فرزانه گلپور – کارشناس ارشد مهندسی شیمی گرایش فرآیند
تحریریه رسانه ایران کاتالیست
تصفیه هیدروژنی یا همان Hydro Treating یکی از فرآیندهای حیاتی در پالایش نفت و گاز است که به منظور کاهش آلاینده‌های گوگردی، نیتروژنی و سایر ترکیبات مضر از سوخت‌ها و محصولات هیدروکربنی به کار می‌رود. این فرآیند علاوه بر بهبود کیفیت سوخت‌ها، به پالایشگاه‌ها کمک می‌کند تا با استانداردهای زیست‌محیطی روز دنیا هم‌راستا شوند که سال به سال سخت‌تر می‌شوند.
ترکیبات گوگردی یکی از عمده‌ترین آلاینده‌ها در برش‌های هیدروکربوری هستند که در فرآیندهای پالایشی توزیع می‌شوند. این آلاینده‌ها بیشتر در برش‌های سنگین نفت خام یافت می‌شوند و با افزایش سنگینی نفت خام ورودی به پالایشگاه‌ها، میزان این ترکیبات در برش‌های هیدروکربنی هم بالا می‌رود.
این ترکیبات نه تنها در فرآیندهای پالایشی مشکلاتی ایجاد می‌کنند، بلکه از دید زیست‌محیطی نیز خطرات جدی دارند. ترکیبات گوگردی به دلیل سمی بودن، هنگام احتراق آلایندگی‌های خطرناک ایجاد کرده و به‌شدت مضر هستند. همین موضوع باعث شده پالایشگاه‌ها و صنایع مرتبط، نیازمند فرآیندهایی مانند تصفیه هیدروژنی برای کاهش این آلاینده‌ها باشند.
اولین واحدهای تصفیه هیدروژنی در سال ۱۹۴۶ با استفاده از کاتالیست‌های بوکسیت طراحی شدند. این کاتالیست‌ها بدون هیدروژن کار می‌کردند و عملکرد محدودی داشتند.
در دهه ۱۹۵۰، کاتالیست‌هایی با ترکیب کبالت/مولیبدن به پایه بوکسیت افزوده شدند که باعث بهبود عملکرد فرآیند و حذف مؤثرتر ترکیبات گوگردی گردید. در دهه‌های بعد، با اضافه کردن هیدروژن به فرآیند، عملکرد کاتالیست‌ها به‌طور چشمگیری افزایش یافت.
در نهایت، پایه‌های گاما آلومینا جایگزین بوکسیت شدند که این تغییر باعث افزایش دوام و کارایی کاتالیست‌ها شد. گاما آلومینا به‌عنوان یک پایه ایده‌آل شناخته می‌شود، زیرا سطح بیشتری برای بارگذاری مواد فعال فراهم می‌آورد.
امروزه کاتالیست‌های مختلفی برای تصفیه هیدروژنی بر اساس نوع برش هیدروکربوری و ترکیب آلاینده‌ها به کار می‌روند. کاتالیست‌های اصلی این فرآیند عبارتند از:
این کاتالیست‌ها معمولاً بر پایه گاما آلومینا ساخته می‌شوند و برای کاهش آلاینده‌های گوگردی در برش‌های سنگین‌تر استفاده می‌شوند. این ترکیب برای حذف ترکیبات H2S و SOx از سوخت‌ها و محصولات پالایشی بسیار مؤثر است.
این کاتالیست‌ها برای برش‌های سبک‌تر و فرآیندهای کاهش آلاینده‌های نیتروژنی و ترکیبات پیچیده دیگر به کار می‌روند. آن‌ها بیشتر در فرآیندهایی که به بهبود کیفیت دیزل و بنزین کمک می‌کنند، کاربرد دارند.
در فرآیند تصفیه هیدروژنی، علاوه بر کاهش آلاینده‌های گوگردی، کاتالیست‌ها نقش کلیدی در بهبود ویژگی‌های دیگر سوخت‌ها و محصولات دارند. مهم‌ترین فرآیندها عبارتند از:
فرآیندی است که در آن گوگرد با استفاده از هیدروژن و کاتالیست‌های تصفیه هیدروژنی از سوخت‌ها حذف می‌شود. در این فرآیند، گوگرد به H2S تبدیل و از ترکیبات هیدروکربنی جدا می‌گردد.
در این فرآیند، ترکیبات نیتروژنی موجود در سوخت‌ها کاهش می‌یابند و به این ترتیب کیفیت سوخت بهبود می‌یابد.
در این فرآیند، هیدروژن به همراه کاتالیست‌های مشابه کاتالیست‌های تصفیه هیدروژنی برای شکستن هیدروکربن‌های سنگین به هیدروکربن‌های سبک‌تر استفاده می‌شود.
فرآیند تصفیه هیدروژنی در صنایع پالایش نفت و پتروشیمی نقش اساسی در کاهش آلاینده‌های گوگردی و نیتروژنی و بهبود کیفیت سوخت‌ها ایفا می‌کند. استفاده از کاتالیست‌های پیشرفته بر پایه کبالت/مولیبدن و نیکل/مولیبدن، به‌ویژه بر پایه گاما آلومینا، به‌طور گسترده در این فرآیندها استفاده می‌شود. این فرآیندها باعث افزایش کارایی و مطابقت با استانداردهای زیست‌محیطی می‌شوند و در نهایت به بهبود کیفیت سوخت‌ها و کاهش آلاینده‌ها کمک شایانی می‌کنند.
دیدگاهتان را بنویسید