جداسازی گوگرد از گازوئیل با استفاده از فناوری امواج مافوق صوت

به گزارش ایران اکونومیست؛  آزمایشگاه دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه علم و صنعت ایران امروز (چهارشنبه) میزبان خبرنگارانی بود که برای اطلاع از نتیجه 10 سال تلاش شماری از محققان این دانشکده دعوت شده بودند.
سوخت گوگرد در گازوئیل وسایل نقلیه مشکلات زیست محیطی فراوانی را موجب می شود و همین مشکلات موجب شده است که محققان برای کاهش میزان گوگرد در گازوییل چاره ای بیاندیشند.
بر این اساس، گروهی 18 نفره از محققان دانشکده شیمی دانشگاه علم و صنعت ایران توانستند بعد از 5 سال تلاش، فرایندی دو بخشی با دو دستگاه کاملا بومی طراحی کرده و بسازند که ابتدا گوگرد را با استفاده از امواج مافوق صوت اکسیده کرده و سپس ترکیبات آن را از گازوییل خارج و به میزان استاندارد سوخت های یورو 4 و در بعضی نمونه ها یورو 5 یعنی 50 تا 10 ppm (واحد گوگرد در یک میلی گرم گازوییل) می رساند. به گفته محققان این طرح، تاکنون فقط کشور آمریکا از این فناوری برای کاهش گوگرد در گازوئیل استفاده کرده است.
 
*** توان فنی داخلی را تجمیع کرده ایم
محقق سرپرست این طرح در مورد فناوری آن گفت: این فناوری برای کاهش میزان گوگرد در سوخت های فسیلی مانند گازوئیل و نفت سفید به کار می رود.
دکتر محمدامین ثباتی توضیح داد: فناوری یادشده شامل دو بخش است؛ در بخش اول ترکیبات گوگردی در حضور امواج مافوق صوت و یک سیستم شیمیایی اکسید و به اکسید ترکیبات گوگرد تبدیل شده، در بخش دوم و در برج استخراج به وسیله حلال مناسب ترکیبات استخراج می شود و ما به سوخت عاری از گوگرد می رسیم.
عضو هیات علمی دانشکده مهندسی فنی دانشگاه علم و صنعت ادامه داد: این طرح از نظر سطح فناوری، های تک/high tech محسوب می شود و نکته مهم دیگر این است که توان فنی داخل کشور را برای ساخت این فناوری تجمیع کرده ایم.
وی گفت: دستگاه مافوق صوت تجهیزات پیشرفته ای است که از طریق شرکت های دانش بنیان آنها را خریده و استفاده کرده ایم و اولین طرحی است که به صورت پیوسته سوخت را وارد کرده و در نهایت سوخت عاری را تحویل می گیریم.
ثباتی در مورد دلیل انجام این طرح نیز یادآور شد: در کشور آلایندگی گوگرد همه نهادها را درگیر کرده است و حذف آلاینده گوگرد کیفیت هوا را ارتقا می دهد.
محقق سرپرست این طرح گفت: موادی که در پایان استخراج می شود، ترکیبات گوگردی و پسماندی عاری از این ترکیبات هستند که باید مدیریت شود. خروجی این دستگاه گازوئیل عاری از ترکیبات گوگردی و پسماند است.
وی توضیح داد: استفاده از امواج مافوق صوت زمان واکنش را کاهش می دهد و باعث می شود که فرایند تسریع شود.
ثباتی که از ابتدای این طرح مسئولیت آن را برعهده داشته است، در مورد مشکلات سرانجام رساندن آن گفت: مهم ترین مشکل پژوهشگران در این نوع پژوهش و با این سطح فناوری، تامین منابع مالی و امکانات است و حمایت صنعت و شرکت ملی مهندسی ساختمان نفت ایران باعث شد بتوانیم طرح را کامل کنیم.
عضو هیات علمی دانشکده مهندسی نفت دانشگاه علم و صنعت تصریح کرد: روش متداول گوگردزدایی با کمک هیدروژن است که در پالایشگاه های ما به تدریج اضافه می شود، این روش خوبی است ولی برای رسیدن به استانداردهای جدید یورو 4 و یورو 5 هزینه زیادی دارد. فرایندی که ما به آن رسیده ایم به هیدروزن نیاز ندارد، فرایند تکمیلی است و می تواند ما را به استاندارد یورو 5 ویورو 4 برساند.
 
