالات خورنده هستند و معضل خوردگي خطوط لوله را بدون نياز به هزينه هاي هنگفت تعمير و نگهداشت برطرف می نمايند.
مگاپروژه:
لولههای كامپوزيتي براي انتقال آب و پسابهاي صنعتي، كاربرد روزافزوني در صنعت نفت داشتهاند ولي استفاده از اين لولهها براي انتقال سيالات هيدروكربني در صنعت نفت كشور، جديد است. علاوه بر آن، بررسي امكان جايگزيني كليه سازه هاي فلزي در معرض خوردگي با سازههاي كامپوزيتي، به‌عنوان يك طرح كلان استراتژيك براي صنعت نفت كشور مطرح است و دنبال ميشود.
بومیسازی:
اولين خط لوله انتقال مواد هيدروكربني كشور به‌طور كامل در داخل كشور طراحي شده است و طراحي مفهومي، پايه و تفصيلي اين خط لوله بر مبناي توان توليد داخل كشور انجام ميگيرد و اين فناوري صددرصد بومي است.
جلوگیری از خروج ارز:
سالانه مبلغ قابل توجهي ارز جهت واردات لولههاي فلزي مقاوم در برابر خوردگي (CRA) از كشور خارج ميگردد. علاوه بر آن مبالغ هنگفتي ارز نيز براي تهيه مواد اوليه و يا محصولات آماده سيستمهاي پوششي و سيستمهاي ديگر حفاظت از خوردگي، از كشور خارج ميگردد. فناوري توسعه دادهشده لولههای كامپوزيتي براي انتقال مواد هيدروكربني، يك فناوري كاملاً بومي است كه مبتني بر استفاده حداكثري از مواد اوليه توليد داخل بوده و با توجه به اينكه براي نگهداشت خطوط لوله كامپوزيتي از هيچ سيستم حفاظت از خوردگي استفاده نميشود، ارز بري اين فناوري بسيار ناچيز است و در نتيجه استفاده از فناوري لولههای كامپوزيتي براي انتقال سيالات خورنده در صنعت نفت، می‌تواند موجب صرفهجویی ارزي قابل ملاحظه اي براي كشور باشد.
تجاری‌سازی:
استفاده از لولههای كامپوزيتي براي انتقال مواد هيدروكربني در جهان، سابقه 60 ساله دارد و در داخل كشور نيز بيش از 12 شركت فعال در زمينه ساخت لولههای كامپوزيتي وجود دارد و تجربيات متعددي از كاربرد لولههای كامپوزيتي براي انتقال آب و پساب صنعتي و نفتي در كشور به ثبت رسيده است ولي طراحي لولههای كامپوزيتي خاص براي انتقال مواد هيدروكربني و توليد و كاربرد اين لولهها در مقياس صنعتي در كشور جديد است و چند شركت محدود توان توليد اين لولهها را دارند. با اين وجود، براساس تجربه پروژه احداث 10 كيلومتر خط لوله كامپوزيتي براي انتقال مواد هيدروكربني در مناطق نفت خيز جنوب، می‌توان گفت كه مراحل مختلف تجاريسازي اين فناوري، با موفقيت طي شده و اين لولهها در مقياس انبوه، توليد و به‌کارگیری شدهاند.
توجیه اقتصادی:
مستندات منتشرشده از تجربيات بيش از 30 ساله در جهان و تجربه بيش از 10 ساله در داخل كشور، نشان ميدهد كه لوله هاي كامپوزيتي مورداستفاده در انتقال مواد هيدروكربني، از نظر هزينه اوليه خط لوله نصب شده، اندكي بالاتر از لوله هاي فلزي معمولي هستند ولي هزينه نگهداشت اين خطوط در طول عمر بيش از 50 ساله نزديك به صفر است و در مجموع صرفه اقتصادي اين خطوط بسيار بالاتر از خطوط لوله فلزي است.
نظر کارفرما:
پروژه 2/1 كيلومتري انتقال فرآوردههاي نفتي در بندر چابهار كه در سال 1382 اجرا شده، با هزينه نگهداشت نزديك به صفر و بدون مشكل خاصي درحال بهرهبرداري است. پروژه احداث 10 كيلومتر خط لوله انتقال نفت نمكي در مناطق نفت خيز جنوب نيز از تیر ماه 1395 راهاندازي شده و نفت نمکی شادگان در آن جاری است.
پژوهشكده توسعه فناوریهای كاتاليست
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
فرآیند بازيافت گوگرد به روش کلاوس، فرآیندي بسيار رايج در صنعت است. استفاده از كاتاليستهاي مناسب می‌تواند به بازده خوب فرآیند منجر شود. بسياري از واحدهاي صنعتي فرآیند کلاوس تا دهه 1970، از کاتاليست‌هاي بوکسيتي بهشکل گرانول استفاده ميكردند. بوكسيت يك ماده طبيعي معدني با هزينههاي فرآورش اندك است كه كاتاليست ساختهشده از آن با قيمتهاي پاييني عرضه ميشود. بوکسيت، مينرال طبيعي آلومينا بالا و حاوي مقادير زيادي ناخالصي است که در واکنش کلاوس از لحاظ کاتاليستي نامطلوباند. بهعلاوه بوکسيت فعال سطح ويژه پاييني دارد که اثر منفي بر روي پتانسيل تبديل ميگذارد. در سالهاي 1973 و 1974، دنيا با كاهش عرضه نفت خام مواجه گرديد؛ از اين رو توجه به نفتهای خام با ميزان گوگرد بالاتر جلب شد. همزمان مقررات زيستمحيطي در مورد انتشار گازهاي زيانآور از طريق دودکشهاي کارخانجات، باعث گرديد که در صنعت گوگردسازي مراقبتهاي بيشتري از طرف سازندگان کاتاليست به عمل آيد و اين مسئله موجب اثر مطلوبي بر راندمان بازيابي گوگرد شد. در حال‌حاضر بر اساس کاربرد، کاتاليست‌هاي کلاوس در سه گروه کاتاليست‌هاي استاندارد آلومينايي با خلوص بالا، کاتاليست‌هاي ارتقايافته آلومينايي و کاتاليست‌هاي بر پايه اکسيد تيتانيم طبقهبندي ميشوند.
مگاپروژه:
کاتاليست‌هاي استاندارد آلوميناي با خلوص بالا، براي هر مرحله کاتاليستي کارخانه کلاوس، به‌جهت تبديل هيدروژن سولفيد به گوگرد عنصري مناسب و مقرون بهصرفه هستند. اين نوع كاتاليست تقريبا 80 درصد كاتاليستهاي كلاوس را ساليانه بهخود اختصاص ميدهد. آلوميناهاي فعال ارتقايافته يا تلقيح شده، دومين نسل از كاتاليستهاي كلاوس هستند كه ساليانه حدود 17 درصد بازار را بهخود اختصاص داده‌اند و تولید آن‌ها به‌طور متوسط 50 درصد بيشتر از آلوميناي استاندارد هزينه دارد. کاتاليست‌هاي بر پايه تيتانيا، به گونهاي طراحي شدهاند که در اولين مرحله کاتاليستي فرآیند، سرعت واکنشهاي هيدروليز کربنيل سولفيد را زياد میکنند ودر عين حال تبديل هيدروژن سولفيد و گوگرد دي‌اکسيد را بالا نگه ميدارند. يکي ديگر از ويژگيهاي جالب اين کاتاليستها در اولين راکتور کاتاليستي، اين است که اجازه ميدهند واکنشها در دماي پايينتري بهپيش بروند و معمولاً ميزان تيتانيا در اين کاتاليستها بالاتر از 85 درصد است. با توجه به مصرف زياد كاتاليستهاي آلوميناي خالص و تيتانيا و نيز وجود پتانسيل ساخت اين كاتاليست‌ها (مواد اوليه، كارخانه ها، نيروي متخصص و …) در كشور، به منظور صرفه‌جويي ارزي و تقليل وابستگي به خارج از كشور، توليد اين كاتاليست‌ها بوميسازي شد.
بومی سازی:
هدف از اين طرح بوميسازي، توليد صنعتي كاتاليست‌ها در داخل كشور است. پتنت داخلي با تاييد سازمان پژوهش‌های علمي و صنعتي ايران، در يكي از مراحل ساخت كاتاليست به ثبت رسيده است.
