(نانو تكنولوژي) در صنعت نفت
شايد زماني كه از (نانو تكنولوژي) به عنوان يك تكنولوژي نوين نام برده مي شد كه مي تواند راه حل هاي جديدي براي مسائل علوم مختلف ارائه نمايد، نمي توانستيم به روشني اين مفهوم را درك نماييم. اكثرآ افراد جامعه (نانو تكنولوژي) را ساختن اشياء در ابعاد كوچكتر مي دانستند اما اكنون بعد از گذشت چند سال مفهوم نانو براي افراد ملموس تر خواهد بود. اينكه مي توانيم توسط تكنولوژي نانو بسياري از مشكلات روزمره بشر را حل كنيم.
امروز باعث افتخار من است كه بالاخره سرمايه گذاري ايران در نانو تكنولوژي و پيشگامي دولت ايران در حمايت از دوستداران پيشرفت و انديشمندان ايران زمين نتيجه داد و محققان ايراني توانستند گامي بزرگ را در صنايع نفت بردارند.
مهندس سيد جواد احمد پناه مدير پروژه هيدروكانورژن هاي پژوهشگاه صنعت نفت توانست «فرآيند صنعتي هيدروكانورژن» را بصورت بين المللي به ثبت برساند. توسط اين فرآيند مي توان نفت خام و ته مانده هاي نفت سنگين را به نفت سبك تبديل نمود. به بيان ساده تر اينك با هزينه 2 دلار در هر بشكه مي توان يك بشكه نفت 30 دلاري را به يك بشكه نفت 60 دلاري تبديل نمود. اين فرآيند يك انقلاب در صنعت نفت به شمار مي رود كه با افتخار مي توان آنرا حاصل زحمات چندين مهندس ايراني دانست. حال اينكه اين موضوع چه ارتباطي با (نانو تكنولوژي) دارد را در ادامه توضيح خواهيم داد.
بهتر است ابتدا مروري كوتاه داشته باشيم بر فرآيند پالايش نفت و سپس به فرآيند جديدي كه توسط نانو تكنولوژي صورت پذيرفته است خواهيم پرداخت.
پالايش نفت
فرآيند پالايش نفت:
1. تفكيك
2. فرآيند هاي تبديلي. اين فرآيند ها اندازه و ساختار مولكولي هيدرو كربن ها را تغيير ميدهند.
¬الف. تجزيه (تقسيم)
ب. همسان‌سازي (تركيب)
ج. جايگزيني (نو آرائي)
3. فرآيند هاي عمل آوري
4. تنظيم و اختلاط
همانطور كه مي بينيد تجزيه يكي از قسمت هاي فرآيند هاي تبديلي است. هيدروكراكينگ، شكست كاتاليستي و شكست گرمايي كارهايي هستند كه در مرحله تجزيه صورت مي پذيرند.
هيدروكراكينگ يك فرآيند دو مرحله‌اي شامل كراكينگ كاتاليستي و هيدروژناسيون ميباشد كه در طي اين مراحل خوراك ورودي، در حضور هيدروژن به محصولات با ارزش افزودة بيشتر شكسته مي‌شود. اين فرايند در فشار و دماي بالا و با حضور كاتاليست و هيدروژن انجام مي‌شود.
هيدروكراكينگ براي خوراك‌هايي مورد استفاده واقع مي‌شود كه فرايندهاي كراكينگ كاتاليستي يا تبديل كاتاليستي در مورد آن‌ها به سختي انجام مي‌گيرد مانند نفت خامي كه غني از آروماتيك‌هاي پلي‌سيكليك بوده يا حاوي غلظت‌هاي بالاي تركيبات گوگرد و نيتروژن كه مسموم‌كننده كاتاليست‌ها هستند، ميباشد.
پيش تر در وب سايت ستاد نانو تكنولوژي ايران خوانده بودم كه در هيدروكراكينگ بطور معمول از كاتاليست‌هاي آلومينا، زئوليت‌ها و پلاتين استفاده مي‌شود، اما به تازگي آقاي فوكوياما براي هيدروكراكينگ يك كاتاليست تازه اختراع نموده است (پلاتين- نيكل- موليبدن روي پايه زئوليتي) كه در هيدرو كراكينگ نفت هاي سنگين مورد استفاده قرار مي گيرد.
به نظر مي رسد كه هيدروكانورژن (هيدروژناسيون+ كراكينگ) كاتاليستي، يك فرآيندي شكست كاتاليستي است كه در آن از يك نانو كاتاليست خاص استفاده مي شود كه باعث تصحيح فرآيند هيدروكراكينگ معمولي مي شود.
مزاياي هيدروكانورژن
1. درصد تبديل بالا (90 درصد)
2. تشكيل نشدن كك
3. كاهش حداقل 60 درصد از گوگرد
4. قابليت بازيابي كاتاليست تا 95 درصد
5. حذف واكنش هاي پليمريزاسيون
6. سادگي عمليات نسبت به روش هاي مشابه
7. انعطاف پذيري بالا نسبت به شدت جريان و تركيبات فلزات و گوگرد
8. توليد بخار مورد نياز واحد از بخش بازيابي كاتاليست
9. ضريب بالاي بازدهي سرمايه و هزينه پايين كاتاليست
10. تميزي واكش از نظر زيست محيطي در مقايسه با روش هاي مشابه
به نظر مي رسد كه اين طرح با توجه به ويژگي هاي منحصر به فردي كه در بالا بيان شد، مي تواند از ارزش افزوده بالايي برخوردار باشد. با يك حساب سر انگشتي اگر روزانه 10000 بشكه نفت سنگين 30 دلاري را با هزينه 2 دلار براي هر بشكه، به بشكه اي 60 دلار تبديل كنيم ارزش افزوده اي معادل روزانه 280000 دلار خواهيم داشت كه بسيار جالب توجه خواهد بود و اقتصادي بودن طرح به جرأت قابل دفاع و تحسين مي باشد.
به نظر مي رسد كه محققان ايراني پاسخ مناسبي به سرمايه گذاري دولت در بخش نانو تكنولوژي داده اند و رسيدن به اهدف برنامه دولت جمهوري اسلامي ايران كه همانا قرار گرفتن كشور ايران در ميان 15 كشور برتر دنيا در زمينه نانو تكنولوژي است روز به روز به واقعيت نزديك مي شود. همانطور كه پيشتر گفته شده است:
«نانو تكنولوژي» تمام آينده است.
مهندس سعيد توجهي