گوگردزدایی از نفت خام – تحقیق و پروژه کارشناسی

گوگردزدایی از نفت خام

گوگردزدایی یکی از مراحل مهم در فرآیند تولید نفت خام است که به منظور حذف گوگرد از آن انجام می شود. گوگرد موجب تولید دی اکسید گوگرد و سولفات هیدروژن می شود که به دلیل اثرات زیان‌باری که بر محیط زیست دارد، حذف آن ضروری است.

برای گوگردزدایی از نفت خام، معمولاً از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی استفاده می شود که در نهایت به حذف سولفور و گوگرد از نفت خام منجر می شود. این فرآیند مهم به منظور حفظ محیط زیست و کاهش آلودگی هوا و آب استفاده می شود.

چکیده:

نفت خام مخلوط پیچیده ای است از هیدروکربن ها که هیدروکربن ها از مولکول های مختلفی تشکیل شده اند ، ساده ترین و سبک ترین آنها متان  ( به  صورت گاز) و سنگین ترین آنها قیر می باشد .

کلیه نفت های شناخته شده دارای گوگرد هستند ولی مقدار آن در نفت های مناطق مختلف از جهان متفاوت است ، میزان ترکیبات آلی گوگرددار موجود در نفت خام ایران بین 0.25 تا 3.23 درصد وزنی تخمین زده شده است ، لذا ایران از جمله کشورهایی است که دارای بالاترین مقدار ترکیبات آلی گوگرددار در ذخایر نفتی خود می باشد.

اغلب نفت ها شامل گوگرد آزاد بصورت محلول یا در ترکیب می باشند . خاصیت خورندگی وبوی نامطبوع نفت بعلت وجود ترکیبات گوگردی است و مقدار گوگرد و APگوگردزدایی از نفت خامI بیشترین اثر را در ارزش گذاری بر روی نفت خام دارند.در این پروژه سعی بر این است که روش های گوگرد زدایی از نفت خام را بیشتر و کاملتر مورد بررسی قرار می دهیم .

فهرست مطالب گوگردزدایی از نفت خام:

مقدمه

فصل اول:      مقدمه ای بر فرآورده ای نفتی

1-1            نفت خام
1-2            منشأ نفت
1-3            گسترشهای نفتی زیرزمینی
1-3-1        مخازن نفتی
1-3-2        میدان نفتی
1-3-4        حوضه نفتی
1-4           موارد کاربرد نفت
1-5           مواد سازنده نفت خام
1-6           ترکیب عنصری نفت خام
1-6-1        هیدروکربنها
1-6-2        پارافین ها(آلکان ها)
1-6-3        اولفین ها(آلکن ها)
1-6-4        نفتن ها(سیکلو آلکانها)

1-6-5        آروماتیکها
1-6-6        ترکیبات اکسیژنه
1-6-7        ترکیبات سولفوره
1-6-8        ترکیبات ازته
1-6-9        مشتقات فلزی
1-7            نقطه ریزش
1-8            حلالیت

1-9            نقطه جوش
1-10          گرمای نهان تبخیر
1-11          قدرت حرارتی
1-12          اثر اسید نیتریک
1- 13         موارد استعمال برخی از برش های نفتی بدست آمده از نفت خام
1-13-1      شیرین کردن آب دریا
1-13-2      سوخت
1-13-3      روشنایی
1-13-4      حلال

1-13-5      روان کاری
1-13-6       گریس ها
1-13-7      آسفالت و قیراندودی
1-14         موارد استعمال دارویی
1-14-1      پارافین
1-14-2      گلیسیرین
1-15         فراورده های نفتی