جلوگیری از خروج ارز:
فرآیندهای بازيافت گوگرد در پالایشگاه‌هاي گازي ايران، بر اساس فرآیند اصلاح شده كلاوس با بازدهي 98-95 درصد هستند. دو يا سه راكتور كاتاليستي در واحدهاي بازيافت گوگرد پالایشگاه‌هاي گازي ايران وجود دارند. در حال‌حاضر مقدار كاتاليستهاي مصرفي در محدوده 5-3 سال در كل راكتورها 86/1135 تن آلوميناي خالص، 8/45 تن آلوميناي پروموتشده و 68/445 تن تيتانيا است. با توجه به طرحهاي توسعه اي و يا اصلاحي، مقدار كاتاليستهاي مصرفي در كل راكتورها به 76/1626 تن آلوميناي خالص، 8/45 تن آلوميناي پروموت شده و 68/501 تن تيتانيا تغيير خواهد كرد. نظر به مصرف زياد كاتاليستهاي آلوميناي خالص و تيتانيا و نيز وجود پتانسيل ساخت اين كاتاليست‌ها (مواد اوليه، كارخانه ها، نيروي متخصص و …) در كشورف به منظور صرفه‌جويي ارزي و تقليل وابستگي به خارج از كشور، امكانپذيري اقتصادي پروژهها مورد بررسي قرار گرفت و با توجه به IRR به دست آمده، ساخت این کاتالیستها داراي توجيه اقتصادي است.
تجاری‌سازی:
تفاهمنامه سهجانبه بين پژوهشگاه صنعت نفت، مديريت پژوهش و فناوري شركت ملي گاز و شركت سرامیکهای صنعتی اردکان براي تجاريسازي كاتاليستهاي فرآیند كلاوس منعقد شده است.
توجیه اقتصادی:
امكانسنجي اقتصادي طرح، جهت برآورد نيروي انساني و برآورد فاكتورهاي اقتصادي طرح انجام يافته و طرح کاملا اقتصادی است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
تركيبات آلي سولفوره با جرم مولكولي پايين نظير H2S، RSH، COS و CS2 موجود در نفت خام، برش‌های نفتي، گازها و ميعانات گازي، يكي از آلودهكنندههاي اصلي محیط‌زیست به شمار ميروند. مرکاپتان‌ها نوعي از سولفيدهاي آلي هستند كه به‌طور گستردهاي در محصولات نفتي وجود دارند و اغلب موجب افت كيفيت محصول نهايي ميشوند. به همين لحاظ، حذف تركيبات سولفوره از هيدروكربنهاي نفتي، كه در صنايع نفت و گاز به عمليات شيرينسازي مشهور است، ضرورتي اجتنابناپذير محسوب ميشود. كاتاليست مورد استفاده در اين فرآیندها، تركيبات آلي-فلزي تحت عنوان فلز-فتالوسيانينها هستند. دانش فني توليد اين نوع كاتاليست، در پژوهشكده كاتاليست پژوهشگاه تدوين گرديده و به شركت صنايع رنگينه و كاتاليست پارس واگذار شده است.
مگاپروژه:
فرآیندهاي شيرينسازي نظير فرآیند مراكس، فرآیند سولفوركس و فرآیندهاي DMD/DMC، به منظور جداسازي تركيبات حاوي سولفور (هيدروژن سولفيد و مرکاپتان‌هاي سبك) با استفاده از عمليات شستشو با محلول سديم هيدروكسيد، كاتاليست آلي-فلزي و تزريق اكسيژن طراحي شدهاند. در اين فرآیندها مرکاپتان‌ها به ديسولفيدهاي كمتر مضر تبديل ميشوند. كليه اين فرآیندها در پالایشگاه‌هاي نفت و گاز، براي كاهش مركاپتان برش‌های نفتي و ميعانات گازي، از فلز-فتالوسيانينها، عمدتاً كبالت فتالوسيانين سولفونه، استفاده مينمايند. با بوميسازي توليد اين كاتاليست، نياز پالایشگاه‌هاي نفت و گاز براي خريد كاتاليست از خارج كشور برطرف ميگردد.
بومیسازی:
هدف از اين طرح بوميسازي، توليد صنعتي كاتاليستهاي مركاپتانزدايي در داخل كشور بوده است. قابل ذكر است كه پروژه تدوين دانش فني ساخت كاتاليستهاي مركاپتانزدايي در سال 90، به‌عنوان پروژه برتر در جشنواره پژوهش و فناوري نفت انتخاب شد. اين دانش توسط پتنتهاي ذيل حمايت ميشود:
- ثبت پتنت داخلي تحت عنوان كاتاليست بهبوديافته مركاپتانزدايي و كاهش هيدروژن سولفيد از سيالات هيدروكربني به شماره 022571 الف / 89 مورخ 4/11/91
– ثبت پتنت در سازمان پژوهش‌های علمي و صنعتي ايران به شماره 9300220 مورخ 31/1/93
جلوگیری از خروج ارز:
كليه واحدهاي شيرينسازي برش‌های نفتي (نظير LPG) و ميعانات گازي در پالایشگاه‌هاي نفت و گاز، اعم از واحدهاي تحت ليسانس خارجي و يا واحدهايي كه تحت ليسانس پژوهشگاه صنعت نفت طراحي و ساخته شدهاند، می‌توانند از كاتاليستهاي توسعهدادهشده در اين طرح استفاده نمايند. بديهي است اين امر منجر به جلوگيري از خروج مبالغ قابلملاحظه ارز از كشور خواهد شد.
تجاری‌سازی:
كاتاليست مركاپتانزدايي با مشاركت شركت صنايع رنگينه و كاتاليست پارس در مرحله تجاريسازي است.
توجیه اقتصادی:
امكانسنجي اقتصادي طرح جهت برآورد نيروي انساني و برآورد فاكتورهاي اقتصادي طرح انجام يافته و طرح کاملا اقتصادی است.
نظر کارفرما:
دانش فني اين پروژه در پژوهشگاه صنعت نفت تدوين گرديده و با مشاركت شركت صنايع رنگينه و كاتاليست پارس در دست اجرا است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
فرآیند آروماتيزاسيون، يکي از فرآیندهاي کليدي در صنعت پتروشيمي براي تهيه آروماتيكها است. كاتاليست اين فرآیند پلاتين-قلع بر روي آلومينا است. خوراك معمول فرآیند شامل نفتای سنگین و هيدروژن است که اغلب از پالایشگاه‌ها تامين ميشود. مجتمعهاي پتروشيمي ايران، نظير بوعلي، برزويه، بندر امام، اصفهان و …، توليدکننده محصولات آروماتيکي با هدف توليد ميليونها تن مواد در سال شامل بنزن، تولوئن، ارتوزايلين، پارازايلين و مخلوط زايلين هستند. پس از انجام موفقيتآميز ساخت پايلوتي اين كاتاليست، پژوهشگاه صنعت نفت، بسته طراحي مفهومي ساخت كاتاليست Pt-Sn/γ-Al2O3را تدوين نموده است.
مگاپروژه:
مجتمعهاي پتروشيمي ايران با قابلیت تولید محصولات آروماتیکی، نظير بوعلي، برزويه، بندر امام و اصفهان، از واحدهاي زيربنايي کشور هستند و محصولات آن‌ها به‌عنوان خوراک صنايع پاييندستي نظير تولید شويندهها، پلاستيکها، الياف پلياستر، نرمکننده هاي پلاستيکي، رنگسازي و صنايع نظامي به کار میروند و مازاد آن‌ها به خارج از کشور صادر ميشوند.
بومیسازی:
با توجه به مصرف بالاي اين كاتاليست‌ها و اهميت ساخت كاتاليست آروماتیزاسیون در داخل كشور، پژوهشكده توسعه فناوریهای كاتاليست پژوهشگاه صنعت نفت، پس از انجام موفقيتآميز ساخت پايلوتي اين كاتاليست‌ها، بسته طراحي مفهومي ساخت كاتاليست Pt-Sn/γ-Al2O3 را در مقياس 360 كيلوگرم در روز تدوين کرد. در اين طراحي ظرفيت كاري 360 كيلوگرم در روز، با احتساب 250 روز كاري در سال و 12 ساعت كار مفيد در نظر گرفته شده است و شامل شرح فرآیند، تجهيزات موردنیاز طرح و مشخصات آن‌ها، شرايط جريآن‌هاي موجود در طراحي و نمودار جعبهاي فرآیند (BFD) است. این طرح در سازمان پژوهش‌های علمي و صنعتي ايران تحت عنوان «ساخت کاتاليست‌هاي دوفلزي رفورمينگ» 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 خريد خارجي اين كاتاليست‌ها فقط در مجتمعهای پتروشیمی ایران، ميليونها دلار هزينه ارزي در بر دارد که تولید انبوه آن‌ها گامی بزرگ در جهت نیل به خودکفایی خواهد بود.
