بررسی جامع فرآیند بازیافت گوگرد در پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد و ارائه راهکارهای مناسب جهت رفع تنگناهای عملیاتی

با توجه به اهمیت فراوان گوگرد به عنوان ماده ی خام اولیه در تولید بسیاری از محصولات پرکاربرد و مهم صنعتی همچون اسیدسولفوریک و کودهای کشاورزی، این ماده توجه فراوانی را از حیث روش های تولید و افزایش ظرفیت واحدهای تولیدی به خود جلب نموده است. در این میان، واحدهای بازیافت گوگرد به روش فرآیند کلاوس و فرآیندهای منشعب از آن، با توجه به قابلیت فرآورش حجم عظیمی از گازهای اسیدی ورودی با آنالیزهای متفاوت، به عنوان اصلی ترین روش صنعتی بازیافت گوگرد شناخته می شوند. ایران با تولیدی بالغ بر 1.78 میلیون تن گوگرد در سال 2010 بر پایه فرآیند کلاوس، جایگاه دهم کشورهای تولیدکننده دنیا را از آن خود نموده است که در این میان پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد (خانگیران) به عنوان بزرگ ترین واحد تولیدکننده گوگرد در کشور، نقش به سزایی در دست یابی به این جایگاه ایفا می نماید. با این وجود، به دلیل مشکلات فرآیندی موجود در واحدهای بازیافت گوگرد این پالایشگاه، از جمله وجود گازهای غیرقابل احتراق و هیدروکربن های سنگین حلقوی (بنزن، تولوئن و زایلین) در خوراک گاز اسیدی، عدم جداسازی مناسب بخارات گوگردی از جریان گازی و میعان گوگرد بر روی بسترهای کاتالیستی و همچنین نامرغوب بودن کاتالیست مصرفی در این بسترها، مشاهده می گردد که راندمان بازیافت گوگرد در واحدهای مذکور به مراتب کمتر از راندمان طراحی آن ها می باشد. در این پایان نامه، ابتدا به مرور اجمالی اهمیت و روش های مختلف بازیافت گوگرد از گازهای اسیدی به خصوص توسط فرآیند کلاوس پرداخته می گردد و سپس ضمن معرفی فرآیند مورد استفاده در واحدهای بازیافت گوگرد پالایشگاه گاز خانگیران، تنگناهای عملیاتی فرا روی این واحدها بررسی و راهکارهای عملی مناسب جهت رفع این تنگناها ارائه خواهد شد. همچنین به کمک استفاده از شبیه سازی کامپیوتری واحدهای بازیافت گوگرد پالایشگاه گاز خانگیران در حالت راندمان استاندارد طراحی توسط نرم افزار promax و بهبود عملکرد این شبیه سازی به واسطه اعمال تغییراتی جهت نزدیک شدن نتایج آن به حالت واقعی عملیاتی، نسبت به بررسی تأثیر راهکارهای ارائه شده بر عملکرد واحدهای مذکور اقدام خواهد شد. در این پایان نامه، چنین نتیجه گیری می شود که واحدهای بازیافت گوگرد پالایشگاه گاز خانگیران دارای مشکلات عمده ای همچون افت راندمان بازیافت گوگرد و رهاسازی حجم عظیمی از گازهای آلاینده ی دی اکسیدگوگرد در اتمسفر می باشند که به کمک ایجاد تغییراتی همچون اعمال بهبودهایی بر روی خوراک ورودی از جمله پیش گرم کردن و یا غنی سازی خوراک و استفاده از جریان کنارگذر گاز اسیدی، می توان به دماهای بالای محفظه احتراق و در نتیجه افزایش راندمان بازیافت گوگرد دست یافت. همچنین استفاده از واحد گاززدایی به روش فرآیند shell و استفاده از واحد پاک سازی گازهای خروجی به کمک فرآیند scot، راهکارهای پیشنهادی جهت بهبود محصول گوگرد تولیدی و کاهش میزان آلاینده های زیست محیطی در این پالایشگاه می باشند.