مرکاپتان زدایی از گاز و آگاهی از آن نیاز به شناخت مرکاپتان دارد که در این محتوا از مطالب سپهر گاز کاویان به آن می‌پردازیم.
مرکاپتان و مرکاپتان زدایی از گاز چیست؟
این ترکیبات در ساختار خود دارای اتم گوگرد هستند که به یک زنجیره هیدروکربنی متصل شده است در واقع اتم گوگرد و اتم هیدروژن به شکل R-SH به زنجیره هیدروکربنی متصل هستند.
این ترکیبات را با توجه به تعداد اتم های کربن موجود در زنجیره هیدروکربنی از C1 تا C4 و بیشتر نامگذاری می کنند. به همین دلیل است که به برخی از آنها مرکاپتان‌های سبک و به برخی دیگر سنگین می گویند.
این ترکیبات گوگردی دارای مشخصه و ویژگی هایی هستند که در ادامه به برخی از آنها می پردازیم:
این ترکیبات دارای بوی بسیار زننده و نامطبوع هستند، خاصیت خورندگی دارند، تاثیر سمی بر روی موجودات زنده و محیط زیست دارند. معمولا ترکیبات آلی ( هیدروکربنی) که از منابع زیر زمینی استخراج می شوند دارای مرکاپتان هستند. نفت و گاز استخراج شده نیز عموما دارای مقداری از این ترکیبات هستند.
همانگونه که گفته شد این ترکیبات گوگردی خاصیت خورندگی دارند به همین دلیل می توانند اثر تخریبی روی تاسیسات و تجهیزات پالایشی داشته باشند از طرفی به دلیل سمی بودن، در پالایشگاه ها سعی در تصفیه این ترکیبات می شود. شایان ذکر است که با تصفیه و جداسازی این ترکیبات از نفت و گاز کیفیت محصول نهایی افزایش می یابد و همچنین اثر تخریبی روی محیط زیست را کاهش می دهد، خوردگی فلزات کاهش می یابد، بوی نامطبوع محصول نهایی از بین می رود.
مرکاپتان زدایی
مرکاپتان زدایی فرآیندی است که در آن این ترکیب از نفت خام یا محصولات نفتی تبدیل به سولفید هیدروژن (H2S) می‌شود. این فرآیند به منظور کاهش میزان این ترکیب و عوامل بویایی مزاحم مرتبط با آن در محصولات نفتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
mercaptan، ترکیبی از گازهای مرکپتان و دی‌متیل سولفید است که به طور طبیعی در نفت خام و محصولات نفتی وجود دارد. این ترکیبات بوی بدی دارند و می‌توانند در محصولات نفتی، به ویژه سوخت‌ها، مشکلات محیطی و بهداشتی ایجاد کنند. به علاوه، در فرآیندهای صنعتی مانند تولید سوخت و سایر محصولات نفتی، حضور این ترکیب می‌تواند عوامل آلودگی محسوب شود و عملکرد موتورها و تجهیزات را تحت تأثیر قرار دهد.
با استفاده از فرآیند مرکاپتان زدایی، محصولات نفتی به وسیلهٔ کاتالیزورها و یا روش‌های حرارتی مورد تیمار قرار می‌گیرند تا گاز مرکاپتان به سولفید هیدروژن تبدیل شود. سولفید هیدروژن به عنوان یک گاز با بوی بد و سمی شناخته شده است، اما معمولاً بسیار کمتر از mercaptan بوی مزاحمی دارد. پس از این فرایند، می‌توان محصولات نفتی را با کاهش بوی بد و حداقل سطوح مضر مرکاپتان استفاده کرد.
اهمیت مرکاپتان زدایی در صنعت نفت و گاز وجود دارد، زیرا این فرآیند به بهبود کیفیت محصولات نفتی و کاهش تأثیرات زیان‌بار محصولات نفتی بر محیط زیست کمک می‌کند.