تجاری‌سازی:
دانش فنی ساخت این کاتالیست به شرکت اکسير نوين فرآیند آسيا جهت توليد انبوه واگذار شده است. این کاتالیست در واحد آروماتیکسازی مجتمع پتروشیمی بندر امام نیز بارگذاری شده است.
توجیه اقتصادی:
امكانسنجي اقتصادي طرح جهت برآورد نيروي انساني و برآورد فاكتورهاي اقتصادي طرح انجام يافته 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 صنايع نفت، گاز، پتروشيمي و صنايع شيميايي كاربردی گسترده در فرآیندهاي رطوبتزدايي، مركاپتانزدايي، حذف CO2 و H2S، جداسازي پارازايلين از مخلوط زايلينها و نيز جداسازي هيدروكربورهاي شاخهاي از خطي و نیز در تصفيه هوا، شيرينسازي و خالصسازي گاز طبيعي و برش C4-C5 مصرف بالايي دارند.
مگاپروژه:
اين محصولات در تمام مجتمعهاي نفت، گاز، پتروشيمي و صنايع شيميايي به مقدار بيش از ده هزار تن در سال كاربرد دارند که با بوميسازي اين فناوری نياز همه این صنایع برطرف ميشود.
بومیسازی:
از آنجا كه عمده تجهيزات و نيز مواد اوليه موردنیاز ساخت اين محصولات از قبيل سديم سيليكات، سديم آلومينات و سود سوزآور در داخل كشور موجود است، دستيابي به دانش فني آن‌ها در پژوهشگاه صنعت نفت، در اولويت قرار گرفت بهگونهاي كه در حال‌حاضر تكنولوژي ساخت برخي از آن‌ها به صنايع مرتبط واگذار گرديده است.
جلوگیری از خروج ارز:
با توجه به مصرف بالاي اين نوع زئوليتها و نيز روند رو به رشد استفاده از آن‌ها (با توجه به احداث واحدهاي جديد به ويژه در صنايع پتروشيمي)، توليد آن‌ها در كشور می‌تواند سالانه بيش از 200 ميليون دلار صرفه‌جويي ارزي به همراه داشته باشد.
تجاری‌سازی:
دانش فني توليد این غربالهای مولكولي ايجاد گرديده و برخي از آن‌ها نيز واگذار شدهاند.
توجیه اقتصادی:
با توجه به تامين بخش عمده تجهيزات و نيز تمامي مواد اوليه موردنیاز ساخت اين محصولات از قبيل سديم سيليكات، سديم آلومينات و سود سوزآور در داخل كشور و نيز مصرف بسيار بالاي اين نوع غربالها در صنايع داخلي و همچنين پتانسيل صادرات آن‌ها به كشورهاي منطقه، توليد این غربالهای مولكولي كاملاً توجيه اقتصادي دارد.
نظر کارفرما:
بخش عمده اين طرح با حمايت پژوهشگاه صنعت نفت انجام شده و خصوصيات فيزيكي-شيميايي و تست عملكرد محصولات حاصل از طرح، قابل رقابت با محصولات مشابه خارجي است. همچنین تولید انبوه مولکولارسیور A3 با نظارت پژوهشگاه صنعت نفت، به شرکت گهرسرام واگذار شده است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
فرآیند سولفورزدايي هيدروژني (هيدرو دي سولفوريزاسيون) در صنعت پالايش نفت به منظور كاهش سولفور برش‌های مختلف نفتي نظير نفتا، نفت سفيد و گازوئيل به كار برده ميشود. در فرآیند هيدرو دي سولفوريزاسيون گازوئيل (در محدوده جوش 166-371 °C ) و با ميزان سولفور كل 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 بالاي اين كاتاليست‌ها و اهميت ساخت كاتاليست سولفورزدایی هیدروژنی در داخل كشور، پژوهشكده كاتاليست، پس از انجام موفقيتآميز ساخت پايلوتي اين كاتاليست‌ها، بسته طراحي مفهومي ساخت كاتاليست Co(Ni)-Mo/g-Al2O3 تدوين نموده است.
مگاپروژه:
در حال‌حاضر، سالانه بالغ بر 200 تن کاتالیست گوگردزدایی عميق از گازوئیل (Co(Ni)-Mo/γ-Al2O3) درپالایشگاههای کشور مصرف میشود که از شرکتهای سازنده خارجی خریداری میشود.
بومیسازی:
در اين طراحي ظرفيت كاري 800 كيلوگرم در روز با احتساب 250 روز كاري در سال و 3 مرحله تولید در هر روز در نظر گرفته شده است و شامل شرح فرآیند، تجهيزات موردنیاز طرح و مشخصات آن‌ها، شرايط جريآن‌هاي موجود در طراحي و نمودار جعبهاي فرآیند (BFD) است و متعاقب آن امكانسنجي اقتصادي طرح جهت برآورد نيروي انساني و فاكتورهاي اقتصادي انجام يافته است.
جلوگیری از خروج ارز:
در حال‌حاضر اين کاتالیست از خارج از کشور خریداری میشود که با واگذاري دانش فني توليد اين كاتاليست در داخل كشور، می‌توان از خروج ارز جلوگيري كرد.
تجاری‌سازی:
این طرح آماده واگذاری به شرکت تولید مهندسی نیتل پارس جهت تولید انبوه کاتالیستها در داخل کشور است.
توجیه اقتصادی:
امکانسنجي اقتصادي طرح جهت برآورد نيروي انساني و فاكتورهاي اقتصادي انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
تبدیل كاتاليستي (Catalytic Reforming) فرآیندی كاملاً شناختهشده در صنعت پالايش نفت براي بهبود كيفيت اكتان بنزين، تهيه آروماتيكها براي صنايع پتروشيمي و توليد هيدروژن به‌عنوان محصول جانبي است. اين فرآیند به دليل انعطافپذيري زياد در توليد مواد با عدد اكتان مختلف، نقشی كليدي در عمليات پالايشگاهي ايفا می‌کند. كاتاليست اين فرآیند اكسيدهايي از فلزات گرانقيمت پلاتين به‌عنوان فاز فعال بر روي يك پايه اكسيد غيرآلي نظير آلومينا است و فلزاتي نظير رنيم، قلع و ايريديم برای ايجاد خصوصيات مطلوب كاتاليستی (فعاليت، گزينشپذيري، برگشت فعاليت و پايداري راندمان) به اين كاتاليست افزوده شدهاند. در اين فرآیند نفتا و هيدروژن، در مجاورت كاتاليست، واكنش میدهند و مقدار آروماتيكها و ايزوپارافينها افزایش مییابد. خوراك معمول فرآیند ريفورمينگ را عموماً نفتاي سنگين و بنزين تشكيل ميدهد كه شامل چهار گروه هيدروكربن يعني پارافينها، الفينها، نفتين‌ها و آروماتيكها است.
مگاپروژه:
سالانه مقاديری قابلتوجه (بالغ بر 150 تن در سال) از این كاتاليست‌ها در پالایشگاه‌هاي کشور، برای بالا بردن اکتان بنزین و در مجتمعهاي پتروشيمي برای تولید آروماتیک استفاده میشود كه با طرح توسعه پالایشگاه‌ها و مراكز پتروشيمي به بالغ بر 300 تن در سال خواهد رسيد.
بومیسازی:
بسته طراحی مفهومی این کاتالیست در مقياس 400 كيلوگرم در روز تدوين شده است. در اين طراحي، ظرفيت كاري 400 كيلوگرم در روز با احتساب 250 روز كاري در سال و 12 ساعت كار مفيد در روز در نظر گرفته شده است و شامل شرح فرآیند، تجهيزات موردنیاز طرح و مشخصات آن‌ها، شرايط جريان‌هاي موجود در طراحي و نمودار جعبهاي فرآیند (BFD) است. این طرح در سال 1391 به‌عنوان فناوری برتر انتخاب گردید و در سازمان پژوهش‌های علمي و صنعتي ايران، تحت عنوان «ساخت کاتاليست‌هاي رفورمينگ»، به شماره 9105493 مورخ 23/12/91، ثبت اختراع شده است.