*** روشی مکمل برای جداسازی گوگرد از گازوئیل تا مرز یورو 5
عضو هیات علمی دانشکده مهندسی شیمی این دانشگاه نیز در مورد ضرورت انجام این طرح گفت: سوخت گوگرد معضلات زیست محیطی زیادی را پدید می آورد؛ از جمله وجود ریزگردها و تولید باران های اسیدی و اسیدی شدن هوا ناشی از اکسید گوگرد است و سال گذشته در خوزستان شاهد این نوع باران ها بودیم.
شاهرخ شاه حسینی افزود: با توجه به این معضلات زیست محیطی حذف گوگرد تا حد ممکن ضروری است؛ اکنون استاندارد گوگرد در گازوئیل زیر 10 ppm در اروپا و در ایران زیر 50 ppm است. این کار اکنون با روش متداول؛ یعنی روش هیدروژن افزایی انجام می شود.
وی که به عنوان عضو هیات علمی در این طرح همکاری داشته است، تاکید کرد: برای رساندن گوگرد از 500 به زیر 50 و 10 ppmهزینه بسیار بیشتری نیاز است تا میزن گوگرد را از 10 هزار به 500 ppm برسانیم زیرا ترکیبات سرسختی در گوگرد باقی می ماند که با روش هیدروژن افزایی هزینه زیادی را به صنعت تحمیل می کند. در این دستگاه فرایند با فشار و دمای محیط انحام می شود، به هیدورژن نیاز ندارد و بنابراین هزینه ها کمتر می شود ولی برای میزان گوگرد خیلی بالا مانند 10 هزار تا 500 ppm مناسب نیست و برای رساندن از 500 به 10 ppm و در حقیقت مکمل روش های هیدروژن افزایی است.
وی در مورد تجاری سازی شدن این طرح توضیح داد: این طرح تحت حمایت شرکت ملی مهندسی و ساختمان نفت ایران به سرانجام رسیده و برای تجاری سازی آن بخش صنعت تمایل به سرمایه گذاری دارد؛ اما باید بین دانشگاه و صنعت نهادهایی باشند که تعامل را بهتر کنند و واحدهای تجاری سازی در دانشگاه همکاری بیشتری با بخش صنعت داشته باشند.
شاه حسینی در مورد بازه زمانی انجام این طرح نیز گفت: گروهی که روی این طرح کار می کنند، 10 سال قبل و در پروژه دکتری محمدامین ثباتی کار خود را آغاز کردند، سپس 5 سال قبل همکاران اجرای کار را آغاز کردند و 3 سال قبل قرارداد با بخش صنعتی بسته شد.
وی در مورد تعداد اعضای این گروه نیز گفت: در این طرح 5 دانشجوی دکتری، 8 دانشجوی کارشناسی ارشد و 5 عضو هیات علمی همکاری دارند و هزینه تمام شده دستگاه به دلیل بومی سازی ستون استخراج و دستگاه اکسیداسیون حدود 200 یا 300میلیون تومان است که نسبت به نمونه خارجی بسیار کمتر است.
 
***از انگلیس، فرانسه سوئد پیشنهاد همکاری داشته ایم
یکی دیگر از اعضای این گروه تحقیقاتی نیز در توضیح در مورد این طرح گفت: این طرح از دو بخش کلی تشکیل شده که بخش اول سونوراکتور و فرایند قطعی حذف ترکیبات گوگرد و توسط امواج مافوق است. ورودی سونوراکتور گازوییل است که حدود 3 هزار ppm ترکیبات گوگردی دارد.
مسعود رحیمی ادامه داد: خروجی سونوراکتور در ادامه وارد برج استخراج می شود، ترکیبات فرایند مورد فراوری قرار گرفته را حذف می کند و در نهایت گازوییلی داریم که حدود کمتر از 50 ppm ترکیبات گوگردی دارد.
دانشجوی دکتری مهندسی شیمی دانشگاه علم و صنعت گفت: این فناوری برای اولین بار در ایران راه اندازی شده است، نمونه های مشابه در امریکا و آلمان وجود دارد ولی ما با پیشرفت های جدید در طراحی این فناوری توانستیم گامی جلوتر برویم و هزینه های اقتصادی برای تولید سوخت استاندارد را به حداقل برسانیم.
وی همچنین در مورد تجاری سازی این فناوری گفت: از آنجا که حق کپی رایت در اختیار شرکت ملی مهندسی ساختمان نفت است، تجاری سازی آن باید از طریق این شرکت صورت گیرد.
رحیمی همچنین از پیشنهاد سوئد، فرانسه و انگلیس برای همکاری و انتشار مقالات از این فناوری در روند ساخت در نشریات معتبر خبر داد.