همانگونه که می دانید گوگرد بسیار واکنش پذیر است به همین دلیل یکی از روش های جداسازی آن از ترکیبات مختلف ایجاد شرایطی برای انجام واکنش گوگرد با سایر ترکیبات است. از این روش می توان برای خارج کردن آن استفاده نمود.
یکی از این روش ها استفاده از سدیم هیدروکسید (NaOH) است. ترکیبات هیدروکربنی که دارای مرکاپتان هستند را با محلول سود شستشو می دهند. در این واکنش، مرکاپتان جذب ملکول سدیم هیدروکسید شده و از زنجیره هیدروکربنی جدا می شوند. از نظر اقتصادی این روش بسیار مقرون به صرفه است و معمولا برای تصفیه و جدا کردن گوگرد از هیدروکربن ها مورد استفاده قرار می گیرد.
از طرفی این واکنش برای زنجیره های بلند قابل اجرا نمی باشد و فقط برای زنجیره های دارای یک یا دو کربن می توان از آن استفاده نمود. یکی دیگر از معایب این روش را می توان فاز گازی بودن هیدروکربن ها در نظر گرفت به عبارتی برای تصفیه حتما زنجیره کربنی باید در فاز گازی باشد به همین دلیل نیاز به انرژی حرارتی می باشد. همچنین سدیم هیدروکسید زیادی در این روش مورد استفاده قرار می گیرد.
کاتالیست مرکاپتان زدایی
کاتالیزور ها موادی هستند که انجام یک واکنش شیمیایی را تسریع می کنند و یا در مواردی به کاهش انرژی مصرفی کمک می کنند. یکی از مزیت های استفاده از کاتالیست ثابت ماندن ترکیب ابتدایی و نهایی می باشد. استفاده از آن در ترکیب تغییری ایجاد نمی کند. این ترکیبات یک نوع واسطه در انجام واکنش ها به شمار می آیند و در بسیاری از پتروشیمی ها نقش به سزایی دارد. کاتالیست ها انواع مختلفی دارند.
روش دیگری که برای جداسازی مرکاپتان ها استفاده می شود استفاده از کاتالیست ها می باشد.
فرآیندهای دیگری برای جداسازی این ترکیبات از زنجیره هیدروکربنی استفاده می شود مانند:
فرآیند های مراکس
DMD
DMC
فرآیند های گفته شده را می توان از شناخته شده ترین مرکاپتان زدایی از میعانات گازی، گاز طبیعی، گاز مایع در نظر گرفت.
تفاوت استفاده از کاتالیست و سود
از کاتالیست ها می توان برای زنجیره های طولانی تری از کربن استفاده نمود، در حالی که از سود برای زنجیره های کوتاه یک یا دو کربنی استفاده می کنند.
وجود کاتالیست قدرت واکنش را افزایش می دهد و باعث جدا شدن گوگرد از زنجیره سنگین هیدروکربنی می شود. با این روش مرکاپتان های C1 تا C4 و حتی بیشتر را می توان تصفیه نمود.
مرکاپتان ها بعد از تصفیه
همانطور که در بالا اشاره شد این ترکیبات با سود وارد واکنش می شوند و از هیدروکربن ها جدا می گردند. سود دارای mercaptan، را می توان در صنعت هایی که نیاز به حساسیت بالا ندارند استفاده نمود و در برخی موارد این ترکیبات را به مواد کم ضرر تر و یا حتی بی ضرر تبدیل می کنند.
گفتنی است که در استفاده از کاتالیست ها واکنش شیمیایی اتفاق می افتد که منجر به تولید دی سولفید می شود. این ملکول به زنجیره هیدروکربنی متصل است ، DSO نامیده می شود. این ترکیب دارای ویژگی هایی متفاوت از مرکاپتانها است. ظاهر این ترکیب مانند نفت کوره است و خاصیت سمی ندارد. بر خلاف مرکاپتانها بوی نامطبوع ندارد و در برخی از صنعت ها از آن به عنوان سوخت استفاده می کنند زیرا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است.
این ترکیب به راحتی از زنجیره کربنی جدا می شود و در صنایع دیگر به صورت نفت کوره استفاده می شوند.
بدون دیدگاه