فرآيندهاي تصفيه با هيدروژن(هيدروتريتينگ)

   افزايش سريع رفرمينگ كاتاليستي باعث بوجود آمدن حجم زيادي از گازهاي غني از هيدروژن بوده كه اين ترتيب امكانات فرآيندهاي هيدروتريتينگ و ساير فرآيندهاي مصرف كننده هيدروژن افزايش يافته است.

واژه هاي هيدروتريتينگ يا هيدروفاينينگ ويا نامهاي مختلف مثل H-OIL هيدروبون ويوني فاينينگ به واكنشهايي اتلاق مي شودكه درآنها هدف بهبود كيفيت محصول(اغلب هيدروكربني)است واين عمل تحت فشار هيدروژن و در مجاورت كاتاليست انجام مي شود.بهبود كيفيت ممكن است در بو ،رنگ،تمايل به رسوب دادن مواد سنگين،پايداري كيفيت سوختن و غيره باشد .اين امور با جداسازي گوگرد،نيتروژن،اكسيژن هاليدها وفلزات بسياركم خوراك ويا اشباع حلقه هاي آروماتيك صورت   مي گيرد.واكنشهاي هيدروتريتينگ براي يك محدوده وسيعي از خوراكها از نفتا گرفته تا باقي مانده خلأ بكار مي رود .زماني كه فقط جداسازي گوگرد در آنها مورد نظر باشد به آن هيدرودي سولفاريزاسيون اتلاق مي گردد.اين فرآيند از لحاظ جلوگيري از آلودگي محيط زيست بوسيله SO2 بسيار مهم است. گوگرد زدايي از نفتا قبل از ورود به واحد فرمينگ كاتاليستي لازم است.زيرا از كاهش زودرس عمر كاتاليزور گران قيمت اين واحد جلوگيري نمايد .

گوگرد زدايي از نفت سفيد و ديزل به منظوركاهش گوگرد در ارتباط با مسائل محيط زيست است. گوگرد زدايي از برش تقطيردرخلأ به منظور پايين آوردن گوگرد درخوراك كراكينگ كاتاليستي ونهايتاً به حداقل رساندن SO2 حاصل از احتراق محصول اين فرآيند است و بالاخره گوگردزدايي از ته مانده هاي نفتي به منظوركاهش گوگرد موجود در نفت كوره است.

 

نحوه انجام فرآيند هيدروتريتينگ :

واكنشها در يك راكتور بشر ثابت كاتاليستي در شرايط آدياباتيك انجام مي شود . نقشه فرآیند که در بالا آمده معمولاً شرايط واكنش به اينصورت است :

همانطوركه در نقشه فرآیند ديده مي شود خوراك با هيدروژن مخلوط حرارت داده مي شود تا به دماي مورد نظر براي ورود به راكتور برسد .بيشتر واكنشهاي هيدروتريتينگ زير 420 درجه سانتيگراد انجام مي شود تا ازكراكينگ ناخواسته خوراك جلوگيري نمايد.

مخلوط خوراك وهيدروژن حرارت ديده و از بالا وارد راكتور با بستر ثابت كاتاليستي شده وهيدروژن ،آمونياك و هيدروكربنهاي اشباع شده مي نمايد و فلزات خوراك نيز روي سطح كاتاليست مي مانند. محصولات از راكتور خارج شده و وارد راكتور يك جدا كننده ميشود تا هيدروژن آن جدا  و به راكتور بازگردانده شود ومابقي به يك ستون تقطير رفته وخوراك تصفيه شده از پايين وسولفيد هيدروژن وساير گازها وتركيبات سبك از بالا خارج مي شوند.

در اين پروسه لازم است دقت لازم در مورد اكسيداسيون خوراك بعمل آيد يعني بايستي مخازن ذخيره خوراك تحت فشار  يك گاز طبيعي يا دي اكسيد كربن باشد در غير اين صورت اكسيداسيون خوراك،باعث مي شود كه خوراك اكسيده شده در هنگام عبور از روي كاتاليست باعث كك گرفتگي سريع آن شود و در نتيجه شاهد افت سريع فعاليت كاتاليست خواهيم بود و نياز به بازيابي  زودرس خواهيم داشت.

 

كاربرد فرآيند بر حسب نوع خوراك ومحصول :

نفتا:ازخوراكهاي واحد تبديل كاتاليستي  مي باشد و گوگرد ،نيتروژن و فلزات موجود در آن سموم كاتاليستهاي رفرمينگ بشمار مي روند و بايد حذف شوند.

نفت سفيد ،سوخت جت ،روغن ديزل وروغن گرمايش بايد گوگرد گيري شوند و تر كيبات اولفيني و مولكولهاي آروماتيك موجود درآنها بايستي اشباع شوند تا نقطه دود ،عددستان ،انديس ديزل و پايداري آنها بهبود يابد.روغنهاي روان كننده براي بهتر شدن انديس ويسكوزيته ،رنگ ،پايداري رنگ و كاهش عدد خنثي اي بايستي مورد عمل قرار گيرند. نفت گاز براي كم كردن خوردگي بوسيله گوگرد ،نيتروژن و فلزات بايستي مورد عمل قرار گيرند.