مطالعه جایگزینی ازن به جای هیدروژن جهت گوگردزدایی نفت سفید در پالایشگاه کرمانشاه

در این تحقیق، در یک سری آزمایش مقدماتی پارامترهای هیدرودینامیکی اختلاط در راکتور ستونی حبابی و راکتور ایرلیفت با چرخه داخلی، با تغییر در سرعت ظاهری گاز، مورد بررسی قرار گرفته است. روش تزریق ردیاب و پاسخ ضربان برای یافتن زمان اختلاط بکار گرفته شده است. با افزایش سرعت ظاهری گاز رژیم جریان مایع به رژیم پلاگ نزدیک می شود. نتایج نشانگر زمان اختلاط کمتر برای راکتور ایرلیفت در مقایسه با راکتور ستونی حبابی است یعنی اختلاط در راکتور ایرلیفت سریعتر از راکتور ستونی حبابی می باشد. در مرحله بعد، گوگردزدایی اکسایشی از نفت سفید پالایشگاه کرمانشاه با مقدار کل گوگردppm 1553 توسط سیستم های مختلف اکسیداسیون و در راکتورهای ایرلیفت و ستون حبابی مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن در مرحله استخراج، به منظور جداسازی ترکیبات گوگرددار اکسید شده از نفت، انتخاب پذیری حلال های مختلف بررسی شده و اثر تعداد مراحل استخراج نیز بر بازده گوگردزدایی آزمایش شد. در سیستم اکسایشی توسط ازن پارامترهای متعددی مانند سرعت ظاهری گاز ازن، نسبت مولی ازن به گوگرد، دما و زمان واکنش و همچنین اثر حضور اسید فرمیک در محیط واکنش نیز مورد مطالعه قرار گرفتند. در سیستم گوگردزدایی اکسایشی با گاز ازن، بهترین بازده گوگردزدایی در راکتور ایرلیفت، در دبی cm3/s 3/21 پس از 90 دقیقه ازوناسیون و در دمای 50 درجه سانتی گراد در حضور 29 میلی لیتر اسیدفرمیک مشاهده شد که مقدار آن 13/75% بدست آمده است. در مرحله بعدی آزمایشات، عملکرد سیستم های اکسایشی مختلف (پروکسید هیدروژن تنها، ازن تنها، ازن و پروکسید هیدروژن و سیستم ازن-پروکسید هیدروژن-اسیدفرمیک) در بازیابی گوگرد از نفت مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج حاصله با یکدیگر مقایسه گردید. استفاده از سیستم اکسیداسیون پیشرفته ازن-پروکسید هیدروژن بازده گوگردزدایی را نسبت به دو سیستم اول به مقدار قابل توجهی افزایش داد. در میان تمامی آزمایشات بیشترین مقدار گوگردزدایی با استفاده از سیستم ازن-پروکسید هیدروژن-اسید فرمیک در راکتور ایرلیفت حاصل شده است که مقدار آن در حضور 25 میلی لیتر پروکسید هیدروژن، 29 میلی لیتر اسید فرمیک و دبی cm3/s 3/21 گاز ازن، 51/90% محاسبه شده است. در قسمت بعدی، آزمایشات در راکتور ستون حبابی نیز تکرار شده و نتایج بدست آمده با راکتور ایرلیفت مقایسه شده است. مقایسه نتایج نشان می دهد که مقادیر گوگردزدایی بالاتری در راکتور ایرلیفت نسبت به راکتور ستونی حبابی بدست می آید. در پایان نیز نقش اکسیداسیون در فرایند ods بررسی شد. به این منظور بازده گوگردزدایی پس از فرایند استخراج و بدون عملیات اکسیداسیون با بازده گوگردزدایی با استفاده از فرایند اکسیداسیون و استخراج مقایسه شد. نتایج به وضوح نقش مهم مرحله اکسیداسیون در فرایندهای ods را تأیید می کنند. منحنی تقطیر نفت سفید قبل و بعد از فرایند ods نیز رسم گردید تا مشخص شود آیا فرایند اکسیداسیون و استخراج اثر منفی ای بر خصوصیات نفت سفید گوگردزدایی شده داشته است یا خیر. از مقایسه دو نمودار مشخص گردید که منحنی تقطیر قبل و بعد از تصفیه تفاوت چندانی نمی کند.