جلوگیری از خروج ارز:
در حال‌حاضر واردات اين كاتاليست‌ها برای پالایشگاه‌ها و مجتمعهای پتروشیمی ایران ميليونها دلار هزينه ارزي 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 اکسير نوين فرآیند آسيا واگذار شده است. همچنین اين كاتاليست در پالايشگاه ستاره خليج فارس، پتروشیمی بوعلی سینا و پتروشیمی نوری بارگذاری و استفاده شده است.
توجیه اقتصادی:
امکانسنجي اقتصادي طرح، جهت برآورد نيروي انساني و فاكتورهاي اقتصادي انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.
نظر کارفرما:
اين كاتاليست در پالايشگاه ستاره خليج فارس، پتروشیمی بوعلی سینا و پتروشیمی نوری بارگذاري و استفاده شده و کارفرمایان از عملکرد آن رضایت دارند.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
فرآیند دهيدروژناسيون ايزوبوتان به ايزوبوتن، اهميت و نقشی تعيينكننده در توليد MTBE دارد. از اين رو، در سال 1381 كاتاليست اين فرآیند بر اساس درخواست امور تحقيق و توسعه شركت ملي صنايع پتروشيمي ايران، با انجام يك پروژه پژوهشي در مركز تحقيقات كاتاليست پژوهشگاه صنعت نفت ساخته شد. كاتاليست يادشده به صورت Pt-Sn/Al2O3 بود و در دو مرحله تلقيح تهيه شد. براي سهولت در ساخت و نيز کمتر شدن هزينه ساخت اين كاتاليست، در اين پروژه، مطالعه و بررسي گستردهاي درباره يكمرحلهاي كردن عمل تلقيح انجام شد. پس از آن سعي شد نمونههايي با قابليت توليد در مقياس صنعتي ساخته شوند. كاتاليستهاي متعدد با استفاده از روش تلقيح يكمرحلهاي ساخته شدند كه با دانش فني بهدستآمده می‌توان نیاز به كاتاليست در واحدهاي دهيدروژناسيون را برطرف كرد.
بومیسازی:
با استفاده از دانش فني بهدستآمده در اين پروژه، می‌توان با كمك يكي از توليدكنندگان داخلي به بوميسازي تولید اين كاتاليست پرداخت.
جلوگیری از خروج ارز:
در حال‌حاضر اين كاتاليست از خارج خريداري ميشود كه با بوميسازي ساخت آن از خروج ارز از كشور جلوگيري خواهد شد.
تجاری‌سازی:
بررسي امكانسنجي تجربي ساخت كاتاليست فرآیند دهيدروژناسيون ايزوبوتان به ايزوبوتن در اين پروژه، نشان داد كه كاتاليست اين فرآیند را می‌توان با روش تلقيح يكمرحلهاي ساخت و با دانش فني بهدستآمده ساخت آن را تجاريسازي كرد.
توجیه اقتصادی:
گزينشگري كاتاليست ساختهشده در اين پروژه از كاتاليست تجاريDP-803 بيشتر است. گزينشگري اين كاتاليست نسبت به توليد ايزوبوتن حدود 96 درصد است. اين نتيجه در حالي به دست آمده كه مقدار پلاتين در نمونه ساختهشده در اين پروژه، از نمونه تجاري كمتر است که بديهي است این مسئله هزينه تولید را پایین میآورد. همچنين گزينشگري بيشتر، ساخت اين كاتاليست را از نظر اقتصادي توجيهپذير ميسازد.
نظر کارفرما:
اين پروژه در قالب يك طرح، مشتمل بر چندين پروژه، براساس موافقتنامه پژوهشي با شركت پژوهش و فناوري پتروشيمي تعريف و به مرحله اجرا درآمد ولي بنا به دلايلي اين موافقتنامه به عقد قرارداد منتهي نشد؛ هر چند كه به دليل اهميت آن، با پرداخت هزينهها توسط پژوهشگاه صنعت نفت اين پروژه به اتمام رسيد.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
با مصرف فزاينده هيدروژن در واحدهاي تصفيه هيدروژني و هيدروكراكينگ خوراكهاي سنگين در پالایشگاه‌هاي نفت، توليد هيدروژن اهميت روزافزون يافته است. واكنش شيفت گاز– آب، يك مرحله از توليد هيدروژن با استفاده از متان و بخار آب محسوب ميشود و به نوبه خود به توليد اضافي هيدروژن ميانجامد.
مگاپروژه:
اين كاتاليست در توليد هيدروژن موردنياز فرآیندهاي پالايش نفت در پالایشگاه‌ها به كار ميرود. مصرف انواع مختلف اين كاتاليست در مجموع، بالغ بر 420 تن در سال است كه با استفاده از اين دانش می‌توان عمده نياز كشور را برطرف نمود.
بومیسازی:
پژوهشگاه صنعت نفت، با تهيه مدارك موردنياز فني و مهندسي برای فرآیند ساخت اين كاتاليست، در واقع دانش فني ساخت كاتاليست شيفت گاز- آب در دماي پايين را در مقياس 300 تن در سال بوميسازي نموده است.
جلوگیری از خروج ارز:
با بوميسازي ساخت كاتاليست شيفت گاز- آب در دماي پايين، از خروج ارز جلوگيري میشود و وابستگي به خارج از كشور در اين زمينه برطرف خواهد شد.
تجاری‌سازی:
بررسي امكانسنجي تجربي ساخت كاتاليست فرآیند شيفت گاز -آب در دماي پايين نشان داد كه كاتاليست اين فرآیند را می‌توان با روش همرسوبي ساخت. بديهي است كه با دانش فني به دست آمده می‌توان تولید اين كاتاليست را تجاريسازي كرد.
توجیه اقتصادی:
كاتاليست هاي شيفت گاز-آب در دماي پايين كه در شركتهاي پالايش نفت و مجتمع هاي پتروشيمي كشور مصرف ميشوند، از خارج كشور خريده ميشود.
نظر کارفرما:
دانش فني ساخت كاتاليست شيفت گاز-آب در دماي پايين به شركت پيشگامان كاتاليست پارس در كرمانشاه واگذار شده است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
ريفورمينگ كاتاليستي (Catalytic Reforming) فرآیندی كاملا شناختهشده در صنعت پالايش نفت براي بهبود كيفيت اكتان بنزين، تهيه آروماتيكها براي صنايع پتروشيمي و توليد هيدروژن، به‌عنوان محصول جانبي، براي مصارف صنعتي است. اين فرآیند در عمليات پالايشگاهي، در توليد بنزين با عدد اكتان بالا نقش كليدي ايفا می‌کند. كاتاليست اين فرآیند، اكسيدهايي از فلزات گرانقيمت پلاتين و رنيم بر روي پايه آلومينا است. پس از سپري شدن عمر مفيد، كاتاليست‌ها از راكتور پالایشگاه‌ها تخليه ميشوند. با توجه به مصرف بالاي اين كاتاليست‌ها در پالایشگاه‌هاي ايران و اهميت بازیافت فلزات پلاتین و رنیم از کاتالیست مستعمل ريفورمينگ در داخل كشور، پژوهشكده كاتاليست پژوهشگاه صنعت نفت، پس از بازیافت موفقيتآميز كاتاليست Pt-Re/g-Al2O3 QUOTE، بسته طراحي مفهومي بازیافت فلزات پلاتین و رنیم را از كاتاليست مستعمل تدوین کرد.
مگاپروژه:
به دليل قيمت قابلتوجه پلاتين، در تمام دنيا بازيافت اين فلز از كاتاليستهاي مستعمل، ضرورت اقتصادي است. فرآیند بازيافت فلزات گران‌بها از كاتاليستهاي مستعمل در ايران موجود نيست، از این رو سالانه مقادير متنابهي كاتاليست مستعمل از پالایشگاه‌هاي تهران، اراك، شيراز، اصفهان و …. برای بازيافت فلزات باارزش آن به خارج از كشور فرستاده ميشود.
بومیسازی:
بسته طراحی مفهومی بازیافت این کاتالیست در مقياس 400 كيلوگرم در روز تدوين شده است. در اين طراحي ظرفيت كاري 400 كيلوگرم در روز با احتساب 250 روز كاري در سال و 12 ساعت كار مفيد در روز در نظر گرفته شده و شامل شرح فرآیند، تجهيزات موردنياز طرح و مشخصات آن‌ها، شرايط جريان‌هاي موجود در طراحي و نمودار جعبهاي فرآیند (BFD) است. این طرح در سازمان پژوهش‌های علمي وصنعتي ايران با عنوان «روش و فرآیند بازیافت فلزات باارزش پلاتین و رنیم از کاتاليست‌هاي 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 كشور جلوگيري ميکند. لازم به ذكر است كه مصرف سالانه اين كاتاليست‌ها در کشور حدود 200 تن است (500 كيلوگرم پلاتين و 500 كيلوگرم رنيم).
