۱۵ اردیبهشت، ۱۳۹۷

صنعت نفت، گاز و پتروشیمی

اهمیت نفت و گاز در جوامـع مـدرن امروزی به خوبی مشخص شده است. هماننـد اغلب فرآیندهـای تولیدی، فرآیند تولید نفـت و گـاز نیز حجـم بسیار زیـادی پساب تولیـد می‌کند که به آن فاضلاب حوزه‌هـای نفتـی و یا نفتـاب می‌گوینـد.

نفتـاب حـاوی هیـدروکربــن‌هـای محلـول و نامـحلـول ماننـد بنــزن، تولـوئــن، اتیل بنزن، زایلن، نفتالن، فنانترن، دی بنزو تیـوفن، فنولـهـا، فلزات سنگین، آروماتیـک‌های چند حلقـه‌ای، سـورفکتـانـت‌ها، مواد ضـد کف، ضـد رسـوب و ضـد خـوردگـی و بیــوسایــدهـا، ذرات معـلــق و … می‌باشنـد که می‌توانـد با آلــوده نمودن هـوا، خاک و منابـع آبـی مشکلات بهــداشتـی و زیست محیـطی زیادی را ایجاد نماید.

از طرف دیـگر، با توجه به بحـران آب و محدودیـت منابـع آب شیرین، تلاش‌های زیادی در جهـت یافتن روشـی مؤثــر و هزینه اثر بخـش برای حذف آلاینده‌های نفتـاب و تصفیــه آن صورت‌گرفته‌است که بنــا به شرایـط محیطـی یکی از روشهـای فیـزیکی، شیمیـایی یا بیـولوژیک برای حـذف یـا کاهـش آلاینـده‌ها استفـاده می‌شود. به عنــوان مثـال در تاسیسات استخـراج نفت دریایی، به دلیل محدودیـت فضـا، استفـاده از روشهای تصفیه فیزیکـی و شیمیایـی فشرده و کـم حجـم در اولـویت قرار دارد، اما به دلیل هزینـه سرمـایه‌گذاری روش‌های فیـزیکی و هزینـه خریـد مــواد شیمیایی و هزینــه تصفیـه لجـن تولیـد شـده در روش‌های شیمیـایی استفاده از این روش‌ها محدود شده است. از طرف دیگر، فرآیندهای تصفیه بیولوژیک نفتاب در تاسیـسات ساحلی استخراج نفـت روشی مقرون به صرفه، کارآمد و دوستدار محیط زیست می‌باشد ولـی معمــولاً به زمان ماند و فضای بیشتری نسبت به فرآینـدهای فیـزیکـوشیمایــی نیاز دارند.

ازن یکی از اکسیـد کننده‌های قوی می‌باشد که به سرعت با بسیـاری از مـواد آلـی موجود در فاضـلاب واکنش می‌دهد و از آن بیشتــر بـرای اکسید کردن سمـوم، ترکیبات نفتی، فنل، سیانید و ترکیبات آلی رنگی استفاده می‌شود.

در صنایع مختلف نفت و پتروشیمی از گاز ازن به دو منظور عمده استفاده می‌شود که درخصوص هریک شرح مختصــری در ادامه ارائـه می‌گردد.

1- بوبری از تصفیه‌خانه ها و تصفیه هوای واحدهای فرآیندی دارای آلایندگی محیطی

در سال‌های اخیر تلاش‌هـای زیادی برای از بیـن بردن بـوهای مزاحم و ناخوشاینـد در پروسه های مختلف صنعتـی در محیط های مختلف انجام شده است.

دراکثرسیستـم‌هایی که تاکنـون برای بـوزدایی استفاده شده است اقدام به استفـاده از بوهای پوششی برای پنهان نمودن بوی نامطلوب انجام گرفته است که این عمـل نه تنهـا بوی نامطلـوب را از بیـن نمی بـرد بلکه حجـم آلاینـده‌هـای بـوزا در محیـط را افزایـش می دهد. همچنیـن سیستـم‌هـای جذب کننـده بـو نیـز از راندمان‌های پائینـی برخـوردار بـوده و بهـره برداری از آن‌ها نیـز در شرایـطی که از ابتـدا طراحی نشده باشنـد، بسیار مشکل خواهد بود.

در حال حاضـر، به اثبات رسیده است که بـوی هر مولکول به ساختمـان آن مولکـول مربوط می شود لذا با تخریب ساختار مولکول می توان بوی آن را به صورت مـوثـر از بیـن برد . بهترین روش برای شکستن ساختار ملکول، اکسیداسیون با یک ماده اکسید کننده می باشد که خود آلاینـده محیط زیست نباشد.

اکسیــژن فعــال یا ازن قــوی ترین و موثرتـرین از بین برنده و رفـع کننده بوهای نامطبوع مانند گازهای شیمیـایی و آرومـاتیـک‌ها و بـوهای ناشی از حیوانات، کپک و قارچ، دود دخانیات و …. است.

این واقعیــت که گازهای زاید، به‌خصوص گازهای زاید صنعتـی حاوی گـوگـرد، به اکسیژن فعال یا ازن حسـاس هستند و توانایی بالای اکسیداسیــون بوسیـله گاز ازن، سبـب گردیده که ازن به عنوان بهترین بـوزدا در جهان مطرح شود.

در گذشته نبـود اطلاعات کاربردی تکنولوژی ازن ژنراتور و ازن ساز در ایـران و نیز هـزینـه بـالای تـولیـد آن در محیـط باعث عدم استفـاده از آن در بــوزدایـی شده است. شـرکـت فنون آردا سبز به عنـوان اولیــن سازنده ازن ژنراتـور در ایــران و شرکتی پیشرو در جهـان برای استفاده از سیستــم‌های مـدرن و مقــرون به صرفـه نمــودن آن‌ها بـرای کاربردهـای زیست محیـطی اقدام به اجرای این گونه پـروژه‌ها در ایران نموده است.