فصل دوم:      فرایندهای گوگردزدایی از فرآورده های نفتی

2-1           گوگرد
2-2           مصارف گوگرد
2-3          مضرات گوگرد و دلایل حذف آن ها
2-4           تاثیر گوگرد در خاصیت روان کاری
2-5           شباهت گوگرد زدایی با نیتروژن زدایی
2-6           بررسی نقش واکنش های حرارتی و کاتالیستی در فرآیند گوگرد زدایی
2-7           میزان گوگرد در سوخت های گازوئیلی
2-8           روش های گوگرد زدایی
2-9            گوگرد زدایی باکتریولوژیکی
2-10           گوگرد زدایی با فلزات و ترکیبات فلزی
2-11           گوگرد زدایی به روش های شیمیایی

2-12           گوگرد زدایی به روش اکسیداسیون
2-13          گوگرد زدایی زیستی
2-14          گوگرد زدایی هیدروژنی
2-15          روش های ملایم کردن
2-15-1            روش سلوتیزر “Solutizer”:
2-15-2              روش دکتر
2-15-3             روش هیپوکلریت
2-15-4             روش های کلرکوئیوریک (روش پرکو)
2-15-5             روش تصفیه کاتالیکی

2-16                 حذف گوگرد از روغن های معدنی
2-17                حذف گوگرد توسط بیوسورفکتانت ها
2-18                گوگرد زدایی در پیل های سوختی PEM
2-19               گوگرد زدایی بیولوژیکی توسط باکتری RIPI-S81
2-19-1            مشخصات باکتری
2-19-2            مواد شیمیایی
2-19-3             محیط کشت باکتری
2-19-4            روش های آنالیز

2-19-5              واکنش سلول فعال بدون رشد
2-19-6             ارزیابی فعالیت گوگردزدایی(سیستم واکنش فاز آبی)
2-19-7            ارزیابی فعالیت گوگردزدایی باکتریRIPI-S81  بر روی مشتقات آلکیله
2-20              مرکاپتان زدایی از برشهای نفتی
2-21 DMD                  24
2-21-1           تاریخچه ی DMD
2-21-2            مزایای فرآیند DMD
2-21-3           معرفی فرایندهایDMD
2-21-4           پروژه های در دست اقدام
2-22DMC
2-22-1           مزایای فرایند  DMC

2-22-2           معرفی فرایندهای  DMC
2-22-3          پروژه های در دست اجرا
2-23              حذف گوگرد و مشتقات آن از گاز طبیعی
2-23-1              بیو راکتور
2-23-2             تهیه میکروارگانیسم مناسب
2-23-3              شرح فرآیند
2-23-4              میزان حذف سولفید
2-23-5              شناسایی میکروارگانیسم ها

2-24    بررسی اثر غلظت   دکستروز بر میزان حذف  سولفید و گوگرد تولیدی
2-25                 گوگرد زدایی از زغال سنگ
2-26                 آزمایشات انجام گرفته
2-27                 نتایج حاصل از آزمایشات
2-27-1            تأثیر غلظت کلرید آهن III
2-27-2            تاثیر اندازه ذرات
2-27-3              تأثیر دما
تأثیر غلظت          4-27-2

فصل سوم: مقدمه ای بر فناوری نانو

3-1               فناوری نانو
3-2              تعریف فناوری نانو
3-3               پیشینه فناوری نانو
3-4              کاربردهای فناوری نانو
3-5              نانولوله کربنی
3-6              ویژگی های نانولوله کربنی
3-6-1           اندازه بسیار کوچک ( قطر کوچکتر از 0.4 نانومتر )
3-6-2           حالت رسانا و نیمه رسانایی آن ها بر حسب شکل هندسی شان
3-6-3           برخورداری از خاصیت منحصر به فرد ترابری پرتابه ای
3-6-4           قدرت رسانایی گرمایی خیلی بالا
3-6-5          سطح جداره صاف یا قدرت تفکیک بالا
3-6-6         بروز خواص الکتریکی و مکانیکی منحصر به فرد در طول آنها