تجاری‌سازی:
این طرح آماده واگذاری به شرکتهای داخلی برای بازیافت انبوه کاتالیستها در داخل کشور است.
توجیه اقتصادی:
بررس امكانسنجي اقتصادي طرح ،برای برآورد نيروي انساني و فاكتورهاي اقتصادي طرح انجام يافته و طرح کاملا اقتصادی است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
تركيبات گوگردي از جمله مهم‌ترین آلايندههاي سوختهاي فسيلي هستند كه 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 سوختهاي پاك است. مطابق با الزامات استانداردEuro-5 ، فرایندهاي تصفيه هيدروژني بايد ميزان تركيبات گوگردي را در نفتا تا0.1 ppm و در گازوئيل تا كمتر از 10 ppm كاهش 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 شكلدهي پايه كاتاليست‌ها براي تصفيه هيدروژني نفتا و گازوئيل، دانش ساخت كاتاليستهای دوفلزی (كبالت– موليبدن) و (نیکل _مولیبدن)، برای تصفيه هيدروژني نفتا و دانش ساخت كاتاليست دوفلزی برای تصفيه هيدروژني گازوئيل به دست آمد.
جلوگیری از خروج ارز:
کاتالیست‌های ساختهشده عملكردی مطلوب تجاري دارد و واگذاری دانش فنی ساخت به شرکتهای داخلی و تولید داخلی آن، از خروج سالانه ميليونها دلار ارز جلوگیری می‌کند.
تجاری‌سازی:
دانش ساخت كاتاليست دوفلزی (كبالت– موليبدن) برای تصفيه هيدروژني نفتا به شركت كاتاليست و رنگينه پارس واگذار شده است.
توجیه اقتصادی:
امکانسنجي اقتصادي طرح جهت برآورد نيروي انساني و فاكتورهاي اقتصادي انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
اتیلن اكسايد يكي از پركاربردترين و مهم‌ترین مواد شيميايي است كه در بسياري از فرآیندهاي صنعتي به‌عنوان يك ماده واسطه به کار میرود. اين تركيب شيميايي مشتقات متعدد دارد كه مهم‌ترین آن‌ها اتيلن گليكولها، اتانول آمينها و آكريلونيتريلها هستند كه در ساخت محلولهای ضديخ، پلياسترها، الياف مصنوعي، حلالهاي با نقطه جوش بالا، مواد ضدعفونيكننده، مواد گندزدا، مواد استريلكننده وسايل پزشكي، چرم مصنوعي و غيره كاربرد فراوان دارند. با توسعه این دانش فنی، امکان استحصال پايه آلفا-آلومينا و نقره از كاتاليست 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 شركت اسپك به دانش ساخت كاتاليست 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 توليد انبوه و تجاريسازي كاتاليست توسط شركت اكسير نوين فرآیند آسيا، با نظارت و همكاري پژوهشگاه صنعت نفت، منعقد شده است.
توجیه اقتصادی:
امکانسنجي اقتصادي طرح برای برآورد نيروي انساني و فاكتورهاي اقتصادي انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
در صنايع پالايشگاهي، توليد محصولاتي مانند گازوئيل و بنزين از تهماندههاي نفتي، از اهميتی ويژه برخوردار است. اكثر پالایشگاه‌هاي كشور احداث اين واحدها را در برنامههاي توسعهاي خود دارند. واحد RFCC توليد محصولات ميان تقطير از برش‌های سنگين نفتي را برعهده دارد. خوراك واحد RFCC، ابتدا بايد در واحد تصفيه هيدروژني (RCD) گوگردزدايي، نيتروژنزدايي و فلززدايي شود. با توجه به شرایط خاص خوراك، مصرف كاتاليستهای هیدروتریتینگ بسيار بالاست (بالغ بر 1500 تن در سال در يكي از پالایشگاه‌هاي كشور).
مگاپروژه:
در حال‌حاضر، سالانه بالغ بر 1500 تن کاتالیست هيدروتريتينگ برش‌های سنگين نفتي،در واحد RCD پالایشگاه اراک مصرف میشود که از شرکتهای سازنده خارجی خریداری میشود.
بومیسازی:
با استفاده از منابع داخل كشور براي ساخت پايه كاتاليست‌ها، تدوين دستورالعمل غيرفعال شدن تسريعيافته كاتاليست‌ها و دستيابي به دانش ساخت و شكلدهي پايه هاي هشت نوع كاتاليست، می‌توان سالانه از خروج میلیونها دلار ارز از كشور جلوگیری کرد.
در این راستا اولين سامانه راكتوري فشار بالا در كشور، جهت ارزيابي کاتالیست‌های واحد RCD طراحي و ساخته شد و گزارش فعاليتهاي انجامشده به تایید شركت ملي پخش و پالايش فرآوردههاي نفتي رسید.
جلوگیری از خروج ارز:
برآورد شده که با بومیسازی ساخت کاتالیست‌های هیدروتریتینگ، سالانه حدود 30 میلیون دلار در مصرف ارز صرفهجویی شود.
تجاری‌سازی:
شركت اكسيرنوين فرآیند آسيا، با نظارت و همكاري پژوهشگاه صنعت نفت، در حال توسعه توليد انبوه كاتاليستهای هیدروتریتینگ است.
توجیه اقتصادی:
امکانسنجي اقتصادي طرح جهت برآورد نيروي انساني و فاكتورهاي اقتصادي 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 شكست هيدروژني يا هيدروكراكينگ، از فرآیندهاي مهم پالايشگاهي است كه در آن برش‌های سنگين نفت در حضور كاتاليست و هيدروژن میشكنند و بنزين، گازوئيل و فرآوردههاي ميانتقطير توليد ميشوند. همزمان با شكست هيدروژني، مقدار تركيبات گوگردي و نيتروژني خوراك نیز كاهش مييابد. امروزه مصرف ساليانه كاتاليستهاي هيدروكراكينگ در پالایشگاه‌هاي كشور حدود 200 تن است. از اين رو دستيابي به دانش فني ساخت اين كاتاليست‌ها، در راستاي بوميسازي تولید و جلوگيري از واردات آن‌ها، ضروري است. با دستیابی به این دانش فنی، سطح ناخالصيها، بیش از كاتاليستهاي مشابه خارجي، کاهش مییابد و بازده توليد فرآوردههاي ميانتقطير افزایش خواهد یافت.
بومیسازی:
با استفاده از توان نيروي انساني متخصص و قابلیت آزمايشگاههاي شناسايي و ارزيابي خصوصيات كاتاليست‌ها، فعاليت كاتاليستهاي شكست هيدروژني در مقياس پايلوت تعیین شد. همچنین با راهاندازی پايلوت، فعاليت كاتاليستهاي شكست هيدروژني در شرايط عمليات صنعتي بررسی و با استفاده از امكانات و تجهيزات ويژه، ساخت و شكلدهي كاتاليست در مقياس بنچ انجام شد. با انجام این پروژه و دستیابی به دانش ساخت كاتاليست شكست هيدروژني (هيدروكراكينگ)، ساخت و شكلدهي پايه کاتالیست هيدروكراكينگ و كاتاليست هيدروكراكينگ با پايه سيليكا-آلومينا انجام شد و فرمولاسيون توسعهیافته در پژوهشگاه صنعت نفت به تایید مديريت تحقيق و توسعه شركت پخش و پالايش فرآوردههاي نفتي 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، توليد انبوه كاتاليست در شركت اكسيرنوين فرآیند آسيا در حال انجام است.
توجیه اقتصادی:
امکانسنجي اقتصادي طرح جهت برآورد نيروي انساني و فاكتورهاي اقتصادي انجام شده و طرح کاملا اقتصادی است.
