مرور و مقایسه ایده‌های فرایندی گوناگون برای فرآوری پسماند سولفونی به دست آمده از فرایند گوگردزدایی اکسایشی

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

فرایند گوگردزدایی همواره یکی از فرایندهای حساس و مهم صنعت نفت و گاز محسوب می شود. وجود گوگرد در جریان­ های هیدروکربنی افزون بر مشکل­ های فرایندی که در بخش ­های پالایش ایجاد می کند، چنان­ چه در فراورده­ های سوختی یافت شود سبب تولید گازهای خطرناک و باران اسیدی می ­شود. فرایند گوگردزدایی اکسایشی یکی از فرایندهای گوگردزدایی نوین برای تولید سوخت­ هایی با کم ­ترین میزان گوگرد به شمار می ­آید، این فرایند نسبت به فرایند  گوگردزدایی هیدروژنی که در صنعت رایج می باشد از برتری ­هایی مانند مصرف نکردن ماده با ارزش هیدروژن، گوگردزدایی در شرایط عملیاتی ملایم و حذف ترکیب­ های آروماتیکی گوگرد دار مقاوم در فرایند  گوگردزدایی هیدروژنی معمولی برخوردار می باشد. هم­چنین استفاده از فناوری امواج فراصوت موجب بهبود شرایط فرایندی گوگردزدایی اکسایشی شده است. با وجود برتری­ های گوگردزدایی اکسایشی، این فرایند  با چالش ­هایی نیز رو به رو می باشد. یکی از مهم ­ترین مشکل­ های موجود در این فرایند  بحث فرآوری پسماند فرایندی به ویژه مخلوط ترکیب­ های سولفونی به­ دست آمده می باشد. در این پژوهش فرایندهای گوناگونی مانند گوگردزدایی هیدروژنی، کوکینگ، گازی سازی و بازیابی هیدروکربنی برای رفع مشکل دفع پسماند سولفونی مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین مقایسه ای بین فناوری­ های ارایه شده از نظر نیاز به سرمایه گذاری جدید، امکان تلفیق با واحدهای پالایشی و میزان سطح بلوغ فناوری انجام شد که در انتخاب بهترین روش مؤثر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Stanislaus A., Marafi A., Rana M.S., Recent advances in the Science and Technology of Ultra Low Sulfur Diesel (ULSD) Production, Catalysis Today, 153(1): 1-68 (2010).
[2] Dehkordi A.M., Kiaei Z., Sobati M.A., Oxidative Desulfurization of Simulated Light Fuel Oil and Untreated Kerosene, Fuel Processing Technology, 90(3): 435-445 (2009).
[3] Sobati M.A., Dehkordi A.M., Shahrokhi M., Liquid-Liquid Extraction of Oxidized Sulfur-Containing Compounds of Non-Hydrotreated Kerosene. Fuel Processing Technology, 91(11): 1386-1394 (2010).
[5] Jafari M., Ebrahimi S.L., Khosravi-Nikou M.R., Ultrasound-Assisted Oxidative Desulfurization and Denitrogenation of Liquid Hydrocarbon Fuels: A Critical Review, Ultrasonics Sonochemistry, 40: 955-968 (2018).
[6] Kabe T., Hydrodesulfurization and Hydrodenitrogenation, Chemistry and Engineering, 54: (1999).
[7] Khodaei B., Rahimi M., Sobati M.A., Shahhosseini S., Jalali M.R., Effect of Operating Pressure on the Performance of Ultrasound-Assisted Oxidative Desulfurization (UAOD) Using a Horn Type Sonicator: Experimental Investigation and CFD Simulation, Chemical Engineering and Processing-Process Intensification, 132: 75-88 (2018).
[8] Campos-Martin J.M., Capel‐Sanchez M.D.C., Perez‐Presas P., Fierro J.L.G., Oxidative Processes of Desulfurization of Liquid Fuels, Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 85(7): 879-890 (2010).
[9] Ismagilov Z., Yashnik S., Kerzhentsev M., Parmon V., Bourane A., Al-Shahrani F.M., Hajji A.A., Koseoglu O.R., Oxidative Desulfurization of Hydrocarbon Fuels, Catalysis Reviews, 53(3): 199-255 (2011).
[10] Ito E., Rob van Veen J.A., On Novel Processes for Removing Sulphur from Refinery Streams, Catalysis Today,  116(4): 446-460 (2006).
[11] Rappas, A.S.K., Nero T.X., Vincent P. Katy T.X., Decanio, Stephen J. Katy T.X., Process for Removing Low Amounts of Organic Sulfur from Hydrocarbon Fuels, United States Patent Application 09952850 (2002).
[12] Levy, R.E.H., Stavros, Alkis, Sudhakar, Chakka, Nero, Vincent Paul, Decanio, Stephen Jude, Hydrodesulfurization of Oxidized Sulfur Compounds in Liquid Hydrocarbons, United States Patent Application 20030094400 (2003).
[13] Cullen M.R., Process for Generating and Removing Sulfoxides from Fossil Fuel, United States Patent Application 10429369 (2004).
[14] Bourane K., Refa M., , Kressmann, Stephane Cyrille, Desulfurization and Sulfone Removal Using a Coker, United States Patent Application 9574143 (2017).
[15] Bourane A.R.T., Koseoglu, Omer Refa, Kressmann, Stephane Cyrille, Process for Oxidative Desulfurization and Sulfone Management by Gasification, United States Patent Application 9574142 (2017).
[16] Al-Shahrani F.M.D, Xiao, Tiancun), Shi, Huahong, Green, Malcolm L.H., Hydrocarbon Recovery From Sulfones Formed by Oxidative Desulfurization Process, United States Patent Application 8501999 (2013).
[17] Fields E.K., Meyerson S., Pyrolysis and Mass Spectrum of Dibenzothiophene 5, 5-Dioxide, Journal of the American Chemical Society, 88(12): 2836-2837 (1966).
[18] Wallace T., Heimlich B., The Decomposition of Dibenzothiophene Dioxide and Related Compounds in the Presence of Molten Alkali, Tetrahedron, 24(3): 1311-1322 (1968).
[19] LaCount R.B., Friedman S., Oxidation of Dibenzothiophene and Reaction of Dibenzothiophene 5,5-Dioxide with Aqueous Alkali, The Journal of Organic Chemistry, 42(16): 2751-2754 (1977).
[20] Varga T.R., Ikeda Y., Tomiyasu H., Desulfuration of Aromatic Sulfones with Fluorides in Supercritical Water, Energy & Fuels, 18(1): 287-288 (2004).