شیوه های نوین گوگرد زدایی از نفت و گاز
مقدمه
گازها در زیر زمین به صورت مخازن مجرا و یا همراه با نفت وجود دارند و توسعه و رشد صنعت در زمینه گاز طبیعی به توسعه تکنولوژی و دانش فنی در رابطه با حل مسائل مربوط به عملیات ( اکتشاف ، استخراج و تصفیه ) و حمل و نقل این نوع گاز بستگی دارد. اولین بار در سال 1870 میلادی گاز طبیعی بوسیله یک خط لوله چوبی به شهر روچستر نزدیک به نیویورک منتقل گردید. این خط لوله مسائل زیادی را همراه داشت که از آن جمله نشت گاز از لوله در فشار بالاتر 10psi بوده است.
همراه با گاز طبیعی که عموماً از مخازن زیر زمینی نفتی و یا گازی بدست می آید مقداری بخار آب CO2,H2S وجود دارد خط لوله گاز طبیعی بدلیل بالا بودن فشار آن معمولاً از روی زمین کشیده می شود و از لوله های بدون درز استفاده می گردد. انتقال گاز از روی زمین بدلیل سرد بودن محیط خارج نیاز به تعبیه سیستمی بمنظور جدا کردن قطرات آب تشکیل شده دارد.
بمنظور جلوگیری از خورندگی گاز در لوله های انتقال باید H2S آنرا جدا نمود. روش تصفیه ( شیرین سازی ) گاز بهمین دلیل توسعه و پیشرفت نموده است روش شیرین سازی گاز با آمین بدلیل بالا بودن فشار و حجم زیاد آن توسعه بسیاری نموده است سالهای زیادی تنها فرآیند آمین جهت تصفیه گازهای طبیعی مورد استفاده قرار می گرفته است ولی امروزه فرآیندهای زیادی در مورد استفاده قرار می گیرد.
فاکتورهای زیادی در انتخاب نوع فرآیند شیرین سازی گاز باید مورد توجه قرار گیرد که اهم آن به قرار زیر است.
1. نوع ناخالصی هایی که باید از گاز جدا شوند.
2. مقدار ناخالصیهای موجود در گاز و مشخصات گاز تصفیه شده مورد نیاز
3. انتخاب فرآیندی که گازهای اسیدی مورد نظر را جذب و از محیط عمل خارج نماید.
4. مقدار : درجه حرارت و فشار گازی که جهت تصفیه در اختیار می باشد.
عموماً گازهایی که بعنوان گازهای اسیدی همراه با گاز طبیعی وجود دارند CO2,H2S می باشند اغلب گازها مخصوصاً آنهایی که در پالایشگاه ها و مراکز صنعتی وجود دارند دارای عناصری مانند مرکاپتان ، دی سولفید کربن و سولفید کربنیل میباشند. وجود هر یک از این عناصر همراه با گاز طبیعی می تواند شرایط تصفیه و شیرین سازی ( گاز را تغییر دهند واکنشهای شیمیایی غیر قابل برگشت . ناخالصیهای محلول شیرین کننده گاز و با گازهای اسیدی غیر قابل جذب بسیاری از فرآیندهای تصفیه گاز را غیر عملی و غیر اقتصادی توجیه می نماید.
مقدار غلظت گازهای اسیدی در گاز طبیعی در انتخاب نوع فرآیند تصفیه ( شیرین سازی ) گاز بسیار موثر است. بعضی از فرآیندها برای جذب مقدار زیادی گازهای اسیدی مناسب هستند که در این حالت گاز تصفیه شده دارای مقدار نسبتاً زیادی ( بیش از مقدار استاندارد ) گاز اسیدی می باشند. در بعضی از فرآیندهای دیگر مقدار گاز اسیدی موجود در گاز تصفیه شده به چند قسمت در میلیون (ppm) می رسد این نوع فرآیندها برای گازهای طبیعی که دارای گاز اسیدی با درصد کم می باشند بکار می رود.