پژوهشكده توسعه فرآورش و انتقال گاز
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
رشد مصرف انرژي و خصوصاً توجه جهاني به انرژيهاي پاك، توسعه فرآیندهاي گاز را اجتناب ناپذير كرده است. يكي از اهداف اين فرآیندها، حذف سولفيد هيدروژن، از جريان گاز اسيدي خروجي واحدهاي شیرینسازی پالایشگاه‌ها است. بخش اعظمي از اين گاز را ماده خطرناك و سمي سولفيد هيدروژن(H2S) تشكيل ميدهد كه براي انسان و محیط‌زیست مضرات فراواني دارد و هر روزه قوانين زيستمحيطي سختگيرانهتري در مورد انتشار آن در محيط وضع میشود. در اين جهت استفاده از فرآیند بازيافت گوگرد (Sulfur Recovery Unit) و يا (SRU)، براي تبديل سولفيد هيدروژن موجود در گازهاي اسيدي به گوگرد عنصري از دهههاي پيش متداول بوده است. وظيفه واحد بازيافت گوگرد، تبديل ماده سمي سولفيد هيدروژن موجود در گازهاي اسيدي پالایشگاه‌هاي گاز و نفت، به ماده مفيد گوگرد عنصري است كه استفادههاي فراواني در صنايع شيميايي، كشاورزي، بهداشتي و نظامي دارد. به دليل مسائل زيستمحيطي، انتشار گازهاي خطرناك H2S و SO2 حتي به ميزان كم به محيط مجاز نيست. بنابراين بدون وجود اين واحد، عملاً امكان كار پالایشگاه‌ها وجود ندارد؛ با توجه به منابع عظيم گاز ترش در كشور و تجمع حجم بسيار زياد گوگرد استحصال شده از گازهاي استخراجي از مخازن، ضرورت به‌کارگیری واحدهاي بازيابي و دانهبندي گوگرد آشكار ميشود. در اين ميان توسعة تكنولوژي طراحي و ساخت اين واحد به منظور بوميسازي اين فرآیند و اجتناب از خريد مكرر ليسانس خارجي، امري ضروري ميباشد. در اين طرح ضمن به‌کارگیری اطلاعات علمي منابع گوناگون و طراحي و ساخت پايلوت بازيافت گوگرد، بااستفاده از روش مهندسي معكوس اطلاعات تكنولوژيك و گلوگاهاي فرآیندي بازيافت گوگرد استخراج شد و در نهايت با كسب دانش فني اين فرآیند، طراحي پايه واحدهاي صنعتي کشور انجام شده است. همچنين با ساخت کاتالیست‌های موردنیاز فرآیند و انجام تستهای فيزيكي، شيميايي، مكانيكي و راكتوري، بسته دانش فني ساخت كاتاليست تهيه، جهت ساخت در مقياس صنعتي ارائه و به شرکت های سازنده کاتالیست واگذار شده است.
مگاپروژه:
اين فرآیند در ايران به دليل ترش بودن اكثر مخازن گازي استفاده گستردهاي دارد و در حال‌حاضر در هفت پالايشگاه نفت (آبادان، اراك، اصفهان، تبريز، تهران، بندر عباس و شيراز)، پالایشگاه‌هاي گازي شهيد هاشمي نژاد، ايلام و بيشتر فازهاي پارس جنوبي و دو مجتمع پتروشيمي رازي و خارگ واحدهاي ،SRU وجود دارد. بنابراين با بومیسازی اين تكنولوژي نياز همه پالایشگاه‌هاي نفت و گاز جديد براي خريد ليسانس خارجي مرتفع شده است. از طرف ديگر از دانش كسب شده می‌توان در جهت رفع اشكال و بهینهسازی واحدهای موجود استفاده نمود.
بومیسازی:
همانگونه كه عنوان شد، هدف از اين طرح بومیسازی دانش فني فرآیند بازيافت گوگرد بوده است. در فاز اول طرح با ساخت کاتالیست‌های مختلف فرآیند (آلومينا، آلومينا تقويت شده، تيتانيا و TGT) تا مقياس 200 كيلوگرم با خواص مشابه و يا بهتر از نمونه معتبر خارجي دانش فني كاتاليست بومي میشود. در فاز دوم براي اولين بار طراحي پايه واحد بازيافت گوگرد پالايشگاه گاز بيد بلند I، با ظرفيت 160 تن در روز انجام شده است كه به‌عنوان پروژه برتر وزارت نفت در جشنواره پژوهش و فناوري سال 93 انتخاب شد. با انجام این پروژه و پروژههای دیگر، دانش طراحی واحدهای بازیافت گوگرد با خوراکها و ظرفیتهای مختلف بومیسازی شده و اکنون پژوهشگاه صنعت نفت از توانمندی ارائه دانش فنی و طراحی واحدهای بازیافت گوگرد با راندمان بالا برخوردار است و دیگر نیازی برای خرید دانش فنی از شرکت های خارجی وجود ندارد.
جلوگیری از خروج ارز:
كليه واحدهای بازيافت گوگرد كنوني در پالايشگاه نفت و گاز با ليسانس خارجي طراحي و ساخته شده است. اين در حالي است كه براي ساخت اين واحد با ظرفيت 100 تن در روز، حدود 30 ميليون دلار ارز از كشور خارج میشود. با بومیسازی دانش فني طراحي و ساخت تجهيزات اين فرآیند، عملا از خروج ارز جلوگيري شده است.
تجاری‌سازی:
با بومیسازی تکنولوژی، خدمات ذيل توسط پژوهشگاه صنعت نفت قابل ارائه است:
- ارائه دانش فني فرآیند SRU شامل واحدهای تغليظ گاز اسيدي (AGR)، كلاوس و تصفيه گاز نهايي (TGT) براي بازيافت بالاي 5/99 درصد گوگرد
- طراحي پايه واحدهای SRU
- ساخت تجهيزات خاص فرآیند با طراحي پژوهشگاه توسط شركت منتخب
- ساخت و تهيه كاتاليستهاي ارتقاء يافته فرآیند براي پالایشگاه‌هاي در حال كار و آتي
- رفع اشكال واحدهای SRU پالایشگاه‌هاي كشور
- افزايش بازيافت واحدهای موجود با طراحي و احداث واحدهایTGT
توجیه اقتصادی:
همانگونه كه عنوان شد، تا چند سال قبل ليسانس واحدهای SRU كشور از خارج خريداري میشده است. از طرف ديگر بيشتر هزینههای اين فرآیند مربوط به تجهيزات آن است كه اين تجهيزات هم به دليل خاص بودن از خارج تامين شده است با بومیسازی دانش فني اين فرآیند و ساخت تجهيزات در داخل كشور، صرفهجویی زيادي صورت خواهد گرفت.
نظر کارفرما:
اين طرح با حمايت مديريت پژوهش و فناوري شركت ملي گاز ايران به‌عنوان كارفرما انجام شد. شركت ملي گاز به‌عنوان كارفرما مراحل كار را تاييد نموده و در نامهاي مشترك از طرف رئيس محترم پژوهشگاه و مدير عامل شركت ملي گاز ايران، به وزير محترم نفت (نامه شماره گ 0 /68891 مورخ 18/5/93) دستيابي به دانش فني طراحي اين فرآیند را اعلام و خواستار واگذاري طراحي واحدهای جديد به پژوهشگاه مطرح شد. وزير محترم نفت نيز به معاونت فناوري وزارت نفت، دستور بررسي موضوع را داد كه پس از آن شش شركت منتخب روش پژوهشگاه در مهندسي معكوس، براي طراحي واحدهای جديد را مورد ارزيابي و همگي آن‌ها توانمندي پژوهشگاه را در اين زمينه مورد تاييد قرار دادند. پس از آن تاکنون پژوهشگاه صنعت نفت طراحی 5 واحد صنعتی SRU را در کشور انجام داده است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
رشد مصرف انرژي و خصوصاً توجه جهاني به انرژيهاي پاك، توسعه فرآیندهاي گاز را اجتناب ناپذير كرده است. امكان تبديل گاز طبيعي به فرآوردههاي ميان تقطير مايع، از اوايل قرن بيستم وجود داشته است، ليكن ملاحظات اقتصادي و محدوديتهاي فناوري، روند توسعه اين روش را محدود نموده بود. از آنجا كه ايران داراي رتبه دوم جهاني از نظر ميزان ذخاير گاز طبيعي ميباشد، دستيابي به فناوري GTL به‌عنوان يك مزيت بالقوه در بهرهگيري از اين ذخيره خدادادي، بسيار حائز اهميت ميباشد.
اين طرح گام نهائي در جهت تدوين و مرتبط ساختن فعاليتهاي تحقيقاتي است كه پژوهشگاه از بيش از 15 سال قبل، در زمينههاي مختلف GTL به انجام رسانده است. اين فعاليتها شامل توسعه كاتاليست، طراحي راكتور، توسعه الگوي فرآیندي، بررسيهاي اقتصادي، مطالعات در مقياس پايلوت و توسعه اجزاء فناوريGTL بوده است. با كنار هم گذاشتن دستاوردهاي حاصل از اين تحقيقات و مشخص شدن كاستيها و تمركز بر رفع آن‌ها، در نهايت بسته دانش فني، حاصل خواهد شد.