2- استفاده از ازن در فرآیندهای مختلف تصفیـه پساب صنایـع نفتـی و پتروشیـمی

در فاضلاب صنایـع پتــروشیـمی مقادیر جزئـی یا قابـل ملاحظـه‌ای از ترکیباتـی شامـل اتیلن، متــانـول، استـالـدهیـد، اکسید اتیــلـن، اسیـد استیـک، اتیـلـن گلیکـول، پلی اتیلـن، پروپیلـن، بوتـادیـن، استایـرن، بـوتانـول و کاپرولاکتـوم را می‌تـوان مشاهـده کرد.

ایــن تـرکیبـــات شـامـل مـواد اولیه خـام، تمـامـی محصولات واسطـه‌ای و نهـایـی، محصـولات کمکـی و جانبـــی، مـواد شیمیـایـی کمـکی یا فـراینـدی (که در طی فــرایند کلی تولیـد مورد استفــاده قـرار می‌گیــرند) می‌باشنــد. تعییــن غلظـت هـر یـک از آلاینـده‌هـای مـوجــود در فاضـــلاب نـه ضــروری بـوده و نه مطلــوب مـی‌باشد. امـا بــررسـی هـر ترکیـب یا کـلاس آن تـرکیـب در مشخــص نمــودن مبنــع آلاینـده و طراحـی استانـداردهای کنتـرل داخلی مفیـد است. برای کنترل آلودگی در مقیـاس کلی، ترجیحاً از شاخص‌های متـداولی چون BOD، COD، جامدات، رنگ، بو و همچنین سایر پارامترها نظیـر سمیـت، تمایل به ایجاد کـف، روغـن و گریـس استفاده می‌شود. مشخصات کیفــی فاضلاب به ماده پتروشیمی در حال تولید بستگی دارد.

تصفیه یکی از مـوثرترین گزینه‌های مدیریت نفتـاب است که می‌تواند نفتاب را به یک محصول بی خطر و حتی ارزشمند تبدیل کند. گندزدایی، حذف روغـن و چربـی، مواد آلی محلول، جامدات معلـق و محلول (نمـک‌زدایی)، گازهـای محلول(دی اکسیـد کربن، سولفیـد هیـدروژن و هیدروکربـن‌های سبک)، مواد رادیواکتیو و سختی از اهداف اصلی در تصفیه نفتاب هستند.

روش‌های فیزیکی روش‌های، کم هزینه‌ای می‌باشند اما در اکثر مواقع حذف کامل را انجام نمی‌دهند و تغییر فاز آلودگی از شاخصه‌های بارز این فرایندها می‌باشند. یکی از گزینه‌ها تصفیه بیولوژیکی می‌باشد که به سرعت نیز در حال گسترش هستند. عمده مزیت اینگونه روش‌ها تنوع حذف آلایندهای مختلف و هزینه‌های سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری پاییـن می‌باشد و اینکه بــارگذاری‌های آلی و هیـدرولیکـی بالایی دارند اما یکی از مباحث عمده در استفاده از ایـن روش‌ها پاییـن بودن نسبت کمتر از حد مورد نیاز برای تجزیه بیولوژیک جهت حذف ترکیبات دیرتجزیه می‌باشد.

همچنیـــن این روش‌ها قادر به تصفیــه مواد سخت تجـــزیه پذیـــر نمـی‌باشد و جهت افـــزایش تجـزیه پذیری اینگونه ترکیبات امروزه استفاده از فراینـدهای شیمیـایی‌از جمله اکسیـداسیون شیمیـایی به عنـوان پیش تصفیه فرایندهای بیولوژیکی دارای طرفداران زیادی شده است که توانایـی تجزیه مواد سخت تجزیه پذیر را دارا می‌باشند.

 ازن یکی از اکسیـــد کننــــده‌های قـــوی است و بعد از رادیکال فلوئور، رادیکال‌هـــــای هیدروکسیل و اکسیژن اتمی بالاتر قدرت اکسیدکنندگی و الکترونگاتیویته را دارد. ازن به آسانی قادر به اکسیداسیـون ترکیبات بوده و سایر ترکیبـات را با شدت‌های متفـاوت اکسید می‌کند. اکسیداسیـــون مواد با ازن از دو مسیر متصور می‌باشد. یکی روش مستقیــم؛ که در آن به دلیـل واکنــش بیــن ازن و ترکیــب محلول اکسیــداسیـــون انجـام می‌شود و دیـگری روش غیرمستقیم یا رادیکالی که در آن اکسیـداسیون با واکنش رادیـکال هیدروکسیل حاصل از تجزیه ازن، با ترکیب محلول صورت می‌گیـرد.

بر ایـن اساس ازنـاسیـون مستقیـم، مولکول‌های آلـی را به روش‌های مختلفی از قبیـل شکستـن پیـوند دوگانه مـواد و تشکیـل آلدئیـد و کتـون‌ها، افزودن اکسیـژن اتمی به حلقـه‌هـای بنـزنی و همچنیـن واکنـش با الکـل‌ها بــرای تشکیـل اسیدهای آلـی تخریب می‌نمـاید. در حالی که ازن زنـــی غیر مستقیــم تجـزیه ازن به رادیــکال‌های هیــدروکسیـل می‌تواند سبب افزایش چشمگیر رانمان حذف آلاینده گردد.

 

صفحات مرتبط: کاربردهای ازن ژنراتورهای آردا، ازن ژنراتور نیمه صنعتی، ازن ژنراتور صنعتی ، ضدعفونی هوا صنعتی