انتخاب نوع ماده ای که برای شیرین کردن گاز به کار میرود نشانگر آن است که چه نوع گاز اسیدی و تا چه مقدار باید از محیط عمل خارج گردد در بعضی روشهای تصفیه گاز تنها یک نوع از گاز اسیدی موجود در گاز طبیعی جذب می گردد و در بعضی حالت کلیه گازهای اسیدی موجود در گاز طبیعی از محیط خارج می شوند بعضی از مواد شیرین کننده گاز مقدار زیادی از هیدروکربن ها را نیز جذب می نمایند.
عمل تصفیه گاز طبیعی همواره در فشار زیاد انجام می شود ولی در موارد استثنائی فرآیندهائی وجود دارند که گاز را در فشار پایین تصفیه می نماید. اغلب فرآیندها با کنترل درجه حرارت بیش از درجه حرارت محیط انجام می شوند بعضی از روشهای تصفیه در صورتیکه مقدار گاز کم باشد از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد ولی در همین روشها الگو مقدار حجم گاز مورد تصفیه زیاد گردد از نظر اقتصادی توجیه پذیر نیست.
مقدار H2S که طبق استاندارد آمریکایی می تواند در 100 فوت مکعب گاز شیرین وجود داشته باشند برابر 0.25 گرین است توضیح اینکه هر یک پوند جرم برابر 7000 گرین است. بنابراین می توان گفت که مقدار H2S مجاز در گاز شیرین برابر 4ppm ( قسمت در میلیون ) مولی است.
غلظت وزنی H2S مجاز در گاز شیرین بستگی به چگالی گاز دارد مثلاً کاری که دارای چگالی 0.65 است مقدار H2S مجاز در آن می تواند 7PPM باشد حال روشهای مختلف گوگرد زدایی گاز را بررسی می نمائیم.
فهرست
مقدمه
فصل اول
گوگرد
مصارف گوگرد
مضرات گوگرد و دلایل حذف آنها
تاثیر گوگرد در خاصیت روان کاوی
شباهت گوگرد زدایی با نیتروژن زدایی
بررسی نقش واکنش های حرارتی و کاتالیستی در فرایند گوگرد زدایی
میزان گوگرد در سوخت های گازوئیل
فصل دوم
نوع و میزان ترکیبات گوگردی نفت خام
اثرات زیست محیطی گاز آلاینده So2 و استاندارد جهانی
فصل سوم
روش های گوگرد زدایی
گوگرد زدایی باکتریولوژیکی
گوگرد زدایی با فلزات و ترکیبات فلزی
گوگرد زدایی به روش های شیمیایی
گوگرد زدایی به روش اکسیداسیون
گوگرد زدایی زیستی
گوگرد زدایی هیدوژنی
روش های ملایم کردن
گوگرد زدایی توسط جاذبه های جامد
گوگرد زدایی کاتالیستی
حذف گوگرد از روغن های معدنی
حذف گوگرد توسط بیوسور فکتانت ها
گوگرد زدایی در پیل های سوختی PEM
گوگرد زدایی از زغال سنگ
فصل چهارم
گوگرد زدایی از نفت به روش میکروبی
انواع گوگرد زدایی به روش میکروبی
گوگرد زدایی بیولوژیکی توسط باکتری RIPI-S81
مشخصات باکتری
محیط کشت باکتری
ارزیابی فعالیت گوگرد زدایی
ارزیابی فعالیت گوگردزدایی باکتری RIPI-S81 بر روی مشتقات آلکینه
حذف گوگرد و مشتقات آن از گاز طبیعی با ادغام روش بیولوژیکی Seaboard
شناسایی میکروارگانیسم ها
فصل پنجم
گوگرد زدایی از بنزین
عوامل موثر در حذف ترکیبات گوگردی توسط نانو لوله کربنی
گوگرد زدایی با استفاده از نانو لوله کربنی و مقایسه آن با روش حذف میکروبی
شیوه های نوین گوگرد زدایی از نفت و گاز