لازم به ذكر است كه امروزه، با توسعه تكنولوژي می‌توان هر منبع كربن يا هيدروكربن، مانند ذغال سنگ، زباله، ضايعات كشاورزي، لاستيكهاي مستعمل و نظاير آن را در مرحله اول، به گاز سنتز تبديل كرد و سپس با بهرهگيري از سنتز FT، گاز سنتز حاصله را به سوختهاي مايع تبديل نمود. بر همين اساس امروزه فناوري GTL را به‌عنوان حالت خاصي از فناوري كليتر XTL در نظر ميگيرند.
مگاپروژه:
با توسعه استخراج گاز از مجتمع عظيم پارسجنوبي، حجم عظيمي گاز تصفيهشده توليد خواهد شد كه بسيار فراتر از نيازهاي داخلي به اين محصول خواهد بود. فناوري GTL می‌تواند با تبديل بخش قابل توجهي از اين گاز به هيدروكربنهاي ميان تقطير، كمبودهاي فعلي در اين زمينه را بهخوبي جبران نمايد. ضمن اينكه محصول توليدي GTL بر خلاف محصولات پالايشگاهي، كاملاً عاري از آلايندههاي گوگردي، نيتروژني و فلزات سنگين ميباشد و از اين نظر با هيچگونه چالشي از نظر دستيابي به استانداردهاي سخت محیطزیستي جديد مواجه نخواهد بود.
بومیسازی:
به جز بخشهایي كه فناوري آن‌ها بهصورت در دسترس يا به اصطلاح (Open Art) ميباشند، كليه اجزاء اصلي فناوري و مخصوصاً كاتاليست و راكتور بخش سنتز هيدروكربنها (سنتز فيشر تروپش يا FT) كاملاً در پژوهشگاه بوميسازي شده است و بر اساس همين فناوري بومیشده، طراحي بنيادي يك واحد GTL با ظرفيت 3000 بشكه در روز در جزيره قشم براي يك سرمايهگذار بخش خصوصي انجام شده است. همچنين طراحي مفهومي و بنيادي يك واحد GTL به ظرفيت 1000 بشكه در روز، براي يكي از شركتهاي تابعه نفت با خوراك “گاز همراه” و با هدف توليد SynCrude به اتمام رسیده است، كه با احداث و بهرهبرداري از اين دو پروژه، عملاً دانش فني توسعه داده شده، به اثبات خواهد رسيد.
مزایا برای ایران:
تاكنون هيچ واحد صنعتي GTL در كشور احداث نشده است. بر اساس این دانش فنی، علاوه بر احداث دو واحد 3000 بشكه در روز در جزيره قشم و 1000 بشكه در روز در اهواز، واحدهاي بزرگتر و بيشتري را می‌توان در كشور احداث نمود كه بهعلت بومي بودن فناوري نياز به پرداخت هزينههاي سنگين بهرهبرداري از دانش فني خارجي نخواهد بود و از خروج سالانه ميليونها دلار ارز، جلوگيري خواهد شد.
تجاری‌سازی:
همانطور كه در بخش بوميسازي ذكر شد، با سرمايهگذاري بخش خصوصي، يك واحد تجاري GTL در منطقه جزيره قشم در حال طراحي تفضیلی و ساخت است كه پيشبيني ميشود با راهاندازی و اثبات عملكرد آن، سرمايهگذاري بر تعداد بسياري از واحدهاي مشابه با ظرفيت بيشتر نيز صورت گرفته و اين فناوري، كاملاً تجاري شده و قدرت رقابت با فناوري‌هاي شركتهاي رقيب را پيدا كند. همچنين با راهاندازی و عمليات واحد 1000 بشكه در روز در اهواز، كارایي فناوري GTL در تبديل گازهاي همراه به SynCrude به اثبات خواهد رسيد و شركت ملي نفت ايران به راهحل جديد و موثري براي حل مشكل گازهاي همراه و افزايش ظرفيت توليد نفت خام دست خواهد يافت.
توجیه اقتصادی:
با توجه به مزيت ايران از نظر دسترسي به منابع ارزان گاز طبيعي و نيز بهرهگيري از فناوري‌هاي پيشرفته در توسعه دانش فني GTL كه سرمايهگذاري ثابت و سرمايه در گردش عمليات واحد را پایين خواهد آورد، و همچنین كيفيت بسيار بالاي محصولات اين فرآیند از نظر استانداردهاي زيست محيطي، قيمت تمام شده محصولات توليدي پایينتر از فرآوردههاي حاصل از پالايش نفت خام خواهد بود. بنابراين، اين فناوري می‌تواند بهخوبي با فناوري‌هاي مشابه رقابت نموده و از جذابيت اقتصادي برخوردار خواهد بود. همچنين در واحدهاي توليد نفت خام، بهرهگيري از فرآیند GTL می‌تواند حجم گازهاي همراه را كاهش داده و به ظرفيت توليد نفت خام بيافزايد.
نظر کارفرما:
هر دو كارفرماي طرح، از کیفیت كارها رضايت داشته و با آگاهي از اين امر كه اين طرح، فناوري GTL را كاملاً بومي مينمايد، از پيشبرد آن حمايت مينمايند.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
فناوری پارسی سول، جايگزينی حلالهای فعلی واحدهای شیرینسازی گاز با حلال پارسی سول و طراحي يك واحد شیرینسازی گاز ترش بر مبناي استفاده از حلال پارسي سول است. بر اساس زير ساخت بهوجود آمده، می‌توان بر طبق شرايط گاز خوراك و استاندارد گاز شيرين توليدي، ابتدا حلال پارسي سول مناسب را انتخاب نمود و سپس بر مبناي حلال انتخاب شده طراحي پايه فرآیند شیرینسازی را انجام داد. همچنين ارزيابی کمی و کیفی حلالهای مورد استفاده در واحدهای شیرین سازی و بازیابی حلالهای مستعمل، از دیگر کاربردهای این فناوری است که می‌تواند علاوه بر افزایش ظرفیت واحدهای شیرین سازی، هزینه های عملیاتی واحدهای شیرین سازی را کاهش دهد و منجر به کسب درآمد بیشتر گردد .
بومیسازی:
فناوري پارسي سول، فناوري شیرینسازی گاز طبيعي، مديريت حلالهاي مصرفي و بازيابي حلالهاي مستعمل میباشد. فناوري به دست آمده، حاصل از انجام يک طرح تحقيقاتي با حمايت مديريت پژوهش و فناوري شرکت ملي گاز ايران است. اين طرح با نام “فرمولاسيون آمینهای جديد و مديريت حلالهاي مصرفي” از پایيز سال 1386 شروع گرديد و در بهار سال 1391 به پايان رسيد. اين طرح با سه محوريت اصلي انجام پذيرفت که عبارتند از: 1- تهيه دانش فني فرمولاسيون آمینهای جديد شامل هشت پروژه، 2- طراحي و ساخت واحد نيمه صنعتي شیرینسازی گاز طبيعي شامل يک پروژه 3- بازيابي آمینهای مستعمل پالایشگاه‌هاي گاز کشور شامل چهار پروژه و با مجموع سيزده پروژه.
جلوگیری از خروج ارز:
كليه واحدهای شيرين سازی گاز در پالایشگاههای گاز و صنايع پتروشيمي، در حال‌حاضر از ليسانس خارجي استفاده ميکنند. اين در حالي است كه سالانه مقادیر قابل توجهی حلال وارد کشور ميشود و در نتيجه سالانه دهها ميليون دلار ارز از كشور خارج میگردد. با بومیسازی دانش فني واحدهای شيرين سازی، از خروج ارز جلوگيري خواهد شد.