3-6-7         مدول یانگ بالا
3-6-8          حساس به تغییرات کوچک نیروهای اعمال شده
3-6-9          ضریب تحرک الکتریسیته بسیار بالا
3-6-10        گسیل و جذب نور
3-6-11        خاصیت مغناطیسی
3-6-12        چگالی سطحی بسیار بالا
3-6-14        داشتن خاصیت ابر رسانایی
3-6-15        تولید ولتاژ
3-6-16        استحکام و مقاومت کششی بالا
3-7              روش های تولید نانولوله های کربنی
3-7-1           روش تخلیه قوس
3-7-2            روش تابش لیزر

3-7-3           رسوب بخار شیمیاییCVD) (
3-8               کاربردهای نانولوله های کربنی
3-8-             ترانزیستورها
3-8-2            حسگرها
3-8-3             نمایشگرهای گسیل میدانی
3-8-4             حافظه های نانو لوله ای
3-8-5              استحکام دهی کامپوزیت ها

فصل چهارم:  گوگرد زدایی از فرآورده های نفتی با استفاده از فناوری نانو

4-1                  گوگرد زدایی از فرآورده های نفتی بر پایه نانولوله های کربنی
4-1-1              نحوه ی انجام آزمایش
4-2                 عوامل موثر در حذف ترکیبات گوگردی توسط نانو لوله کربنی
4-2-1              تاثیر زمان
4-2-2              تاثیر دما
4-2-3              تاثیر غلظت
4-3                بررسی تطابق با ایزوترم های جذب

فصل پنجم:        نتیجه گیری و پیشنهادات

نتیجه گیری و پیشنهادات
منابع

فهرست جداول گوگردزدایی از نفت خام:

1-1      گستره ترکیب عنصری نفت خام
1-2      برخی از خصوصیات خوراک مورد آزمایش
2-2      نتایج آزمایشات انجام شده بر روی نمونه های حاوی منابع گوگردی معین
3-2      غلظت های انتخابی برای بهینه سازی مواد
4-2      نتایج حاصل از آنالیز ارلن ها
5-2      مقدار بهینه مواد آزمایشی براساس تاگوچی
6-2      آنالیز گوگرد بر روی زغال سنگ شکسته شده ی طبس
7-2      تاثیر غلظت کلرید آهن III بر گوگرد زدائی از زغال سنگ طبس
8-2      تاثیر اندازه ذرات بر گوگرد زدائی از زغال سنگ طبس
9-2      تأثیر دما بر سولفور زدائی از زغال سنگ طبس
10-2    تأثیر اسیدیته بر گوگرد زدائی از زغال سنگ طبس
1-4      غلظت ۱-بوتان تیول موجود در بنزین بعد رسیدن به تعادل در دمای محیط

فهرست اشکال:

1-2     شماتیک دستگاه آزمایشگاهی برای واکنش های هیدروکراکینگ کاتالیستی
2-2     مسیرs 4   در R.erythropolis   IGTS8
2-3فرآیند Seaboard برای شیرین سازی گاز طبیعی
2-4فرآیند جدید ارائه شده برای سولفور زدایی بیولوژیکی از گاز طبیعی
2-5باکتریهای کف راکتور
2-6باکتریهای سطح راکتور
2-7مدل ساختاری زغال سنگ

فهرست نمودارها:

1-2     تاثیرغلظت کلرید آهن III بر گوگرد زدایی از زغال سنگ طبس
2-2      تاثیر اندازه ذرات بر سولفور زدائی از زغال سنگ طبس
3-2      تأثیر غلظت HCL موجود در محلول بر گوگرد زدائی از زغال سنگ طبس
1-4      غلظت ۱-بوتان تیول در بنزین برحسب زمان در دمای محیط
2-4      غلظت ۱-بوتان تیول در بنزین برحسب زمان واکنش در دماهای مختلف
3-4       تطابق داده ها با ایزوترم جذب لانگمویر
4-4       تطابق داده ها با ایزوترم جذب فرندلیچ