تجاری‌سازی:
اين فناوری هم اکنون تجاری شده است و می‌تواند خدمات ذيل را ارائه دهد:
- طراحي و مهندسی حلال پارسي سول براي حذف گازهاي اسيدي و مرکاپتان‌ها بر اساس شرايط گاز خوراك برای واحدهای موجود
- انجام آزمايشات لازم جهت ارزيابي حلال پارسي سول و يا هر حلال آميني شامل: اندازهگيري کليه خواص ترموفيزيکي، حلاليت گازهاي اسيدي و مرکاپتان‌ها و تعيين بارگذاري آن‌ها، نرخ خوردگي، آلياژهاي مختلف در حلالها در شرايط عملياتي و …
- طراحي واحدهاي شيرينسازی پالایشگاههای گاز و صنايع پتروشيمي
- شبیهسازی فرآیندهاي شیرینسازی گاز توسط حلالهاي آميني
- آناليز كمي و كيفي حلالهاي متداول شیرینسازی و حلال پارسی سول
توجیه اقتصادی:
اقتصاد فناوري پارسي سول را در دو بخش مجزا می‌توان بررسي نمود:
1- طراحي واحدهاي شیرینسازی: جلوگيري از پرداخت هزینههای سنگين بهرهبرداري از دانش فني خارجي
2- مديريت حلالهاي مصرفي : دومین دستاورد فناوري پارسي سول، بومیسازی دانش و تجربه آناليز آلايندههاي موجود در حلالهاي مصرفي پالایشگاه‌ها است. در اين بخش نيز، در دنيا تعداد معدودي شركت وجود دارند كه می‌توانند اين آناليزها را انجام دهند. در حالي كه در حال‌حاضر، پژوهشگاه صنعت نفت می‌تواند با هزينه آناليز و زمان كمتر اين كار را انجام دهد.
نظر کارفرما:
اين طرح با حمايت مديريت پژوهش و فناوري شركت ملي گاز ايران به‌عنوان كارفرما انجام شده است که کارفرما در فروش دانش فنی اين فناوری شريک است. کارفرما استفاده از اين حلال را در پالايشگاه گاز مسجد سليمان و ايلام پيگيری کرده و به نتيجه رسانده است. دانش فنی موجود جهت طراحی واحد شیرینسازی گاز در پروژه 1000 بشکهای GTL مورداستفاده قرار گرفته است.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
آناليز كمي و كيفي تركيبات گوگردي و جيوه، يكي از آناليزهاي مهم در صنايع پالايش گاز ميباشد. به دليل مشكلات ناشي از حضور اين تركيبات در جريان گاز، لازم است همواره ميزان آن‌ها كنترل شود. يكي از روشهای قابل کاربرد، روش اسپكتروسكوپي تحرك يوني میباشد كه تاكنون در حوزه نفت، گاز، پالايش و پتروشيمي در اين خصوص به مرحله عملياتي نرسيده است. حد تشخيص در اين روش در حد ppb براي جيوه و ppm براي تركيبات گوگردي ميباشد. زمان جوابدهي در اين روش، در حد ثانيه بوده كه بسيار قابل توجه است.
بومیسازی:
این روش براساس یک دستگاه اسپكتروسكوپي تحرك يوني، ساخت يك شركت دانش بنيان ايراني در شهرك علمي تحقيقاتي دانشگاه صنعتي اصفهان، با مشارکت پژوهشگاه صنعت نفت و به سفارش امور پژوهش شركت ملي گاز، توسعه داده شده است. بنابراين دانش فنی آن کاملا بومی و خدمات پس از فروش آن كامل بوده و داراي ضمانتنامه معتبر میباشد. لازم به ذكر است قطعات و تجهيزات لازم همواره در دسترس بوده و قابل ارائه است.
جلوگیری از خروج ارز:
با توجه به اینکه تمام مراحل ساخت اين دستگاه در داخل ايران انجام ميشود، بنابراين، از خروج ميلیونها دلار ارز از كشور، جلوگيري به عمل خواهد آمد.
تجاری‌سازی:
با توجه به اجراي موفقيتآميز فاز آزمایشگاهی آناليز كمي و كيفي تركيبات گوگردي و جيوه در تركيب گاز، امكان راهاندازی خط توليد جهت مصارف خاص در داخل كشور امكان پذير میباشد.
توجیه اقتصادی:
با توجه به اينكه اين تجهيز در داخل كشور توليد میشود و روشهای مشابه فقط خارجي است، بنابراين از نظر اقتصادي كاملاً به صرفه میباشد. ضمن اينكه با ارزيابي و كنترل مقدار جيوه، از خوردگي تجهيزات و صرف هزینههای زياد جلوگيري میگردد.
نظر کارفرما:
اين پروژه، از پروژههاي مصوب انستيتو فرآورش گاز بوده كه در انتهاي سال 99 به اتمام رسيده است و در حال‌حاضر در مرحله ارزيابي توسط امور پژوهش شركت ملي گاز میباشد.
طرح‌های کاربردی/ حل معضل:
در سال 1378 پتروشيمي خارگ از پژوهشگاه صنعت نفت درخواست كرد تا راهحلي براي جلوگيري از سوزاندن يك برش هيدروكربوري ترش (ميعانات گازي ترش) كه در ابتداي كارخانه جمعآوري ميشد، ارائه دهد. اين برش بهدلیل وجود مقاديري ناخالصي بهشكل تركيبات گوگردي سوزانده میشد كه اين امر علاوه بر ايجاد آلودگي در محیط‌زیست بر اثر انتشار گاز آلاينده دياكسيدگوگرد به محيط، موجب اتلاف انرژي ناشي از سوزاندن تركيبات هيدروكربوري ارزشمند نيز میشد.
با بررسي هاي آزمايشگاهي بر برش مذكور، مشخص شد كه يك برش هيدروكربوري حاوي هيدروكربورهاي C5 تا C10 با ساير مشخصاتي كه با كارفرما مورد توافق قرار گرفت، از آن قابل استحصال است كه در حقيقت يك نوع بنزين خام است. با توجه به نزديك بودن اين محدوده هيدروكربوري به محدوده هيدروكربوري بنزين، محصول بهدست آمده بنزين بازيافتي نام گرفت و پروژه بنام بنزين بازيافتي خارگ معروف شد.
بومیسازی:
پس از اتمام بررسيهاي آزمايشگاهي و جمعآوري اطلاعات تكميلي در ارتباط با برش مذكور، طراحی پايه و پس از آن طراحي تفصيلي با ظرفيت 1500 بشكه در روز در پژوهشگاه صنعت نفت انجام شد. فرآیند طراحي شده كه شامل واحدهای تقطير و شستشو با سود بود، بهنحوي طراحي گرديد كه از انعطافپذيري لازم در برابر تغييرات احتمالي آينده در تركيب و شدت جريان خوراك برخوردار باشد.
جلوگیری از خروج ارز:
با توجه به انجام تمام مراحل برپايي اين واحد شامل مطالعات و بررسي هاي آزمايشگاهي و امكانسنجي، طراحي پايه، طراحي تفصيلي در پژوهشگاه صنعت نفت و همچنين تأمين بيش از هفتاد درصد ادوات موردنیاز پروژه از منابع داخل كشور، از خروج ميلونها دلار ارز از كشور جلوگيري بهعمل آمد.
تجاری‌سازی:
با توجه به اجراي موفقيت آميز پروژه استحصال بنزين خام از ميعانات گاز در مجتمع پتروشيمي خارگ، تجربه مهندسي اين پروژه آماده واگذاري جهت اجرا در موارد مشابه میباشد.
توجیه اقتصادی:
خوراک واحد بنزين بازيافتي تا قبل از نصب و راهاندازی، بهدلیل ناخالصيهاي گوگردي و برخي هيدروكربورهاي سنگين، ارزشي چندانی نداشته و در Burn pit مجتمع پتروشيمي خارگ سوزانده میشده است ليكن بعد از طراحي، ساخت، نصب و راهاندازی این واحد، محصول آن با قيمت بشكهاي حداقل پنج دلار بيشتر از قيمت هر بشكه نفت خام صادر ميگردد. با توجه به ظرفيت نامي واحد و قيمت نفت خام در زمان راهاندازی پروژه، در كمتر از شش ماه هزینههای سرمایهگذاری بازگشت داده شد و از آن زمان تاكنون درآمد اين واحد به‌عنوان سود در نظر گرفته ميشود.
نظر کارفرما:
راهاندازی اين واحد در اواخر آذرماه 84، در حضور كارشناسان پژوهشگاه صنعت نفت توسط مجتمع پتروشيمي خارگ با موفقيت انجام و صورتجلسه تحويل آن در پنچم دي ماه 84 با كارفرما امضاء شد. اين واحد از زمان راهاندازی تا كنون بدون هيچگونه مشكلي در بهرهبرداري بهسر ميبرد و كارفرماي محترم در سالهاي 85 و 87 نيز كتبا مراتب رضايتمندي خود را از اين پروژه اعلام نموده است.
